試論路橋工程灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)

董翔勝

【摘 要】灌注樁施工技術(shù)是路橋工程施工中的重要組成部分，本文介紹鉆孔灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)，闡述鉆孔灌注樁施工工藝，分析鉆孔灌注樁施工中存在的問題與防控措施，給同行以參考。

【關(guān)鍵詞】路橋工程;鉆孔灌注樁;技術(shù)

鉆孔灌注樁技術(shù)的技術(shù)含量很高，整個(gè)過程是非常系統(tǒng)和復(fù)雜的，要對技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)研究，確保鉆孔灌注樁技術(shù)的專業(yè)化和規(guī)范化，保證施工質(zhì)量，從而保證整個(gè)工程的質(zhì)量。

1鉆孔灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)

1.1施工技術(shù)簡介。鉆孔灌注樁施工技術(shù)是采用不同的鉆孔方法，在地層中鉆出一個(gè)固定形狀的井孔，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將鋼筋骨架吊入井孔中，并灌注混凝土形成樁基礎(chǔ)的一種工藝，同于以往的錘擊法施工技術(shù)，具有施工噪音小、灌注直徑大、施工速度快等特點(diǎn)。

1.2實(shí)際運(yùn)用概況。鉆孔灌注樁施工技術(shù)已經(jīng)在土木工程中得到越來越廣泛的使用，可以適應(yīng)于多種類型的工程，適應(yīng)力很強(qiáng)，對施工條件的要求不是特別高。運(yùn)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)施工時(shí)，樁的承載力直接影響著工程的質(zhì)量，因此灌注的沉淀時(shí)間等因素是施工中重點(diǎn)控制的因素。

1.3影響施工技術(shù)因素。鉆孔灌注樁施工技術(shù)會(huì)受到工程施工地的地質(zhì)條件、現(xiàn)場管理、樁的承載力等因素的影響，施工進(jìn)度以及造價(jià)等比較難以控制。

2鉆孔灌注樁施工工藝

2.1干作業(yè)成孔灌注樁施工技術(shù)

干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機(jī)具，在地下水位以上的土層中成樁的工藝，適用于黏土、粉土、填土、中等密實(shí)以上的砂土、風(fēng)化巖層等土質(zhì)。目前常采用螺旋鉆機(jī)成孔，它是利用動(dòng)力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土體，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。鉆頭是鉆進(jìn)取土的關(guān)鍵裝置，有多種類型，常用的有錐式鉆頭、平底鉆頭、耙式鉆頭等，錐式鉆頭適用于黏性土;平底鉆頭適用于松散土層;耙式鉆頭適用于雜填土，其鉆頭邊鑲有硬質(zhì)合金刀頭，能將碎磚等硬塊削成小顆粒，螺旋鉆機(jī)成孔直徑一般為300-600 mm。干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為：測定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆注混凝土。鉆孔操作時(shí)要求鉆桿垂直穩(wěn)固、位置正確。如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難以鉆進(jìn)時(shí)，可能是遇到石塊等異物，應(yīng)立即停機(jī)，檢查排除。鉆孔時(shí)應(yīng)隨時(shí)清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)及時(shí)研究解決。當(dāng)螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，應(yīng)在原位空轉(zhuǎn)清土，以清除孔底回落虛土。鋼筋籠應(yīng)一次扎好，小心放人孔內(nèi)，防止孔壁塌土。混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，每次澆筑高度控制在1.5m 以內(nèi)。

2.2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工技術(shù)

2.2.1埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒的作用主要在于防止地面水流入、維持泥漿水頭、保護(hù)孔口、鉆頭導(dǎo)向和固定樁位等，因此在鉆孔前需要將鋼護(hù)筒埋設(shè)在樁位。鋼護(hù)筒一般情況下其內(nèi)徑要比鉆頭的直徑大20cm以上，通常是用4-8mm厚的鋼板制成。在樁位埋設(shè)鋼護(hù)板時(shí)一般采用挖埋法，1.0m的埋設(shè)深度是貓性土的最低標(biāo)準(zhǔn)，而砂土中的最低標(biāo)準(zhǔn)是1.5m，并且在孔口處要用黏土進(jìn)行密實(shí)封填。此外，泥漿面應(yīng)該高出地下水平1.0m以上，筒頂要高于地面0.3-0.4m。

