凱里某建筑小區鉆孔灌注樁施工技術研究

鮑 丙 亮

(中鐵四局建筑工程有限公司，安徽 合肥 230000)

1 工程概述

工程位于貴州省凱里市，由貴州高速集團投資名為“未來城”樓盤住宅小區，建設地點位于凱里市原棉紡廠片區及西出口片區，該工程由D1和D2兩個地塊構成，D1地塊由22號、23號、26號及27號樓組成，D2地塊由24號、25號、30號及32號樓組成。本工程基礎形式為機械成孔灌注樁基礎(嵌巖樁)，采用鉆孔灌注樁進行施工。

2 鉆孔灌注樁施工工藝

選擇化學泥漿護壁旋挖成孔，其工藝流程為：場地準備→樁位放樣→埋設護筒→鉆機就位→鉆進清渣→成孔檢查→清孔→鋼筋籠安裝→下導管→二次清孔→灌注混凝土。

2.1 鋼筋籠的制作

因施工場地狹小，無法設置標準化數控鋼筋籠滾焊機，現場采用小型鋼筋滾籠機，見圖1。鉆孔樁鋼筋籠采用分節制作、分節吊裝焊接，主筋接頭錯開按50%設置。鋼筋籠主筋外側焊接定位鋼筋控制鉆孔樁保護層厚度，保護層厚度為7 cm，定位鋼筋沿主筋方向每2 m設置一道，每一道沿圓周布置4個。主筋采用雙面電弧焊，焊縫長度不小于5d，單面電弧焊，焊縫長度不小于10d。

2.2 定位放樣

施工放樣測量前應按規定布設測量控制網及水準點。在場地平整后對樁位進行精確放樣，放樣完畢后應對各樁中心的相對位置進行復核測量。

2.3 埋設護筒

施工時護筒采用不小于5 mm鋼板制作，埋設護筒前，首先按照樁位標識拉垂直交叉十字線、打護樁標記樁中心線，再用挖掘機開挖至護筒埋設深度，再進行安裝護筒，護筒口高出地面300 mm。

2.4 沖擊鉆機就位

旋挖鉆機到達后，須確保其安放平穩。另外，還要在樁管或其他位置做標識從而確保鉆孔深度符合要求，在工程實施過程中，應該隨時注意鉆孔深度。

2.5 鉆進清渣

1)鉆進過程中要根據工程的地質狀況對孔內地質變化進行檢查，注意鉆孔深度。

2)樁距較近時應跳樁鉆孔，鉆孔過程中如發生鉆桿傾斜度過大、塌孔、護筒周圍冒漿和失穩等現象應停鉆，采取措施后再鉆進。

3)鉆孔泥漿經沉淀后回收可用泥漿并及時處理沉渣及廢棄泥漿，減少現場棄渣堆積。

2.6 成孔檢查

成孔后，下鋼筋籠之前必須進行鉆孔的孔形、孔徑、孔心、鉆孔深度、孔底沉碴及垂直度的核查。

2.7 第一次清孔

在施工過程中，當鉆孔至設計圖紙規定的高程時，應立即核查鉆孔的垂直度、孔徑、孔深等，檢查鉆孔符合設計要求后，立即進行清孔，并向泥漿池中注入清水降低泥漿比重。

2.8 鋼筋籠安裝

1)在將鋼筋籠放入到孔位過程中，需要將鋼筋籠對準孔位、慢放、避免碰撞井壁，到位后立即固定。

2)第一節鋼筋籠放入孔中后，現場選擇架立筋將鋼筋籠在護筒上部固定住，吊車吊起第二節鋼筋籠，與第一節鋼筋籠對齊后開始焊接，焊接之前主筋需預彎，焊接完后，必須纏繞螺旋箍筋并滿足搭接和間距要求。圖2為鋼筋籠固定示意圖。

3)吊筋的長度按下列公式計算：

吊筋長度=護筒頂標高-樁頂標高+35d+搭接長度(d為主筋直徑)。

2.9 導管安裝

導管規格為：半徑在100 mm～120 mm之間，厚度不小于3 mm，且必須保證內壁光滑、圓順，直徑偏差超過2 mm，底管長度必須不小于4 m，接口嚴密。在將導管投入使用之前，需要通過試拼裝和試驗檢查其水密性，水密性試驗壓力一般為一個大氣壓(約0.7 MPa～1.1 MPa)。導管長度根據實際孔深和現場導管工作平臺高度設定，圖3為導管工作平臺示意圖。

