水庫深基坑工程中的鉆孔灌注樁施工技術研究

張凱鋒

(上海建工(浙江)水利水電建設有限公司上海分公司，上海 200082)

根據成孔方式劃分，灌注樁有鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、挖孔灌注樁、沖孔灌注樁、爆擴樁等，鉆孔灌注樁是通過機械鉆孔、人力挖掘等方式形成樁孔，然后放入鋼筋籠澆筑混凝土成樁，在施工過程中，需要著重控制技術要點，保證成樁質量符合要求。

1 工程概況

黃浦江上游水源地金澤水庫工程新建地上建筑物為主泵房、管理樓、次氯酸鈉加注間、粉炭加注間等單體，總建筑面積3 334.76m2，建筑設計使用年限50年，抗震設防烈度為7°，基礎為樁承臺和樁筏基礎，主體結構為混凝土框架結構，樁基礎情況如表1所示。

表1 工程樁概況

2 鉆孔灌注樁施工技術研究

鉆孔灌注樁成孔可采用正循環成孔和泵吸反循環成孔兩種，正循環成孔的優點是成孔后孔壁有少許起伏，成樁后樁的摩擦力相對較大，對現場文明施工影響較小；反循環成孔的優點是清孔較好，但對場地文明施工影響較大。本工程將文明施工放在重要位置，鉆孔灌注樁施工采用正循環成孔并采取間隔跳打的方式施工。根據工藝要求，正式施工前先進行試成孔，以確定適合本地層特點的鉆孔灌注樁成孔技術、質量參數，更好地指導施工。鉆孔灌注樁成孔過程中的護壁泥漿應摻入一定量的膨潤土。

2.1 測量放線

測量人員根據樁位平面圖，采用經緯儀和鋼卷尺引測樁位。樁位確定后，請現場監理進一步校核，在現場做好標記，同時測定標高[1]。

2.2 護筒埋設

按照樁位進行護筒的開挖和埋設，并清除地下障礙物，保證護筒的垂直穩固。護筒采用鋼板制作，長約2m～2.5m，護筒埋設需重點控制如下幾點：①護筒埋設應準確、穩定、護筒中心與樁位中心的偏差不大于20mm；②護筒埋置不宜低于地面20cm，以保持孔內水位高于孔外水位；③在護筒的上口邊緣開設1～2個溢漿口，便于泥漿溢出流回泥漿池；④護筒與坑壁之間用粘土分層夯實，以防漏水。

2.3 鉆機就位、成孔

鉆機安裝必須做到對中、水平、穩固，塔架滑輪組中心、鉆機回轉中心與樁位中心必須保持“三點一線”,鉆進時經常檢查鉆機水平變化。鉆機就位時必須及時認真地測量基準面標高，然后根據設計圖紙計算孔深，并按設計的孔深成孔。

開鉆時初期宜輕壓慢轉，防止鉆機跳動，以保證樁孔位置準確，在鉆進3m～5m后，逐漸增加鉆壓，加快進尺，并盡量保持勻速運轉，鉆進時發現偏孔或其他異常現象應及時糾偏，將鉆頭提至偏斜處，慢速掃孔修正。在地層變化處采用上、下多次活動鉆具，保證成孔垂直度。無特殊情況，單樁成孔應一次成孔到位。遇易縮地層，則在鉆進該段時要采用高轉速反復上下竄動鉆具，以保證孔徑，鉆進的速度不低于供漿和排漿速度，以避免造成糊鉆或埋鉆。

泥漿具有平衡地下水頭、保護孔壁穩定、潤滑鉆頭并降溫、攜渣清孔等作用，泥漿質量的偽劣對鉆孔質量的影響很大。在鉆進不同的地層時泥漿比重和粘度要進行合理的配制。在鉆孔過程中，上部回填的雜填土須采濃泥漿鉆進，粉質粘土層地層情況良好，是主要的造漿地層，在鉆進中控制好泥漿比重。在鉆進粉砂層中泥漿池須保持濃泥漿，使孔底濃泥漿與粉砂混和返回孔外，確保二次清孔時沉渣達到設計要求。嚴格控制泥漿的液面，保證泥漿液位在地表面下0.5m～1.0m以上，液位下落要及時補漿，以防塌方[2]。

