鐵路站房工程鉆孔灌注樁基礎施工技術研究

摘要：結合鐵路柳州站站房擴建基礎工程施工項目，從施工流程、施工準備、鋼護筒制作和埋設、泥漿制備、鉆孔作業、檢孔和清孔、鋼筋籠制作和安裝、澆筑混凝土等方面，詳細闡述了鉆孔灌注樁施工技術要點。按照本文所述施工技術，對該基礎工程進行鉆孔灌注樁施工，在施工質量、安全、工期等方面均取得了預期的良好效果。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；泥漿制備；鋼護筒制作

0" "引言

在使用旋挖鉆機進行鉆孔過程中，如果未能嚴格掌握施工工序，則無法保證樁基礎的施工質量。本文結合鐵路柳州站站房擴建基礎工程施工項目，從施工流程、施工準備、鋼護筒制作和埋設、泥漿制備、鉆孔作業、檢孔和清孔、鋼筋籠制作和安裝、澆筑混凝土等方面，詳細闡述了鉆孔灌注樁施工技術要點。

1" "工程概況

鐵路柳州站站房擴建工程項目位于柳江侵蝕河谷，該施工區域的地勢比較平緩，其地質為軟弱土層，地下水豐富、水位偏高。為了提高該工程項目的基礎承載能力，根據設計圖紙，其樁基礎采用鉆孔灌注樁，其樁徑包括?250cm、?210cm、?180cm、?150cm、?125cm、?100cm等6種規格。

2" "鉆孔灌注樁施工技術

2.1" "施工流程

鉆孔灌注樁主要施工流程是：首先，使用旋挖鉆機成孔，為了防止塌孔，成孔時采用泥漿保護孔壁；其次，通過二次循環注漿方式清理孔內雜物；再次，使用起重機將預制的鋼筋籠緩慢落放到樁孔內，并采用焊接方式進行鋼筋籠搭接；最后，向樁孔內澆筑混凝土成樁。鋼筋籠在施工現場加工成型，樁孔內澆筑的混凝土統一制備，由混凝土攪拌車運輸到施工現場進行澆筑。該站房擴建工程鉆孔灌注樁施工流程如圖1所示。

2.2" "施工準備

2.2.1" "平整場地道路

按照設計圖紙提供的樁頂標高、地面高程，施工人員對施工場地進行平整處理，修筑施工臨時便道。然后有序組織施工機械設備進場。施工現場的空間應該足夠擺放施工機械設備，并留有布設泥漿池和沉淀池的位置。在軟弱地基上鉆孔過程中，應該先對地基進行加固處理，避免鉆機在鉆進過程中出現傾覆事故。

2.2.2" "樁位測量放線

測量人員對樁位進行精準的測量和放線，保證樁位的誤差控制在5mm以內。樁位經測量放線定位以后，使用鋼筋插入樁位的中心點，在鋼筋周圍撒布白灰作為標記，便于識別，防止現場施工設備和人員損壞這些標記。

2.2.3" "樁位超前鉆探

樁位確定以后，施工人員需進行地質鉆探，鉆探的深度可以參照設計圖紙來確定。

2.3" "鋼護筒制作和埋設

使用厚度為6mm的鋼板在施工現場加工制作鋼護筒。鋼護筒的內徑比樁徑大出20～30cm，其長度應根據樁位所在位置的水文地質條件進行確定。施工單位根據施工圖紙和施工現場情況，將鋼護筒的長度確定為2m。

在埋設鋼護筒之前，采用十字交叉法在樁位中心標記外側設置4個保護樁，以做好樁位中心標記的保護工作。然后將鋼護筒移動至樁位，使鋼護筒中心線與樁位中心線重合。在鋼護筒埋設的過程中，施工人員必須充分考慮水文地質條件帶來的影響。該項目的地表為低液限黏性土，區域內地下水的水位相對比較高。在埋設鋼護筒時，其頂部標高應高于地下水水位1.5m，且高于地表30cm。鋼護筒周圍回填黏性土，分層回填并分層夯實。

