旋挖鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制

張希銳

摘 要：近年來，旋挖鉆機鉆孔灌注樁施工工藝在工程基礎(chǔ)建設(shè)中的應(yīng)用十分廣泛，在施工中，對灌注樁的質(zhì)量要求很高，對施工工藝要求嚴格。旋挖鉆機與普通的鉆機相比，具有工作效率高、成孔精確度高、適用范圍廣等優(yōu)點。本文首先介紹了旋挖鉆機的施工原理，之后介紹了旋挖灌注樁的施工工藝，最后探討了旋挖鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制要點。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制

中圖分類號：TV523 文獻標(biāo)志碼：A

旋挖鉆機是一種先進的樁基施工工藝，隨著我國建筑行業(yè)的發(fā)展，其在建筑工程基礎(chǔ)中的應(yīng)用也越來越廣泛，在應(yīng)用實踐中取得了良好的施工效果。旋挖鉆機施工過程簡單，但是施工過程中的關(guān)鍵控制點需要加強控制，才能得到理想的施工效果。

1 旋挖鉆機施工原理

旋挖鉆機具有一個行走裝置，當(dāng)?shù)竭_設(shè)定的位置后，開始鉆工操作。挖鉆機的底部具有一個活門的筒式鉆頭，用來破碎巖土。旋挖鉆機的鉆桿具有伸縮功能，鉆孔過程十分靈活，挖鉆機的鉆斗可將巖土盛裝起來，提出孔外進行卸土，此過程不斷反復(fù)，直至鉆到設(shè)計深度。當(dāng)完成鉆孔操作后，會對孔進行清理，之后分段進行鋼筋籠制作以及孔口吊裝。在灌注之前，需要對沉渣實施二次清理，才能保證樁的施工質(zhì)量，清理結(jié)束后再灌注水下混凝土來成樁。

2 旋挖鉆機灌注樁施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備工作

在旋挖鉆機灌注樁施工工藝中，施工前的準(zhǔn)備工作尤為重要，它是確保施工有序進行的基礎(chǔ)。（1）對施工場地進行平整處理，為旋挖鉆機的施工提供良好的場地，避免施工中出現(xiàn)沉陷傾斜，并留有足夠的空間以供運渣車輛的通行。（2）進行測量定位，確定控制樁的位置。（3）機械引孔。進行引孔時需要埋設(shè)鋼護筒，護筒由鋼板制成，保證護筒的直徑比樁基孔徑大10cm～15cm，護筒的上邊緣要比地面至少高出30cm，避免有雜物進入樁基孔，同時也保證了泥漿的順利流出。（4）旋挖鉆機就位。將挖鉆機駛到預(yù)設(shè)位置，進行鉆頭的對準(zhǔn)矯正，再利用水平垂直度儀表來精確調(diào)整定位。（5）制作鋼筋籠，為鉆孔時灌注混凝土做好準(zhǔn)備，這樣能夠有效避免鉆孔時發(fā)生坍塌事故。

2.2 鉆孔施工

鉆挖鉆機就位后，將預(yù)制好的泥漿注入，之后開始鉆孔操作。根據(jù)機表的顯示信息進行鉆斗底部的管理操作，確定挖鉆機滿筒時，將鉆斗提升到出孔，并將土卸到制定的地點，并及時清運。

主動鉆桿在入孔過程中，要控制好鉆桿鉆進的速度，保證鉆孔的均勻連續(xù)進行。當(dāng)主動鉆桿完全進入孔內(nèi)，可以適當(dāng)?shù)靥岣咩@進速度并加大鉆壓。在鉆孔時，要結(jié)合實際的土質(zhì)情況合理控制鉆速和鉆壓，例如當(dāng)旋挖鉆機由硬地層挖到軟地層時，就可以適當(dāng)加速，反之則要減慢鉆進。如果是砂層則要適當(dāng)減慢鉆速，同時還要增加泥漿比重和黏度。

旋挖鉆機在鉆進過程中需要結(jié)合實際的情況做出相應(yīng)的調(diào)整，例如在鉆進的過程中，為了避免護壁泥漿中有雜物落入，如挖鉆機的回轉(zhuǎn)斗內(nèi)的沙土以及黏土等，提升樁基質(zhì)量，所以在挖鉆時要保證回轉(zhuǎn)斗的底盤斗門是關(guān)閉的，要控制好泥漿面的高度，根據(jù)要求不應(yīng)比護筒頂?shù)?0cm。當(dāng)挖鉆機提鉆時，為了彌補泥漿的帶出量，需要及時進行補漿，以免泥漿高度不滿足要求。

此外，需要對挖鉆過程進行嚴格的尺度控制，防止由于尺度過大而導(dǎo)致埋鉆事故的發(fā)生。回旋斗在提升過程中，要保持平緩的提升速度，如果回轉(zhuǎn)斗在高速下提升，那么就會使回轉(zhuǎn)斗與孔壁之間有高速流過的泥漿，被泥漿沖刷過的孔壁就受到一定程度的破壞，進而影響孔壁的穩(wěn)定性，為孔壁留下安全隱患。不僅如此，轉(zhuǎn)斗在高速下提升，對下部會產(chǎn)生較大的負壓力作用，很容易出現(xiàn)吸鉆現(xiàn)象，導(dǎo)致孔壁頸縮。為了避免這一問題的產(chǎn)生，需要在易縮頸的地層中增加掃孔次數(shù)，同時對孔壁進行力度大小適宜的擠壓，有效防止縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。