2.4 一次清孔

當鉆到設計孔深時，稍提鉆桿，使鉆頭距孔底10cm～20cm處進行第一次清孔。第一次清孔的主要目的是將成孔過程中沉渣攜帶出來，時間為40min。按設計和規范要求進行成孔質量檢測，抽檢的數量為總樁數的50%，一清結束并拆除鉆桿后立即進行成孔檢查，檢查內容包括：孔深、孔徑、垂直度、沉渣厚度。

3 鋼筋籠制作與吊裝

3.1 鋼筋籠制作

鋼筋籠在加工平臺上制作成型，鋼筋籠分段制作。鋼筋籠制造按設計和規范要求進行，主筋必須平直，規格、數量、尺寸、位置必須準確，箍筋間距須均勻，并且每隔1m設置一道加強箍筋。鋼筋籠制作完畢，由質檢員檢查驗收，并填寫鋼筋籠隱蔽檢查驗收記錄。鋼筋籠堆放時，支墊數量應足夠，位置應適當，并按安放的先后順序分開。

3.2 鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊點宜設在加強箍筋部位，起吊時禁止下端在地面拖引，以防下端彎曲變形。為避免鋼筋籠在空中晃動，下端系繩索用人力控制。安放鋼筋籠的整個過程中應保持慢速、平穩，防止鋼筋籠抖動變形。下放時，對準孔位中心，緩慢下放，防止碰撞孔壁。連接第二段和第一段鋼筋籠時，須注意縱筋的搭接長度及焊接質量。同一斷面上的接頭數量不得大于縱筋數量的50%。鋼筋籠入孔遇阻時，不得強行下入，查明原因并采取相應的措施進行處理后再下放。鋼筋籠焊接時，嚴格按設計及規范要求執行[3]。

4 安放導管

選用內徑?258的大直徑導管水下混凝土灌注。下導管時認真檢查每根導管的密封圈和連接絲扣是否完好，導管底端距孔底的高度控制在30cm～50cm。選用良好的隔水球膽，以便能順利地通過導管，不會發生堵管事故。

5 二次清孔

采用正循環法，用泵將泥漿壓入導管內，再從孔底沿著導管外置換沉渣。二次清孔后，孔深應達到設計要求，復測沉渣厚度應小于10cm，合格后立即進行水下混凝土灌注作業。

6 水下混凝土灌注

水下混凝土澆注采用導管法施工，混凝土設計標號按水下C30，坍落度18cm～22cm，混凝土保護層厚度50mm。混凝土灌注前應做好準備工作，保證混凝土灌注連續緊湊進行。第一次混凝土灌注量必須保證導管底端埋入混凝土中大于1m以上。混凝土澆筑時，單樁混凝土的澆筑時間不宜超過8h，以免引起斷樁事故。混凝土灌注過程中導管應始終埋在混凝土中，嚴格控制導管拔出的高度，導管埋入凝土面的深度3m～8m。拔導管過程中應防止鋼筋籠上浮。混凝土實際灌注高度應高出設計頂標高2m左右，以保證設計標高以下混凝土符合設計要求。用測錘測混凝土面標高，以防混凝土超澆過多。在灌注過程中專人負責控制混凝土的灌注高度和導管的提升高度。施工完成后，加強質量檢驗[4]。

7 結 語

綜上所述，本文首先介紹了黃浦江上游水源地金澤水庫工程建設的基本情況，然后研究了深基坑工程中的鉆孔灌注樁施工技術，對測量放線、護筒埋設、鉆進成孔、一次清孔、鋼筋籠制作與吊裝、導管安放、二次清孔、混凝土灌注等關鍵環節進行了強調。希望能夠起到積極的現實意義，通過科學設計和組織管理，提高施工技術應用水平。