鉆孔灌注樁工藝

淺談鉆孔混凝土灌注樁施工方法與措施韓宇摘要介紹撫順李石開發(fā)區(qū)快速路一期工程橋梁鉆孔混凝土灌注樁的施工工藝、通病的防治及施工質(zhì)量的保證措施等。關(guān)鍵詞鉆孔灌注樁施工工藝通病技術(shù)措施1工程概況：路基工程：4km含特殊路基處理920m，土方量472327m*3，沙礫封層10189m*3橋涵工程：中橋1座（3孔16米）、分離式立交1座（2孔13米）、通道橋3座、整體式基礎(chǔ)暗板涵7道六合渠中橋(K20+433.5),全長(zhǎng)54.04m，上部采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部采用柱式墩臺(tái)，樁徑1.5m，樁長(zhǎng)20m。分離式立交橋（K20+032），上部采用先張法預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部采用柱式墩、薄壁墻、樁基礎(chǔ)、樁徑1.5m，樁長(zhǎng)22m2

施工工藝：樁基礎(chǔ)施工全部在岸地上施工，采用常規(guī)鉆孔樁工藝。樁基礎(chǔ)施工順序：護(hù)筒埋設(shè)→鉆孔→清孔→安放鋼筋籠→水下混凝土灌注→樁基礎(chǔ)檢測(cè)。2.1

埋置護(hù)筒：（1）準(zhǔn)備場(chǎng)地施工前應(yīng)將場(chǎng)地平整好，以便安裝鉆架進(jìn)行鉆孔，在鉆架位置處應(yīng)整平夯實(shí)，清除雜物，挖換軟土。機(jī)架要平直，機(jī)座墊穩(wěn)，不能軟硬不均，一般樁機(jī)下墊枕木。鉆孔過程中機(jī)架不能移位和不均勻沉陷。

（2）護(hù)筒制作要求堅(jiān)固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重復(fù)使用。（3）在陸地上的樁基，在放出樁位后，查明無地下管線即可開始埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒高2.0～2.5m。鉆頭中心對(duì)準(zhǔn)狀位，然后根據(jù)護(hù)筒的大小挖埋護(hù)筒，護(hù)筒應(yīng)高出地面30～50㎝，埋入土中應(yīng)不小于1.0m。2.2制備泥漿：泥漿在鉆孔中的作用是：（1）在孔內(nèi)產(chǎn)生較大的懸浮液壓力，可防止塌孔，（2）泥漿向孔外土層滲漏，在鉆進(jìn)過程中，由于鉆頭的活動(dòng)，孔壁表面形成一層膠泥，具有護(hù)壁作用，同時(shí)將孔內(nèi)外水流切斷，能穩(wěn)定孔內(nèi)水位；（3）泥漿比重大，具有浮渣作用，利于鉆渣的排出。因此在鉆孔過程中，孔內(nèi)應(yīng)保持一定稠度的泥漿，一般比重以1.1～1.3為宜，在鉆進(jìn)大卵石層時(shí)可用1.4以上，粘度為10～20s，在較好的粘土中鉆孔，也可灌入清水，使鉆孔時(shí)孔內(nèi)自造泥漿，達(dá)到固壁效果。調(diào)制泥漿的粘度塑性指數(shù)不宜小于15。2.3鉆孔

：

（1）鉆具聯(lián)結(jié)要牢固，鉛直，初期鉆進(jìn)速度不要太快，在孔深4.0m以內(nèi),不超過2m/h，以后不要超過3m/h。在覆蓋層始終要減壓鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)。沖孔鉆在開孔時(shí)要慢，孔深2.0m以內(nèi)，不超過1.5m/h。

（2）鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常測(cè)試泥漿指標(biāo)變化情況，并注意調(diào)整鉆孔內(nèi)泥漿濃度，本工程地下水位埋深2—3米，泥漿壓力超過水壓力，可滿足施工規(guī)范要求。

（3）經(jīng)常檢查機(jī)具運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)異常情況立即查清原因，及時(shí)處理。鋼絲繩和潤(rùn)滑部分必須每班檢查一次。

（4）小工具如扳手、榔頭、撬棍用保險(xiǎn)繩栓牢，防止掉入孔內(nèi)。

（5）經(jīng)常注意觀察鉆孔內(nèi)附近地面有無開裂或護(hù)筒、樁架是否傾斜。

（6）嚴(yán)格遵守操作技術(shù)規(guī)程，做好鉆孔記錄。記錄中要反映泥漿變化。

（7）鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)，要由監(jiān)理工程師在現(xiàn)場(chǎng)與施工單位有關(guān)人員共同判斷并準(zhǔn)確測(cè)定孔深。以此作為終孔標(biāo)高的依據(jù)。