嚴格控制鋼護筒的埋設質量，使其埋設符合設計圖紙的要求，確保鉆孔過程中不會出現塌孔事故。鋼護筒完成埋設后，其平面位置偏差不得超過5cm，其傾斜度偏差必須控制在1%以內。

2.4" "泥漿制備

在施工現場開挖泥漿池和沉淀池，準備充足的黏性土和膨潤土，泥漿的配合比可結合地層變化進行合理調整。在正式進行鉆孔施工之前，準備充足的泥漿，在鉆進過程中應源源不斷的供應泥漿，保持樁內的泥漿始終處于穩定狀態。

2.5" "鉆孔作業

2.5.1" "樁位復測和鉆機定位

將鉆機在安裝了鋼護筒的樁位處就位對中，并對樁位進行復測。在鉆機就位過程中，需保持地面平整，確保地面在鉆進過程中不會出現失穩或是沉陷現象。鉆機定位必須精準，且機身應該足夠牢固，鉆桿的中心線與護筒的中心線需保持在同一條中垂線上。鉆機定位以后，使用自動控制系統對鉆機的垂直度進行調整。

2.5.2" "鉆進成孔

在鉆機定位、樁位復核無誤、各項準備工作準備就緒以后，正式進行鉆進成孔作業。鉆進之前，施工人員應檢查鉆頭的保徑裝置，了解鉆頭的磨損狀況。施工過程中應更換磨損嚴重的鉆頭；結合土層的實際狀況確定鉆頭的形狀、規格和角度。

在成孔過程中，施工人員應實時檢測施工技術參數，并設置專職人員對施工過程中的技術參數進行詳細記錄。這些技術參數包括鉆進速度、地質狀況、障礙物、鉆頭磨損狀況等，記錄的數據必須完整、清晰。

2.5.3" "鉆孔注意事項

在鉆孔施工過程中，出現塌孔、鉆孔角度傾斜、卡鉆、掉鉆、縮孔等事故的可能性比較大。面對這種現象，為保證成孔質量符合設計及規范要求，應該采取以下措施：在護筒埋設過程中，盡可能埋設深一點，護筒周圍作密封處理，避免出現漏水現象，若出現漏水現象，會導致出現坍孔事故。在提升鉆頭或是落放鋼筋籠過程中，必須保持垂直狀態，不得與孔壁發生碰撞。

當鉆進至松軟砂層時，應該合理掌握鉆進速度，換用高性能泥漿進行護壁。若樁孔內的水位降低，則可以適當的增加水頭，并保證水頭的穩定性。在鉆孔過程中，若遇到孤石或是軟硬不均勻地層時，需結合實際清況對鉆孔的速度進行調整，保證鉆頭鉆進過程中受力均勻，確保鉆頭不出現偏斜現象。面對土質軟硬不均勻的地層時，如若鉆進速度過快，會導致鉆頭卡死在孔壁上，因此必須嚴格控制鉆進速度。一旦出現卡鉆現象，則有很大的現象會導致出現掉鉆事故。面對這種情形不得強行提鉆，可以反復輕提。若不能夠提動，可使用小型沖擊鉆將其周圍的鉆渣松動后，再次提鉆。

2.6" "檢孔和清孔

完成鉆孔作業后，使用檢孔器對成孔質量進行檢查。樁孔深度檢查合格以后，施工人員開始拆卸鉆機，并對其零部件進行清洗，同時進行清孔作業。清孔作業的目的是為了保證孔底沉渣的厚度、泥漿的密度、泥漿內的鉆渣量滿足設計及規范要求。樁孔允許偏差如表1所示。

2.7" "鋼筋籠制作和安裝

2.7.1" "鋼筋籠制作

對于樁體長度比較短的樁體，其鋼筋籠可以整體進行加工，一次性吊裝就位即可；對于樁體長度比較長的樁體，應該分段進行制作，每段的長度不得低于12m，盡可能降低施工人員的工作量。

2.7.2" "鋼筋籠吊裝

當鋼筋籠加工制作完成以后，使用起重機進行吊裝作業。為了保證鋼筋籠在吊裝過程中不會出現變形現象，在吊裝長鋼筋籠之前，在其內側設置兩根木桿組成的十字撐或安裝三角支撐，以提高長鋼筋籠的剛度。