最后，重復(fù)循環(huán)以上操作，直到孔深達到設(shè)計要求。需要注意的是，在工作中要確保孔內(nèi)泥漿比重符合施工標(biāo)準(zhǔn)要求，并結(jié)合實際需要隨時調(diào)整泥漿比重，確保鉆渣浮渣和鉆孔護壁。開孔的位置要嚴格精確，保證初成孔壁是豎直狀態(tài)，當(dāng)孔深達到設(shè)計要求時，應(yīng)檢查孔徑、孔深和傾斜度等參數(shù)是否滿足要求。

2.3 混凝土澆筑

清孔完畢后混凝土灌注前，應(yīng)先將灌料斗用清水清洗干凈，再安裝在導(dǎo)管口，放置隔水閥，混凝土初灌量必須保證能埋住導(dǎo)管2m以上，料斗放滿后切斷隔水閥，然后連續(xù)灌注。混凝土澆灌時應(yīng)控制好灌注速度，避免鋼筋上浮。并注意混凝土澆灌過程的連續(xù)性。如若樁深，灌注混凝土用的導(dǎo)管的深度也超深，在進行完一車混凝土灌注后，下一車混凝土沒開始灌之前，導(dǎo)管內(nèi)的混凝土在重力的作用下會繼續(xù)下沉，下一車混凝土卸料開始后，會出現(xiàn)大量混凝土堵住導(dǎo)管口，導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生負壓，混凝土無法繼續(xù)灌入，可制作簡易的排氣裝置，下一車混凝土澆筑前放置在導(dǎo)管口上排氣。

3 質(zhì)量控制要點

3.1 材料控制

在材料進場前要進行嚴格的檢查，見證取樣，確保其生產(chǎn)廠家、質(zhì)量規(guī)格型號符合施工要求。

3.2 施工準(zhǔn)備

應(yīng)規(guī)劃好樁機的主要路線，檢查地面承載力是否符合要求，對不滿足承載力要求的地面進行加固處理。結(jié)合地面的地質(zhì)情況來設(shè)定旋挖機跳打間距以及流水走位，以免施工中出現(xiàn)串孔。

3.3 鋼筋籠制作

確保其長度、連接牢固性、接頭位置和接頭數(shù)量符合設(shè)計要求。對鋼筋籠實施防扭曲、偏位措施。樁長較大的，需要進行分段吊裝，吊裝鋼筋籠采用孔口接籠的方式。鋼筋的加工制作應(yīng)嚴格按圖施工，制作出標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，并根據(jù)最終孔深確定鋼筋籠長度。

3.4 成孔施工控制

護筒埋設(shè)以及護筒中心允許偏差≤50mm，孔內(nèi)泥漿面高出水位1m以上。保證護筒內(nèi)徑要比鉆頭的直徑大100mm，并在筒的上部開設(shè)一到兩個溢漿孔。樁位軸線最大允許偏差為±20mm。成樁的垂直度≤0.5%。成孔過程中檢測樁機架身的垂直度。

3.5 沉渣控制

在完成第一次清孔之后，應(yīng)及時將鋼筋籠吊放孔內(nèi)并迅速完成各個節(jié)段孔口的焊接工作。混凝土導(dǎo)管安裝完畢后，進行第二次清孔操作。當(dāng)沉渣厚度小于10cm，泥漿比重小于1.15時，視為二次清孔操作結(jié)束的條件。沉渣不得大于設(shè)計要求，取樣用沉渣儀測算，并采用氣舉反循環(huán)與傳統(tǒng)沖孔樁泥漿正循環(huán)相結(jié)合的工藝。氣舉反循環(huán)是利用空壓機的壓縮空氣，通過安裝在導(dǎo)管內(nèi)的氣管送至樁孔內(nèi)，高壓氣與泥漿混合，在導(dǎo)管內(nèi)形成一種密度小于泥漿的漿氣混合物，在導(dǎo)管內(nèi)底端形成負壓，并在負壓的作用下上升，形成了流速、流量極大的反循環(huán)，攜帶沉渣從導(dǎo)管內(nèi)反出，排出導(dǎo)管以外。鋼筋籠與導(dǎo)管安裝完畢后采用氣舉反循環(huán)對孔底的沉渣先進行清除，在等待混凝土?xí)r停氣將泥漿管接于排漿管口進行正循環(huán)清孔，同時泥漿沖刷孔壁達到護壁的效果。

3.6 后壓漿

對于沉渣控制難度較大的項目，采用預(yù)埋注漿管，混凝土澆筑完成后高壓灌注水泥漿，可有效提高灌注樁成樁質(zhì)量。

結(jié)語

目前旋挖鉆孔灌注樁施工工藝較為成熟，但是仍然存在需要改進和完善的地方，由于施工工藝復(fù)雜，需要控制的質(zhì)量關(guān)鍵點也很多，在實際工作中需要管理及施工人員具備豐富的經(jīng)驗和精湛的技術(shù)才能更好地完成。在未來的應(yīng)用中，還需要在實踐中不斷改進創(chuàng)新，實現(xiàn)旋挖鉆孔灌注樁施工的高效性和經(jīng)濟性。

參考文獻

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