鉆孔灌注樁泥漿護壁成孔工藝和后壓漿技術的應用

魏亮亮

（北京華鉆建設工程有限責任公司，北京100192）

鉆孔灌注樁泥漿護壁成孔工藝和后壓漿技術的應用

魏亮亮

（北京華鉆建設工程有限責任公司，北京100192）

本文結合工程實例，對高效的旋挖鉆機泥漿護壁成孔工藝和較先進的鉆孔灌注樁后壓漿技術進行了介紹和探討，縮短了工期、降低了工程造價、解決了施工中的技術難題，對樁基礎的施工提供了一定的經驗。

泥漿護壁；鉆孔灌注樁；樁端后壓漿

1 前言

唐山盛世花園酒店總建筑面積7.48萬平米，框架剪力墻結構，地下3層，地上23層。本酒店的樁基礎工程設計采用泥漿護壁鉆孔灌注樁，成樁2天后進行灌注樁樁端后壓漿施工，以提升樁基礎承載力，減少沉降量。

本樁基礎工程工程量較大、質量要求高、工期要求緊且施工場地狹小、地層情況復雜、地下水量大。因此施工中需精心的組織，采用成熟高效的施工工藝和技術措施，合理配備施工機械，充分利用現場空間，控制好各環節、各工序的配合，方可安全高效的完成本工程施工任務。

考慮到本工程鉆孔灌注樁在基坑內（坑下）施工，且樁基設計等級為甲級，成樁質量要求高，充分考慮到成樁質量、縮短工期、場地地層情況和安全等因素，使用成樁質量好、高效的旋挖鉆機進行泥漿護壁鉆孔灌注樁施工。

2 泥漿護壁鉆孔灌注樁工藝

2.1 旋挖鉆機泥漿護壁成孔工藝

施工工藝流程如下：測量放線、投放樁位—機械就位—攪拌泥漿—埋設護筒—鉆孔—清孔—吊裝鋼筋籠、安裝壓漿導管—焊接鋼筋籠、安裝壓降閥—灌注混凝土—成樁—成品保護。

2.2 泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工技術措施

鉆孔灌注樁屬隱蔽工程，針對其施工工藝特點，施工過程中要嚴格按工序質量指標，實行工序自檢、交接檢、復檢制度，重點抓好投放樁位、成孔后灌注混凝土，鋼筋籠制作及安放的施工技術措施。

（1）投放樁位

根據控制軸線和樁位點，布設樁位，確保成樁后樁位絕對偏差及相對偏差在規范允許值以內。

（2）鉆機就位、埋設護筒

施工場地平整處理，局部軟弱區域應進行合理的硬化處理，保證旋挖鉆機施工場地平整、夯實，避免在鉆進過程中鉆機產生沉陷。鉆機就位必須穩固，鉆架豎直，其中心線應對準孔中心，使鉆具中心與樁位中心同為一線，由技術人員進行校核。樁位確定后，利用十字線放出四個控制角樁，并以四個角樁為基準進行護筒埋設。

護筒埋設：護筒由厚度4～8mm鋼板制成，直徑比樁基孔徑大100～200mm為宜，長度由施工地面土層性質確定，一般為2.0～3.0m，護筒至少高出地面300mm以上防止雜物、泥水流入孔內。旋挖鉆機在埋設護筒時，應由人工進行輔助配合，利用旋挖鉆機的鉆斗擠壓作用做相應調整。

（3）攪拌泥漿

泥漿的作用是防止成孔施工中孔壁坍塌、抑制地下水、懸浮鉆渣等，因此泥漿攪拌的質量直接影響到孔壁的穩定。本工程場地地層情況相對惡劣，砂層較厚且松散，地下水量大，故護壁泥漿的調制尤其重要。

泥漿相對密度：1.02～1.10，粘度：18～22 s，砂率≤4%，泥皮厚度：＜2 mm，p H值＞7。施工過程中必須不定時地檢測清孔后灌注砼時泥漿的各項指標，確保泥漿對孔壁的撐護作用，避免發生塌孔。

（4）鉆孔施工

旋挖鉆機采用筒式鉆斗。鉆機就位后，調整鉆桿垂直度，注入調制好的泥漿，然后進行鉆孔。當鉆頭下降到預定深度后，旋轉鉆斗并施加壓力，將土擠入鉆斗內，儀表自動顯示筒滿時，鉆斗底部關閉，提升鉆斗將土卸于堆放地點。鉆機施工過程中保證泥漿面始終不得低于護筒底部，保證孔壁穩定性。通過鉆斗的旋轉、削土、提升、卸土和泥漿撐護孔壁，反復循環直至成孔。

