鉆孔灌注樁采用鉆桿導向裝置成孔施工技術研究

何波

摘 要：本文提出的鉆孔灌注樁采用鉆桿導向裝置成孔施工技術，鉆孔灌注樁施工采用雙腰帶鉆頭施工，解決了樁孔偏斜的質量問題，從而確保了成孔質量。此外，還大大減少了掃孔及重新鉆孔的概率，節約了施工的直接成本（如水電費、人工費等），在保證成孔質量的同時，加快了下放鋼筋籠的速度。

關鍵詞：鉆孔灌注樁;鉆桿;導向裝置

中圖分類號：TU753.3文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2018）31-0096-03

Study on Hole-forming Construction Technology of

Bored Piles by Drill Pipe Guide

HE Bo

（Zhongpan Construction Group Co.， Ltd.，Xiamen Fujian 361000）

Abstract： In this paper， the construction technology of bored cast-in-place piles using drill pipe guiding device was proposed. The construction of bored cast-in-place piles using double belt drill bits solved the quality problem of pile hole deviation and ensured the quality of bored piles. In addition， it greatly reduced the probability of sweeping and re-drilling holes， saved the direct cost of construction （such as water and electricity， labor costs， etc.）， ensured the quality of holes， and sped up the speed of lowering reinforcing cages.

Keywords： bored pile;drill pipe;guiding device

近年來，隨著大型工業、民用建筑、高層建筑等工程的涌現，鉆孔灌注樁以超強適應性、合理的成本等優勢被廣泛應用。因為諸多因素都會影響鉆孔灌注樁的施工質量，因此，若稍有不慎就會產生質量事故[1-3]。在鉆孔灌注樁質量控制過程中，成孔質量控制尤為重要。在砂土層中，由于鉆孔時遇有地層軟硬不均勻、土層呈斜狀分布，鉆頭所受阻力不均，使鉆桿偏位彎曲，使鉆頭、鉆桿中心線不同軸，從而使鉆孔偏斜[4，5]，造成泥漿護壁效果差、易縮徑、塌孔;鋼筋籠下放困難或下放后成形質量不合格，這些問題都會影響成樁質量。鑒于上述情況，在施工過程中，針對鉆孔灌注樁發生的樁孔偏斜情況設計了一套導向裝置（雙腰帶鉆頭）的施工方法。

1 工藝原理

鉆桿導向裝置（雙腰帶鉆頭）施工的主要原理是在常規鉆孔灌注樁鉆頭施工工藝的基礎上，設置導向裝置（雙腰帶鉆頭），使鉆桿有較大面積與孔壁面接觸，從而在鉆孔過程中使鉆桿保持垂直度，解決常規鉆頭在砂土層及軟硬不均勻土層中鉆孔偏斜樁身不垂直而造成的質量隱患，保證鉆孔灌注樁的成樁質量。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 鉆孔灌注樁施工工藝流程

定位放樣→就位對中→成孔→清孔1→下鋼筋籠→下導管→清孔2→灌混凝土。

2.2 鉆孔灌注樁施工操作要點

施工專項方案的確定需要結合工程的實際情況，同時嚴格參照設計圖紙，各方簽字確認，提交監理、建設單位審核，通過后即可執行。

開鉆前定位等準備工作一定要做好，砂土層施工階段，將沉淀池增加到泥漿池中。

雙腰帶鉆頭采用成品鉆頭，然后把普通鉆桿進行改造。鉆頭軸桿尺寸比鉆桿尺寸加大一檔，鋼腰帶、鋼腰帶連接件與軸桿全部采用焊接連接。鉆頭軸桿與螺紋套筒連接處應焊上鋼板加勁肋進行加強。

雙腰帶鉆頭與主鉆桿連接后正式開鉆。在鉆進過程中，根據不同土層調整進尺速度，在終孔取得巖樣后，進行一次清孔（時間控制在30～60min），第一次測沉渣厚度。下鋼筋籠及導管后進行二次清孔（時間控制在30min左右，不易過長），再次測沉渣厚度，此類工作需要滿足施工要求，對混凝土進行灌注。

