鉆孔灌注樁施工技術探討

廖勝 李云飛

摘 要：鉆孔灌注樁能適應各類地質條件且設備的投入及操作都相對簡易，因而被廣泛的應用在房建及大小型橋梁工程的基礎中。由于鉆孔灌注樁大部分在水下進行而且其施工過程難成樁后的質量又難以直接開挖檢測。因此必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中經常出現的施工質量問題，保質、保量地完成樁基施工任務。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；施工工藝；質量控制

1 前言

由于鉆孔灌注樁包括成孔和成樁兩大過程，是項工序環節較多， 技術要求較高，工作量較大，并需在一個較短時間內快速完成水下灌注混凝土的隱蔽工程。為此，必須以系統工程的觀點，推行全面質量管理，明確工序質量標準，建立嚴格的施工管理和工序質量檢查制度，以工序過程控制，來保證成樁質量。

2 工藝原理

沖擊鉆孔樁是使用沖擊鉆機通過機架、卷揚機把帶刃的重鉆頭（沖擊錘）提高到一定高度，靠自由下落的沖擊力沖擊土層及切削破碎巖層鉆進，利用泥漿護壁和懸浮鉆渣，成孔后放入鋼筋籠，澆筑水下混凝土成樁。

3 鉆孔施工

3.1 工藝流程

施工準備→定位放線→泥漿制備→護筒埋設→鉆機就位校正→鉆孔、掏渣→清孔→成孔檢查→下放鋼筋籠及導管→灌注混凝土→成樁養護

3.2 施工工藝

3.2.1 泥漿制備

鉆孔時，采用泥漿護壁。

鉆孔施工時隨著孔深的增加向孔內及時、連續地補漿，維持護筒內應有的水頭，防止孔壁坍塌。

樁孔砼灌注時，孔內溢出的泥漿引流至泥漿池內，利用于下一基樁鉆孔護壁中。

3.2.2 埋設護筒

護筒采用鋼板卷制，護筒直徑大于設計樁徑200mm，護筒長度為2～4m，為防止護筒下沉需在護筒兩側焊接擔鐵，擔鐵采用10mm鋼板，建議挖孔直徑比護筒大0.4m左右，挖孔深度以挖盡上部雜填土，進入下部原狀土0.2m～0.3m為宜，同時其深度不得小于1.5m深，坑底應平整。護筒埋設時，通過預先引放的縱、橫方向的4個護筒樁點進行調整就位，護筒中心與樁位重合，其偏差不得大于20mm，并應嚴格控制護筒的垂直度，傾斜度不大于1%。

3.2.3 清孔

清孔的目的是使孔底沉碴、泥漿相對密度、泥漿中含鉆渣量等指標符合規范要求。鉆孔達到設計深度后，且質量滿足設計要求并經監理工程師批準后應立即進行清孔。

沖擊鉆清孔采用泥漿棒換漿進行清孔，換漿時及時向孔內注入新鮮泥漿，經多次循環，將孔內的懸浮鉆渣置換，直到排除泥漿的性能指標、粘度、含砂率、沉渣厚度與換入泥漿的性能指標，符合規范要求為止。保持泥漿孔內水位，避免坍孔。

3.2.4 鋼筋籠的制作與安裝

（1）鋼筋籠的制作，按設計施工圖的鋼筋籠規格，在施工現場分段加工，分段制作的鋼筋籠單節長度≤9m。鋼筋籠主筋與加強筋采用手工電弧焊連接、螺旋筋與主筋采用滿焊加固。鋼筋籠加工，主筋等分距用鋼筋定位支架控制，加強筋及螺旋箍筋采用主筋上量距劃點控制；鋼筋籠的制作偏差與焊接要求按驗收規范要求控制，主筋在同一截面內的接頭數量不得多于主筋總數量的50%，兩個接頭間的距離≥80厘米；主筋搭接長度單面焊不少于22厘米，雙面焊不小于11厘米，主筋不得有焊蝕現象，焊接后，保護層定位筋每2米一道，每道4個，環向均勻布置。

（2）鋼筋籠安裝，首先將籠體從原地吊起，使籠體下方對準孔位護筒中心時，緩慢下放，嚴防碰壞。籠頂下放到距護筒頂約1m高度時，將第一節鋼筋籠用二根鋼管作為橫桿支擱在護筒頂部，調節模桿水平，使籠體垂直。再吊起第二節鋼筋籠，將鋼筋籠下部接頭與固定在孔口處的第一節鋼筋籠上部進行焊接，嚴格按規范要求控制焊縫長度，焊縫高度（≥0.3d）且不小于4mm和寬度（≥0.8d）且不小于8mm，對接長度≥10d，使主筋中心保持一致，主筋保持垂直。每節鋼筋籠的接頭在孔口焊接完畢后，須經現場監理檢查合格后才能放入孔內，下放遇阻時，嚴禁猛提猛墩。鋼筋籠下放時，要使鋼筋籠的中心對準成孔后的實際中心，避免在下放過程中損壞孔壁。