2.4清孔：

（1）鉆孔到設(shè)計(jì)深度，施工單位提出終孔要求，需由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師決定，并進(jìn)行孔徑，孔偏斜度、孔深的驗(yàn)收。驗(yàn)收方法是制造一個(gè)長(zhǎng)度等于4—6倍樁徑，直徑等于孔徑的鋼筋籠，將鋼筋籠吊放入孔，并順利放到設(shè)計(jì)要求的孔底，說明孔徑和偏斜度達(dá)到要求。孔深用測(cè)繩和鋼尺丈量。鋼筋籠放不到底時(shí)還需要修孔直至孔壁鉛直，鋼筋籠能順利放到底為止。

(2)清孔方法是用原漿換漿法清孔，清孔后泥漿指標(biāo)比重1.15—1.20之間，含砂量小于4%，粘度20—22”，孔底沉渣小于5cm。為防止孔內(nèi)沉渣大于規(guī)范要求，一般用抽吵筒先將孔內(nèi)泥砂打掉再換漿。

(3)清孔時(shí)應(yīng)保持鉆孔內(nèi)泥漿面高于地下水位1.5—2.0m防止塌孔。

(4)清孔達(dá)到要求，由監(jiān)理工程師再次驗(yàn)收孔深，泥漿和沉渣厚度。經(jīng)監(jiān)理工程師簽證，同意隱蔽，灌注砼，再進(jìn)行下道工序。

2.5鋼筋籠制作安裝

（1）鋼筋進(jìn)場(chǎng)必須具有合格證，每批材料，每種規(guī)格均需抽樣檢查合格后方可使用。

（2）鋼筋籠制作必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖和規(guī)范要求執(zhí)行。一般鋼筋籠用焊接方法，個(gè)別連接點(diǎn)用綁孔。鋼筋籠外側(cè)的定位鋼筋可用空心穿孔砼預(yù)制圓柱體，或直接用鋼筋彎曲成型并焊接在主筋上，以保證主鋼筋保護(hù)層厚度。

（3）鋼筋籠的加強(qiáng)箍必須與主筋焊牢，焊條一般用5字頭型號(hào)，以保證鋼筋籠焊接質(zhì)量。鋼筋籠在安裝過程中不能變形。

（4）鋼筋籠最好一次性使用一臺(tái)吊機(jī)。

（5）鋼筋籠頂端要焊吊掛筋，高出鋼護(hù)筒。鋼筋籠就位后，吊掛筋支承在護(hù)筒頂?shù)恼砟旧希荒苤苯臃旁谧o(hù)筒上。

（6）超聲波檢測(cè)樁的鋼筋籠要安裝鍍鋅鋼管與箍筋連接，要保證檢測(cè)鋼管不漏水。

2.6

澆注水下砼

（1）用直徑30cm導(dǎo)管灌注水下砼。導(dǎo)管每節(jié)長(zhǎng)度3—4m。導(dǎo)管使用前試拼，并做封閉水試驗(yàn)（0.3Mpa），15分鐘不漏水為宜。仔細(xì)檢查導(dǎo)管的焊縫。

（2）導(dǎo)管安裝時(shí)底部應(yīng)高出孔底30—40cm。導(dǎo)管埋入砼內(nèi)深度2—3m，最深不超過4m，最淺不小于1m，導(dǎo)管提升速度要慢。

（3）開管的砼數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管埋入砼深度的要求，開管前要備足相應(yīng)的數(shù)量。

（4）砼落度為18—22cm，以防堵管。

（5）砼要連續(xù)澆注，中斷時(shí)間不超過30分鐘。澆灌的樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5m以上。砼用商品砼或自備攪拌設(shè)備，吊機(jī)吊斗入槽或用泵送砼直接入槽。

（6）施工中應(yīng)保證場(chǎng)地清潔衛(wèi)生，泥漿不可到處外溢，泥渣應(yīng)及時(shí)清除。

3樁基檢測(cè)

（1）鑿除樁頂預(yù)加高的砼，樁頭鋼筋不能亂彎。鑿樁頭用風(fēng)鎬或人工鑿除。樁頂標(biāo)高按設(shè)計(jì)要求，樁頂要大致平整。

（2）樁基檢測(cè)的方法是動(dòng)測(cè)，超聲波。每條樁用什么方法檢測(cè)由設(shè)計(jì)和監(jiān)理工程師和質(zhì)檢部門決定。