導管采用螺旋絲扣接頭，把導管安放于鉆孔中央，混凝土澆灌之前，必須將其沉入孔內，卸載導管內氣壓，以防導管內負壓造成首次封底不暢。安裝導管之前現場技術員必須根據成孔深度計算出導管的長度，導管下口距孔底(導管懸空)宜為30 cm～50 cm。

2.10 二次清孔

完成導管安裝后，現場旁站技術員必須用測繩準確的測出實際孔深并快速的算出沉渣厚度，若超過設計及規范要求(5 cm)時應進行“二次清孔”。采用泥漿泵把泥漿通過導管壓入孔底，替換出孔中含有浮渣的泥漿，持續循環凈化至孔中所含泥漿各項參數達到孔內排出的標準或排出的泥漿用手撫摸最大不含有2 mm～3 mm的顆粒，報驗合格后方進行下道工序。二次清孔完成后必須進行混凝土的澆筑，避免泥漿再次沉淀。

2.11 灌注混凝土

第一次灌注混凝土的量應該符合導管首次埋深不小于80 cm(圖4為封底導管示意圖)，同時能夠完全填滿導管底端，確保封底成功。導管埋深的最佳取值范圍應該在2 m～6 m之間。該工程實施時，還應該注意導管提升速度，禁止將導管提升到混凝土面之上。

3 關鍵技術控制

3.1 鋼筋籠加工的選擇

傳統手工制作鋼筋籠效率低，鋼筋籠直徑及箍筋間距控制質量差，目前通常使用的鋼筋籠數控加工滾焊機對場地的要求較大，無法在施工場地狹小條件下使用，本工程采用地滾機進行鋼筋籠的加工，成型鋼筋籠主筋、纏繞筋間距分布均勻(見圖5)，鋼筋籠繞筋機的使用減輕操作人員勞動強度，節約了勞動力，降低了成本。

3.2 樁頭混凝土標高的控制

鉆孔灌注樁的樁頭標高控制是樁基施工中的重點和難點，直接影響施工成本和工期。樁頂標高及樁頭混凝土主要有以下控制措施：

1)傳統的人工經驗控制：在澆筑混凝土將近結束時，用測繩測量樁頂的混凝土面標高；

2)本工程采用“灌無憂”裝置進行控制，在樁頂安裝“灌無憂”儀器,樁頂標高通過“灌無憂”儀器自動控制混凝土的澆筑頂標高；利用傳感器進行裝置之間的信息反饋，主要工作原理是：一旦灌注高度達到設計高度，“灌無憂”裝置就會發出警報，提醒施工人員灌注高度已經符合設計要求立即停止作業。傳統施工開挖后和應用“灌無憂”開挖后樁頭對比見圖6，圖7，發現應用“灌無憂”開挖后樁頭高度適中、樁頭整齊分布。

3.3 鉆孔灌注樁樁頭采用環切法破除

在鉆孔工藝完成后到鋼筋籠放入之前的這段時間，可以將加工好的PVC管直接套入樁頂鋼筋籠主筋上，封裝所有插入到承臺處鋼筋籠的主筋，PVC管主要能夠阻斷鋼筋籠的主筋和混凝土的直接接觸。避免了傳統樁頭破除作業模式下由人工使用風鎬、大錘、鎬頭機破除耗時長，且導致樁頭主筋彎曲、折斷、超破、樁頭破損，樁頂及樁邊有松散混凝土的情況。傳統樁頭鑿除和實施套管法后樁頭現場效果對比見圖8，圖9。

4 采用鉆孔灌注樁技術研究取得的成果

鉆孔灌注樁施工完畢后，中鐵西南院根據規范要求對各棟樓的樁進行了檢測，樁檢結果表明抽檢樁的樁端承載力均滿足要求，合格率達100%。項目工地被評為凱里市、黔東南州、貴州省安全文明標準化工地。在本小區房建實際施工中，和其他樁基工藝相比，鉆孔灌注樁技術具有工程時間短、成孔精度高、噪聲小，對附近居民生活影響程度小等優勢。通過本文的介紹，以此給建筑施工領域相關類似項目的設計和實施提供一定的參考或幫助。