3.2.5 安放導管

（1）導管使用前使用氣泵進行水密承壓試驗。試壓前將導管一頭封閉，從另一端將導管內注滿水，用帶有進氣管的導管封閉端頭將導管封閉，將氣泵氣管與導管進氣管連接，加壓至0.6MPa（壓力不小于孔內水深1.3倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力的1.3倍，按40米水深壓力進行試壓，試壓壓力為0.6MPa）。持壓2分鐘，觀察導管有無漏水現象。

（2）導管采用吊車配合人工安裝，導管安放時人工配合扶穩使位置居鋼筋籠中心，然后穩步沉放、防止卡掛鋼筋骨架和碰撞孔壁。安裝時用吊車先將導管放至孔底，然后再將導管提起40cm，使導管底距孔底40cm。

（3）導管高度確定后，用枕木調整導管卡盤高度，用卡盤將導管卡住。

3.2.6 混凝土澆筑

樁基混凝土采用罐車運輸配合導管灌注，導管直徑選用φ27.5cm。灌注開始后，應緊湊連續地進行，嚴禁中途停工。灌注水下混凝土前對各類設備進行檢修，同時配備水泵、吸泥泵等設備。特別是導管使用前必須進行試拼、過球、水壓試驗和接頭抗壓試驗，并編號及自下而上標示尺度。灌注時間不得長于首批混凝土初凝時間。拌和所用的各種材料均符合施工規范要求。拌制配料時，各種衡器保持準確，并定期進行檢測，拌和出的混凝土顏色一致，不得有離析和泌水現象，澆筑前檢測坍落度，其塌落度宜為180mm～220mm，以保證灌注時保持足夠的流動性。安裝導管，放入孔內，以導管下口離孔底50cm為宜，上口與儲料斗相連，儲料斗的容積不小于2.5m3，以保證首次灌注時要導管埋深不小于1m。安裝儲料斗同時，將與導管直徑相等的籃球放入導管內（過水球），過水球在混凝土的壓力下將導管內水排出。開始灌注前，再次核對鋼筋籠標高、導管底距孔底尺寸、孔深、泥漿沉淀厚度、孔壁有無坍塌現象，符合要求后，方可開始灌注。灌注時先將準備好的過水球（籃球內膽）放入導管內，灌入首批混凝土，采用拔塞法灌注首批砼，用稍大于漏斗口的鋼板置于漏斗口上方，并設置吊鉤吊在吊機上，當混凝土裝滿漏斗后，用吊機拔出鋼板，混凝土拌和料在壓力作用下即刻落到孔底，排開泥漿，并能把導管下口埋入砼，其深度不少于1m。

4 施工監測及質量控制

（1）灌注樁成孔后應逐孔檢查，包括孔位偏差，孔深，孔徑，孔的垂直度，孔底沉渣厚度及泥漿的主要指標。

（2）混凝土澆筑前，清孔后孔底沉渣厚度不得大于15cm。

（3）成孔后，孔徑不得小于設計樁徑，樁身垂直度偏差不得大于1%。

（4）鋼筋籠直徑允許偏差為10mm，安放后，頂面高程允許誤差為±50mm。鋼筋籠在吊放入孔時，不得碰撞孔壁，灌注混凝土時，要采取措施固定其位置。

（5）混凝土必須連續灌注，嚴禁有夾層和斷樁，每孔實際混凝土用量嚴禁小于計算體積。超灌深度不小于1m。

（6）混凝土坍落度應為180mm～220mm，具有良好的和易性；混凝土澆筑時，導管不得橫向移動，導管提升速度與混凝土的上升速度相適應，始終保持導管在混凝土中的插入深度不小于2米，也不能使混凝土溢出漏斗。

5 結語

在實際的施工過程中導致鉆孔灌注樁施工事故的因素很多，但只要我們在工程施工過程中細心研究探討認真的分析，對各種影響因素都詳細的考慮，并且事前準備相應的預防措施，可以有限避免質量問題。

參考文獻：

[1] GB50202-2002.建筑地基基礎工程施工質量驗收規范[S].

[2] JGJ94-2008.建筑樁基技術規范[S].

[3] JTG F50-2011.公路橋涵施工技術規范[S].