2.2.2護(hù)壁泥漿。泥漿具有保護(hù)孔壁、防止塌孔、保持孔內(nèi)水壓穩(wěn)定、冷卻與潤滑鉆頭和攜帶土渣排出孔外等功能，在樁孔內(nèi).泥漿會(huì)依附于孔壁之上或者滲透到周圍土的孔隙中，能夠有效地起到避免內(nèi)壁漏水的作用。在砂土中進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，需要在現(xiàn)場專門對泥漿進(jìn)行制備注入，泥漿一般是由膨潤土或者高塑性黏土和水混制攪拌而成的混合物，有時(shí)還可以在其中摻人堵漏劑、增黏劑、分散劑、加重劑等摻合劑。在黏土中進(jìn)行鉆孔作業(yè)時(shí)，一般情況下也可以采用輸入清水、鉆進(jìn)原土自造泥漿的方法，需要注意的是，注入的泥漿的相對密度要控制在1.1左右。而排除泥漿的相對密度要控制在1.2-1.4。

2.2.3成孔。常用的成孔機(jī)械有沖擊鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)和回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，其中最常用的是回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。因此，主要針對回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔進(jìn)行描述。根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同，回轉(zhuǎn)鉆機(jī)又可以分為正循環(huán)與反循環(huán)2種，正循環(huán)與反循環(huán)工藝。正循環(huán)工藝，高壓水或者泥漿可以從空心鉆桿內(nèi)部注入，由底部噴出，鉆下的土渣可以隨著攜帶沿孔壁向上流動(dòng)，在孔口處帶出的土渣會(huì)流人沉淀池，經(jīng)過沉淀池沉淀的泥漿可以被循環(huán)利用。正循環(huán)工藝通過泥漿向上的流動(dòng)實(shí)現(xiàn)排渣，由于提升力較小的原因，被提升的土渣只占少數(shù)，孔底的沉渣還有很多。負(fù)循環(huán)工藝的泥漿帶渣流動(dòng)的方向正好與正循環(huán)相反，它的工作原理主要在于利用砂石泵在鉆桿內(nèi)形成真空致使土渣被吸出后流人沉淀池，通過沉淀池的沉淀使泥漿實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。因?yàn)橹饕揽康氖潜梦饔茫韵噍^于正循環(huán)工藝，負(fù)循環(huán)工藝的提升力很大，泥漿可以以較快的速度實(shí)現(xiàn)上升，因此排渣能力較大，但是負(fù)循環(huán)工藝的使用并不具有普遍性，在土質(zhì)較差或者容易塌孔的土層中應(yīng)慎用。

2.2.4清孔。在鉆孔的高度達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)高度時(shí)，要對沉渣的厚度進(jìn)行測量，并進(jìn)行清孔。采用原土造漿的鉆孔，一般我們用射水法進(jìn)行清孔，此時(shí)要保持鉆頭直鉆不進(jìn)的狀態(tài)，等到泥漿的相對密度降到1.1左右時(shí)便可停止清孔。采用制備泥漿的鉆孔，一般我們采用換漿法進(jìn)行清孔，就是用稀泥漿替換濃泥漿，使得孔底的沉渣被排出，等到泥漿的相對密度降到1.15-1.25時(shí)就可以停止清孔。對于剩余的沉渣厚度仍要進(jìn)行控制，對端承樁要小于或等于50mm，對摩擦樁要小于或等于300mm，對摩擦端承樁和端承摩擦樁也要保證小于或者等于100mm。而那些在孔底余留的碎石或者塊狀卵石等雜物也要進(jìn)行排出，具體方法可以是在轉(zhuǎn)盤上焊燒網(wǎng)狀鋼絲繩，讓鉆具在原位進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)孔底余留的碎石或者塊狀卵石等雜物就會(huì)上升到繩網(wǎng)之上，再提升鉆桿便可將其排除孔外。