2.2 雙腰帶鉆頭設計

雙腰帶鉆頭軸桿長為1.3～1.5m，直徑為120mm;上下腰帶凈距為700～800mm，鋼板寬為120mm，厚為10mm;上下腰帶的連接鋼板寬為100mm，厚為10mm，共有3條。與鉆頭軸桿連接的螺紋套筒直徑為100mm，連接處采用鋼板加肋。雙腰帶鉆頭的所有連接全部采用電弧焊焊接，對電弧焊的焊接要求較高，不但要求焊條與鋼材相匹配、焊縫飽滿均勻，而且要求在恒溫環境中進行焊接、冷卻，否則易產生脆裂。

根據不同的樁徑，雙腰帶鉆頭的尺寸及鋼板厚度可適當調整，因為在相同地層中的不同樁徑及不同地層中相同的樁徑，在鉆孔過程中鉆頭所受到的阻力是不一樣的。為此，在確保焊接質量的前提下，可根據實際情況對雙腰帶鉆頭進行調整（當樁徑較大時可適當增加鋼板厚度）。

2.3 鉆孔灌注樁雙腰帶鉆頭的施工

①測量放樣。

②埋設護筒，若護筒埋設存在一定誤差，鉆頭也要精準就位，有序提鉆。土層若有相對較低的水位，護筒長1.2m，高水位為2m。入原狀土50cm，高出30cm，水頭壓力在實際施工的過程中最少為1m。

③鉆桿對中轉盤整平后，在鉆機平面相互垂直的兩個方向采用經緯儀測量主鉆桿的垂直度，確保垂直后安裝雙腰帶鉆頭。安裝鉆頭前，應仔細檢查鉆頭的尺寸直徑，安裝后檢查鉆頭與鉆桿連接是否牢固，以及鉆頭、連接件及鉆桿是否有裂縫等隱患存在。

④在砂土地層中，嚴禁使用清水開孔，應配制好比重為1.3～1.4的泥漿進入泥漿池及孔內。同時，每臺樁基應設置2個泥漿池，孔內循環的泥漿先進入沉淀池沉淀后再流入第二個泥漿池。

⑤在鉆孔過程中，隨時檢查鉆機平臺的水平度，發現傾斜，及時調整。進尺速度可根據不同土層、樁徑調整。當土質塑性較好、樁徑較小、鉆進過程中阻力較小時，應適當加快進尺速度。在土質塑性較差、圓礫層、軟硬土層交接、樁徑較大、鉆進過程中阻力較大時，應放慢進尺速度。需要注意的是，在入巖（進入圓礫層）后，必須放慢進尺速度（做到輕壓慢鉆），使孔底不全部承受鉆具重力，以減小雙腰帶鉆頭與圓礫層的阻力。當發生卡鉆時不能強行鉆進，應先上提鉆頭后，再進行鉆進，否則易造成鉆桿斷裂、掉鉆等質量事故。

⑥鉆孔作業分班連續進行，不中斷。若有停鉆的情況，要注意注意做到以下兩方面：一是水位要符合要求，泥漿有合理比重，盡可能避免塌孔情況的出現;二是上提雙腰帶鉆頭，幅度大約是2m，避免鉆頭被埋住。

⑦由于雙腰帶鉆頭比普通鉆頭體積大、重量大，因此，在升降鉆具的過程中，盡可能要穩定一些，不要有與護筒、孔壁等碰撞的情況出現。

⑧若鉆孔來到設計深度，相關設備需要第一時間停止工作。仔細檢查孔徑、孔深，在確認符合要求后，將情況報告給監理，由后者進行再次檢測，同意后再次清孔。

⑨當來到設計深度后，清理鉆孔，測量沉渣厚度，合格后下放。

⑩下鋼筋籠。分節制作，依據孔深的樁長明確鋼筋長度，依據50%錯開接頭，若兩個接頭隸屬于相同的鋼筋，此時需要至少錯開1 000mm。鋼筋籠制作完成后，讓監理負責進行驗收，驗收通過后就可以使用;采用單面搭接焊的方式對鋼筋籠連接進行處理，需要保持直徑10倍的長度，操作人員有相應的資格證書，焊縫要飽滿，同時長度還要符合相應的要求;在對鋼筋籠進行吊放的過程中，需要盡可能地保證兩邊對稱，慢慢下放骨架，標高控制，在實際施工過程中，需要使用兩根吊筋固定，從而保證有效地固定鋼筋籠骨架（主要指鋼筋籠不是全籠的樁）。

?放導管。在實際孔深的基礎上對導管節數進行配置，高效完整地進行安裝;在對導管進行下放的過程中，一定要保證位置準確，同時還要旋緊卡口;導管底和孔底間要留有一定的間隙，在實際施工過程中需要保證間隙為30～50cm;離孔底不能太高，避免導管中會進入泥漿。