采用兩點吊裝作業時，第一個吊點應該設置在鋼筋籠的下側，第二個吊點應該設置在鋼筋籠中心點以上三分之一部位。吊裝時先起吊第一個吊點，然后提升第二個吊點。當鋼筋籠完全脫離地面以后，暫停起吊第一個吊點，提升第二個吊點。在第二個吊點緩慢提升的情況下，緩慢放松第一個吊點，當鋼筋籠與地面保持垂直狀態后停止起吊。施工人員將第一個吊點拆除，檢查鋼筋籠是否平直，如發現鋼筋籠彎曲，則需要作校直處理。

將鋼筋籠置入孔口后，將其扶正并緩慢放至孔底。放置過程中，確保鋼筋籠不與孔壁發生碰撞。在鋼筋籠在鉆孔內放置過程中，逐個將支撐拆除。當鋼筋籠第二個吊點達到孔口時，將木棍放在加強筋下側，以便將鋼筋籠臨時落放至孔口。將吊鉤移動至鋼筋籠的上側，將臨時支撐拆除，緩慢落放鋼筋籠，直至設計標高。

2.7.3" "鋼筋籠加工和吊裝質量要求

鋼筋籠的加工與吊裝的質量要求為：主筋間距偏差控制在±10mm以內，箍筋間距偏差控制在±20mm以內，骨架外徑偏差控制在±10mm以內，鋼筋籠的傾斜度偏差控制在±0.5%以內。鉆孔灌注樁鋼筋籠允許偏差如表2所示。

2.8" "澆筑混凝土

2.8.1" "導管技術要求

導管選用?25或?30鋼管制作，每節導管的長度控制在2～3m之間。導管的內壁需保持光滑、平順，接口部位需保持密封性。導管的直徑應與混凝土的澆筑速度保持協調。在正式使用之前，需要對導管的水密性、承壓性能、接頭的抗拔性能進行檢測。

2.8.2" "檢查樁底沉渣厚度

在澆筑混凝土之前，施工人員應該對樁底的沉渣厚度進行檢查，保證樁底的沉渣厚度符合設計及規范要求。如設計圖紙無特別要求時，灌注樁底的沉渣厚度不得超過5cm，摩擦樁底部的沉渣厚度不得超過20cm。樁底的沉渣厚度檢查不合格時，需要進行二次清孔。

2.8.3" "澆筑封底混凝土

在澆筑封底混凝土之前，應該在孔四周設置擋水坎與泥漿引流溝槽，啟動抽漿設備，保證泥漿不會向外溢出。澆筑混凝土過程中，施工人員應該嚴格掌握封底混凝土的澆筑量，導管埋設在混凝土中的深度不得少于1m，且不得超過3m。混凝土澆筑時應具備一定的沖擊力，保證泥漿能夠沿著導管排出。較大的沖擊力可以保證樁底的沉渣被沖走，其對于控制樁底的沉渣厚度具有重要意義。

2.8.4" "澆筑樁體混凝土

澆筑樁體的混凝土使用混凝土攪拌車運輸至施工現場，通過導管進行澆筑。在澆筑混凝土過程中，需保持混凝土澆筑作業的連續性，不得出現中斷現象。在澆筑混凝土時，需保證混凝土不會從漏斗中溢出，施工人員應該密切的觀察導管內混凝土下降的速度及樁孔內水位的變化狀況，及時測量孔孔內混凝土的頂部標高，有序提升和拆除導管。通常情況下，導管埋設在混凝土中的深度保持在2～4m之間即可。在澆筑過程中，如導管內的混凝土不滿且含有空氣時，應減緩混凝土澆筑速度，嚴禁灌注速度過快，避免在導管中形成高壓氣囊和漏水現象。

3" "結束語

本文以鐵路柳州站站房擴建工程樁基施工項目作為研究對象，對軟基地質條件下的旋挖鉆孔灌注樁施工技術展開全面、深入的研究，并將研究成果應用于該樁基施工項目，實現了提高施工質量、保證施工安全、降低施工成本、縮短施工工期的目的。

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