西北地區大厚度細砂層旋挖鉆孔灌注樁施工技術

楊小瓊

（甘肅第七建設集團股份有限公司 甘肅蘭州 73000）

0 前言

西北地區大厚度細砂層的地質條件下進行旋挖鉆孔灌注樁施工，在上部換填與局部鋼護筒護壁施工技術基礎上形成的西北地區大厚度細砂層灌注樁綜合施工技術。

1 特點

（1）在旋挖成孔過程時樁身上部土層出現土質疏松、塌孔，立即對上半部分出現塌孔的區域采用三合土（粘土∶水泥∶砂=5∶3∶2）進行換填處理。

（2）灌注樁塌孔出現在樁身中部及以下時，采用局部鋼護筒護壁施工技術，并采用特制的助推桶安放鋼護筒，提高施工效率。

（3）鋼護筒側壁梅花型布置φ35mm的孔眼，加強樁身與鋼護筒之間、鋼護筒與側壁之間摩阻力。

（4）西北地區大厚度細砂層灌注樁、樁底擴大頭部位后注漿固結沉渣細砂。

2 施工工藝流程

井樁測量定位→鉆機就位→首節開挖→開挖樁孔土方→鉆進過程中出現塌孔判斷塌孔位置，選擇處理方法→塌孔及換填→二次開挖→中、下部塌孔安放鋼護筒及連接→清孔及驗收→鋼筋籠吊放→二次清孔→澆筑混凝土。

3 操作要點

3.1 施工準備

（1）對施工現場所有操作人員進行施工技術交底和安全交底。特別是對本工程的砂層分布特點即將面臨的施工狀況進行詳細的交底，在旋挖機作業時，除機組以外其他人員應與施工機械保持一定安全距離。

（2）材料準備：進入施工現場的材料必須具有出廠合格證和檢驗報告、經復試合格后方可投入使用。

（3）機械準備：施工前必須先檢查機械完好率，同時要求操作人員必須了解設備的構造和性能，熟悉操作方法和保養要求，規范操作機械，同時現場須有完好的備用機械。

3.2 鋼護筒制作

根據現場實際情況，為了使鋼護筒有足夠的剛度，承受灌注樁土壁變形引起的側壓力，護筒材料厚度≥4mm，工程護筒外徑按灌注樁設計尺寸（D+200）mm加工焊接成標準高度1200mm，在筒身上打滿φ35mm的孔眼，梅花形布置，孔間距為260mm×225mm。第一排與最后一排中心距筒邊150mm，第一排與最后一排中心距為900mm。為方便工程鋼護筒吊放，防止護筒上口擠壓變形，要求在每節護筒內壁頂部焊接2根φ12圓鋼吊鉤。

3.3 鋼筋籠制作

（1）鋼筋籠加工：鋼筋籠施工廠區內制作，尺寸控制按照設計圖紙及施工規范。接頭采用焊接或機械連接，接頭按50%錯開，外露鋼筋留置長度滿足搭接（焊接）長度。主筋與箍筋點焊連接。

（2）鋼筋籠提前按設計圖紙加工成型，為使鋼筋籠具有一定剛度和整體性，應采取適當的加固措施，防止變形。鋼筋籠第一節下口稍彎折成倒錐臺狀，使其吊放入孔方便。

（3）灌注樁測量定線。

根據已測放的建筑物控制線或軸線，測放每根樁位的中心線，并用φ12的鋼筋插入樁心做標記保護，派專人監管負責。

（4）機械就位。

鉆機擺放到位后，對準鉆孔中心。利用系統對鉆機進行桅桿調直，保持鉆機轉盤中心、鉆頭、樁位中心在同一垂線上，做到垂直鉆孔，樁位中心垂直偏差應小于20mm，嚴格控制灌注樁成孔垂直度不大于1%。

（5）鉆頭著地、開孔。

緩緩放下鉆頭，使鉆頭中心與樁心重合，啟動鉆機，以低速旋轉開孔。利用鉆頭自重并加液壓作為鉆進壓力。

（6）首節開挖。

在樁成孔開挖土方時因樁距過小，采取跳孔開挖，以防塌孔，開挖后及時在樁端上口安設工具鋼護筒。

（7）鉆進成孔工藝。

成孔前檢查鉆頭裝置、直徑、磨損情況，對鉆頭磨損超標的及時更換。

利用旋挖機安裝的紅外線攝像頭和操作室內的顯示儀可對成孔情況進行實時監控，一旦孔中發生坍塌，能及時確定塌孔的位置。首先在操作室內的顯示儀盤信息輸入系統輸入成孔灌注樁的樁頂標高、樁底標高、樁身長度等參數進行開挖，開挖過程中遇塌孔時，可在顯示儀上顯示，依據數據顯示盤顯示塌孔上下標高數據，不僅能依據上下標高數據確定塌孔部位，同時也能根據兩標高數值的差值預估護筒加工長度。