?二次清孔。放好導管后進行二次清孔，測沉渣厚度，符合設計要求報監理同意后開始灌注混凝土。

?灌注砼。混凝土坍落度宜控制在18～22cm;初灌量應保證使導管埋入砼中1m以上;根據樁徑控制拔管速度，埋管深度不宜過小或過大，控制在4～6m。

3 質量控制

3.1 質量要求

鉆孔灌注樁鋼筋籠、成孔質量應符合設計要求。其質量檢驗標準應符合表1、表2規定。

3.2.1 建立健全質量保證體系。不斷完善質量保證體系，同時出臺有效措施。項目部管理人員職責分明，工作嚴謹認真。質檢人員技能強，知識面廣，擅長鉆孔灌注樁質量控制。充分結合鉆孔灌注樁機臺的實際數量，做好項目部人員職能劃分及工作安排。推動操作規程不斷完善，推動質量檢查制度有效構建，嚴格落實“三檢制”，形成對施工人員的有效引導及約束。構建完善的組織，推動制度構建，出臺針對性的計劃，對權責予以明確，從而有效提高質量管理效果，使質量保證體系落實到實處。

3.2.2 嚴格按照施工方案施工。項目經理部需要認真制訂施工方案，保證方案符合工程的現實情況，且具有相對較高的可執行性。同時，依托施工方案來指導施工，全方位地落實施工方案，對所出現的各種問題進行及時處理，并基于工程反饋對施工方案展開針對性的調整。保證施工方案更加合理，真正打造高水準的質量管理隊伍，推動逐級檢查和逐級簽字制度的不斷落實，在根源處保證工程質量，保證工程可以順利進行。

3.2.3 嚴格控制施工工序。只有保證每道施工工序達到較高的質量，才能真正保證施工質量，真正實現事前控制，做好預防工作，有效控制施工工序，保證每道工序都能達到相對較高的質量。依據工藝流程進行施工，對工序活動條件進行有效控制，保證其可以達到相對較高的質量，對工序活動的效果進行仔細檢查，對質量控制點進行科學設置，只有這樣才可以有效控制工序質量。

3.2.4 抓好施工現場的管理。以項目經理為首，構建強力的項目經理部，提高現場管理水平。有效控制各工序，保證每道工序都能達到相對較高的質量，對現場檢查及驗收程序進行持續優化，與監理、建設單位等做好溝通，并配合對方的監督及檢查，保證工程達到相對較高的質量。

3.2.5 把握關鍵環節，控制工程質量。鉆孔灌注樁的成孔質量控制是關鍵，要把握好鉆孔垂直度、泥漿護壁、清孔等重要環節，對工程項目質量進行有效控制。工程開工前，針對性地開展專業技術交底，同時還需要做好施工人員的培訓工作，推動崗位責任制及激勵機制的有效構建，讓所有人員都可以努力工作。

3.2.6 嚴把工程驗收關。基于灌注樁驗收程序展開自檢，對于部分工程檢查結果不符合要求的，相關單位需要進行返工處理，真正保證工程質量。只有項目合格后才能報驗，若沒有獲得監理的同意，后續工序不能開始。在展開自檢的過程中，需要遵循驗收規程，科學整理資料，保證資料沒有任何丟失或損失。

4 結語

鉆孔灌注樁施工采用雙腰帶鉆頭施工，解決了樁孔偏斜的質量問題，從而確保了成孔質量。此外，還大大減少了掃孔及重新鉆孔的概率，節約了施工的直接成本（如水電費、人工費等）;返工工作量也大大減少，從而加快了施工進度。

鉆孔灌注樁在砂土層施工采用雙腰帶鉆頭，起到扶正、導向的作用，在控制樁身垂直度方面起到很大的作用。同時，雙腰帶鉆頭與普通鉆相比，鉆頭和孔壁接觸面積大，對泥漿護壁效果更好。此外，在控制混凝土充盈系數方面也起到了較大作用，不會因孔壁傾斜、塌孔、掃孔后造成充盈系數過大而浪費大量的砼。根據記錄，使用普通鉆頭在砂土層、砂土軟硬不均勻土層等地區的施工中樁的實際充盈系數普遍為1.3～1.4，而采用雙腰帶鉆頭施工充盈系數為1.1～1.2。

參考文獻：

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