3鉆孔灌注樁施工中存在的問題

3.1孔壁容易坍塌。在土木工程建設(shè)中，施工前需在指定位置進(jìn)行鉆孔，為保證孔洞的堅(jiān)固和尺寸的標(biāo)準(zhǔn)，需在鉆孔的過程中對孔壁進(jìn)行處理，對孔壁進(jìn)行加固措施。由于施工過程中突出粘度和施工工藝的限制，在鉆孔過程中并沒有很好的進(jìn)行孔壁處理，從而導(dǎo)致孔壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，不但影響了鉆孔的尺寸，也對后期的工程產(chǎn)生了巨大的影響，如不及時(shí)處理，將影響鉆孔灌注樁整體質(zhì)量。

3.2鉆孔過程尺寸偏斜。在鉆孔過程中，必須按照圖紙進(jìn)行施工，不可私自修改尺寸和位置。對于土木工程建設(shè)中，如鉆孔的尺寸和方位不準(zhǔn)確，會(huì)直接影響建筑工程的質(zhì)量，帶來的后果將不可預(yù)想。所以，必須嚴(yán)格按照圖紙的尺寸和位置進(jìn)行鉆孔。

3.3吊腳樁現(xiàn)象。在鉆孔灌注樁施工過程中，對樁孔進(jìn)行清理工作有利于孔的質(zhì)量，保證孔底與孔壁沒有殘留，為混凝土灌注打好基礎(chǔ)。但是在實(shí)際施工過程中，清孔工作優(yōu)勢因設(shè)備等原因?qū)е聵犊浊謇聿粡氐祝蛟诳妆谂c孔底留有一些殘土，從而影響孔壁的光潔和孔底的平整。

4鉆孔灌注樁施工中問題的解決和預(yù)防

4.1對孔壁坍塌的解決和預(yù)防。通過對土木工程的鉆孔灌注樁施工過程分析，通常由于泥漿的配比出現(xiàn)不準(zhǔn)確，或配比過程中砂漿和水泥的比例失調(diào)，產(chǎn)生孔壁強(qiáng)度不足的問題，并引起孔壁坍塌。為避免孔壁坍塌，在施工過程中應(yīng)采取有效的解決方案和預(yù)防措施，主要措施有以下幾點(diǎn)：嚴(yán)格要求護(hù)壁泥漿的配比問題，避免配比不準(zhǔn)確等現(xiàn)象的出現(xiàn);保證鉆孔的質(zhì)量;對已經(jīng)出現(xiàn)坍塌的孔進(jìn)行維護(hù)和補(bǔ)救，對其孔底和孔壁進(jìn)行清理，對孔壁進(jìn)行再次加固，避免坍塌。

4.2對鉆孔尺寸偏斜問題的解決和預(yù)防。在施工過程中，經(jīng)常會(huì)由鉆頭和鉆桿連接不直或鉆桿校準(zhǔn)不當(dāng)?shù)脑颍瑢?dǎo)致鉆孔過程中發(fā)生尺寸偏斜，從而導(dǎo)致孔偏斜等現(xiàn)象。因此，必須對鉆孔的偏斜問題采取合理的措施，并能預(yù)防孔偏斜的再次發(fā)生。主要提出以下幾點(diǎn)措施：保證鉆孔場地的清潔，對場地進(jìn)行及時(shí)清理，并測量場地的水平度是否符合要求，并保證鉆桿裝置的垂直度;在鉆孔施工時(shí)，保證鉆孔的垂直度，如發(fā)現(xiàn)鉆入硬土層或巖石層中，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換鉆頭。

4.3對吊腳樁等現(xiàn)象的預(yù)防和解決措施。在鉆孔灌注樁施工時(shí)，吊腳樁問題的出現(xiàn)主要在于孔壁坍塌并且混凝土澆筑控制不好，導(dǎo)致孔底不夠平整和泥沙過量等現(xiàn)象。對吊腳樁問題的解決辦法就是將孔底和孔壁的泥沙進(jìn)行徹底的清理，掌握好混凝土澆筑的時(shí)間，控制好澆筑的質(zhì)量，避免吊腳樁問題的出現(xiàn)，從而保證工程的質(zhì)量。

總之，灌注樁施工技術(shù)對于整個(gè)工程的順利進(jìn)行有著重要作用，因此，需要施工人員提高重視程度，熟練掌握施工技術(shù)，以提高施工質(zhì)量，保障施工順利進(jìn)行。

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