（8）上部塌孔及換填。

根據現場實際成孔情況，并查看地質報告，在旋挖成孔過程時樁身上部土層發現土質疏松、塌孔，立即對上半部分出現塌孔的區域采用三合土（粘土∶水泥∶砂=5∶3∶2）進行換填填處理，采用旋挖鉆鉆斗將樁孔內的土挖出，用汽車吊或塔吊將電動沖擊夯吊入塌孔部將三合土（粘土∶水泥∶砂=5∶3∶2）進行分層夯實，夯實后放置最少3d后進行二次開挖。

（9）二次開挖。

當樁身上部塌孔部位細砂層用三合土置換處理并靜置最少3d后，在樁身周邊形成了一圈相對穩定的土層，此時便可進行旋挖鉆二次開挖。

（10）中、下部塌孔及護筒設置。

根據現場實際成孔情況，并查看地質報告在旋挖成孔過程時樁身中下部及下部末端土層發現塌孔，立即對采用局部加設鋼護筒成孔。

依據數據顯示盤中顯示塌孔上、下標高數據確定的塌孔位置，立即采用預先加工好的鋼護筒進行支護作業。鋼護筒采用4mm厚鋼板卷制焊接而成，鋼護筒外直徑為樁身直徑+200mm，并在鋼護筒側壁上布置第一排與最后一排孔眼中心距為900mm的φ35mm的孔眼。

3.4 清孔及驗收

成樁前要進行整體清孔，通過旋挖鉆機鉆頭清渣工藝。在孔內做二次或多次投鉆。即用鉆斗一次投到設計標高，在原位旋轉片刻，停止旋轉，靜拔鉆斗，使孔底沉渣盡可能清理出來。

鋼筋籠安放過程中會出現碰撞孔壁而造成的虛土或沉渣，必須進行二次清孔，采用勺鉆清理孔底虛土。如虛土是砂或砂卵石時，可先采用孔底漿拌合，然后再灌注混凝土。端承樁孔底沉渣不得大于50mm。經驗收合格后可進行下一道工序。

3.5 鋼筋籠吊放

（1）采用塔吊或汽車吊吊放鋼筋籠，人工輔助對準。吊放鋼筋籠過程中保持鋼筋籠中心軸線與樁心軸線吻合，保證樁頂標高、鋼筋籠焊接、保護層符合設計要求。鋼筋籠放置前在鋼筋籠外側綁扎定型保護墊塊，厚度與保護層要求厚度相同。

（2）鋼筋籠吊放入孔時，應對準孔位輕放、慢放。以免碰撞孔壁，采取措施固定在護筒口上端周邊預先均勻放置四根導向小鋼管，當鋼筋籠吊起垂直扶正后，沿導向鋼管緩緩下放到底，吊起導向鋼管。導向鋼管設置在孔深的1/2～2/3。為防止灌注混凝土時鋼筋籠移位，在灌注樁井口用混凝土墊塊塞實固定。

3.6 澆筑混凝土

根據圖紙設計及規范標準要求出具混凝土試配委托單，注明水泥、粗細骨料及外加劑摻量要求。由相應資質的混凝土試驗站提供施工配合比。混凝土澆筑前，再次檢查孔底沉渣是否符合規范要求，鋼筋籠放入孔內后立即澆筑混凝土，若鋼筋籠吊入樁孔放置時間超過4h必須進行二次驗孔，如孔內出現新的沉渣，必須二次清孔。

3.7 后注漿

為提高樁端承載力，消除灌注樁不均勻沉降，采取后注漿的方法來固結沉渣，提高單樁承載力，采用預埋注漿管和配套的專用四通及注漿頭具有一定強度的軟管，確保漿液注入均勻，采用我司研發的“注漿頭”它包括由一個直徑為φ30長度為300mm的焊接鋼管上下套絲便于注漿頭的連接，每間隔50mm做十字對稱打直徑為8mm的孔眼，共計20個孔眼，孔眼四周纏繞黑膠布，用圖釘由外向內堵塞孔眼。

4 結束語

西北地區大厚度細砂層旋挖鉆孔灌注樁綜合施工技術，施工全過程處于安全、快速、優質的可控狀態，施工中無泥漿外流，無安全生產施工發生，得到了業主和監理單位的一致好評，為工程創優奠定了堅實的基礎。

該技術充分體現了綠色建筑理念，因地制宜，符合“節能、節水、節地、節材、保護環境”的四節一環保及綠色施工要求，取得了良好的社會效益。