4

通病與防治

4.1

鋼筋籠上浮

產(chǎn)生的原因；砼由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)，產(chǎn)生一種頂托力，使鋼筋籠上浮。

防治措施

(1)鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒相接固定。

(2)灌注中,當(dāng)砼表面接近鋼筋籠底時(shí),應(yīng)放慢砼灌注速度,并應(yīng)使導(dǎo)管保持較大埋深,使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。

(3)砼液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深。但注意導(dǎo)管埋入砼表面應(yīng)不小于2

m，不大于10m。如果鋼筋籠因?yàn)閷?dǎo)管埋深過大而上浮時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，補(bǔ)救的辦法是馬上起拔拆除部分導(dǎo)管；導(dǎo)管拆除一部分后，

可適當(dāng)上下活動(dòng)導(dǎo)管；這時(shí)可以看到，每上提一次導(dǎo)管，鋼筋籠在導(dǎo)管的抽吸作用下，會(huì)自然回落一點(diǎn)；堅(jiān)持多上下活動(dòng)幾次導(dǎo)管，直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當(dāng)然，如果鋼筋籠嚴(yán)重上浮，那么這一補(bǔ)救措施也不一定會(huì)十分奏效4.2“爛樁頭”

產(chǎn)生的原因；(1)清孔不徹底，樁頂浮漿過濃過厚，影響水下砼灌注時(shí)測(cè)量樁頂位置的精度。

(2)導(dǎo)管起拔速度過快，尤其是樁頭直徑過大時(shí)，如未經(jīng)插搗，直接起拔導(dǎo)管，樁頭很容易出現(xiàn)砼中間高、四周低的“爛樁頭”。

(3)澆筑速度過快，導(dǎo)致孔壁局部坍塌，影響測(cè)量結(jié)果。

防治措施；(1)認(rèn)真做好清孔工作，確保清孔完成后孔口沒有泥塊返出；在空孔較長(zhǎng)的樁內(nèi)測(cè)量砼上升面時(shí)，應(yīng)控制好測(cè)量重錘的質(zhì)量。通常認(rèn)為使用5～40mm碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在1.5kg

左右；使用5～25mm

碎石砼時(shí)，重錘的質(zhì)量可以控制在1kg

左右。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離<4

m時(shí)，通常認(rèn)為使用竹竿通過手感測(cè)量砼面更直觀，精度更高。

(2)砼終灌拔管前，應(yīng)使用導(dǎo)管適當(dāng)?shù)夭鍝v砼，把樁身可能存在的氣包盡量排出樁外后，以便精確測(cè)量砼面。也可通過導(dǎo)管插搗使樁頂砼攤平。

4.3

灌注砼時(shí)樁孔坍孔

灌注水下砼過程中，

發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護(hù)筒，

隨即驟降并冒出氣泡，為坍孔征兆。如用測(cè)深錘探測(cè)砼面與原深度相差很多時(shí)，可確定為坍孔。

原因分析；(1)灌注砼過程中，孔內(nèi)外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區(qū)，沒有采取措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位。

(2)護(hù)筒刃腳周圍漏水；孔外堆放重物或有機(jī)械振動(dòng)，使孔壁在灌注砼時(shí)坍孔。

(3)導(dǎo)管卡掛鋼筋籠及堵管時(shí),均易發(fā)生坍孔。

預(yù)防方法；(1)灌注砼過程中，要采取各種措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位，還要防止護(hù)筒及孔壁漏水。

(2)用吸泥機(jī)吸出坍入孔內(nèi)的泥土，同時(shí)保持或加大水頭高度，如不再坍孔，可繼續(xù)灌注。

(3)如用上法處治，坍孔應(yīng)不停時(shí)，或坍孔部位較深，宜將導(dǎo)管、鋼筋籠拔出，回填粘土，重新鉆孔。

4.4

孔位傾斜

原因分析；(1)樁機(jī)本身未豎直或樁機(jī)平臺(tái)不水平。

(2)樁機(jī)在鉆孔過程中發(fā)生不均勻沉降。

(3)在進(jìn)行超深樁作業(yè)時(shí)，樁機(jī)鉆桿太細(xì)。

預(yù)防方法；(1)首先要擴(kuò)大樁機(jī)支承面積，使樁機(jī)穩(wěn)固，并保證鉆機(jī)平臺(tái)水平。

(2)采取經(jīng)常校核鉆架及鉆