（5）鋼筋籠制作

鋼筋籠主筋連接接頭在同一平面內的數量不得超過主筋根數的50%，鋼筋接頭之間的距離大于40d（d為主筋直徑），本工程鋼筋籠主筋為Φ16。將加勁筋、主筋安放到位焊接成型，最后纏繞上螺旋箍筋，按螺旋筋間距分隔均勻。每套鋼筋籠制作成型后，進行檢驗驗收，合格后方可使用。

（6）鋼筋籠吊放與定位

該工程所有工程樁的鋼筋籠均采用吊車投放孔內。將合格的鋼筋籠平穩、正直吊放入鉆孔內就位，使樁頂標高和保護層厚度在施工質量允許范圍內。本工程鋼筋籠較長，故需分兩段制作，吊放時焊接。

（7）二次清孔

所施工的所有樁孔均進行了二次清孔。既鋼筋籠下到位后，在灌注之前，二次測孔深，沉渣超過設計的20cm的，須采用采用有效措施清渣，保證孔底沉渣控制在設計范圍之內。二次清孔結束后，確認合格，方能進行灌注混凝土。

（8）水下混凝土灌注

水下混凝土灌注是成樁的關鍵工序。嚴格按照設計和規范要求進行。灌注前認真檢查灌注導管的密封性，灌注時質量檢查人員均在現場按要求檢測砼質量以及孔內砼的埋管深度。下入灌注導管時，要求嚴格檢查導管內壁和連接部位的密封性，不合要求不得下入孔內。提升導管前，必須測量孔內砼的埋管深度，根據所測深度相應提升導管。做到勤測勤提導管，一次提升導管控制在6m之內，混凝土的埋管深度均不得少于4m。當灌注至設計標高時，應認真檢測確定是否再進行補充灌注。協調好各工序，確保混凝土灌注的連續性，迅速準確的完成灌注。

3 灌注樁樁端后壓漿施工技術

3.1 灌注樁樁端后壓漿施工技術簡介

本工程采用的灌注樁樁端后壓漿技術是近些年來出現的樁基承載力改良技術，通過壓漿，使樁底松軟土體得到有效加強，大幅度提高灌注樁的承載性能。其作用機理是在樁體形成后，由樁端的預埋管壓入水泥漿，通過漿液的滲擴、擠密和劈裂壓密等方式，消除泥皮和樁底沉渣的固有缺陷，改善樁土界面，使樁底一定范圍內的土體得到加固，土體強度增加，增大樁端承載力，從而大幅度地提高樁的極限承載力和減少沉降量。

3.2 樁端后壓漿施工工藝流程

3.3 樁端后壓漿質量的控制

后壓漿質量控制采用注漿量和注漿壓力雙控法，以水泥注入量控制為主，泵送終止壓力控制為輔，樁端水泥壓入量1500kg，泵送終止壓力3 MPa。水泥規格為P.042.5，注漿水灰比為0.55。

3.4 壓漿閥及管路設置

（1）樁端壓漿閥使用中國建筑科學研究院地基研究所專利產品，注漿閥具備逆止功能。

（2）壓漿導管采用焊接管。樁端壓漿導管內管公稱口徑φ25（1″），壁厚3.25mm，壓漿管沿鋼筋籠圓周對稱設置2根管。

（3）壓漿導管設置要點如下：

① 壓漿導管上端均設管螺紋、管箍及絲堵；樁端壓漿內導管下端設有螺紋及用以旋接樁端壓漿閥的管箍，外管固焊于鋼筋籠加勁箍上；壓漿導管的連接均采用套管焊接，焊接必需連續密閉，焊縫飽滿均勻，不得有孔隙、砂眼等質量缺陷。

② 壓漿導管與鋼筋籠固定采用十字綁扎固定方法，綁扎應牢固，綁扎點應均勻。樁端壓漿管綁扎于加勁箍內側，與鋼筋籠主筋靠緊綁扎固定綁扎點為每一道加筋箍處。

③ 壓漿導管的上端不宜低于樁施工作業地坪；鋼筋籠最后就位前旋接樁空孔段壓漿導管。

④ 鋼筋籠制作要盡量減少接頭，堆放及運輸嚴防扭轉與彎曲，制作時主筋間距均勻相等，下籠時要吊直、對準，緩慢下沉，鋼筋籠要沉放到底，不得懸吊。

⑤ 樁灌注完畢孔口回填后，應設有明顯的標識，嚴禁機械碾壓外露壓漿管。

圖1 壓漿閥安裝示意圖

3.5 施工時間

壓漿一般可于成樁2天后進行。壓漿樁與在施樁作業點距離不宜小于10m。注漿作業應與成樁作業保持一定安全距離。在樁身混凝土強度達到設計要求的條件下，承載力檢驗應在注漿21天后進行。

4 施工中出現的一些問題

4.1 塌孔

個別樁孔在進行吊放鋼筋籠施工時發生坍塌，造成鋼筋籠被堆埋。事后分析事故成因，認為事故原因是施工現場局部地層砂質極松散。后續工程施工中加強土層觀察分析，提高了護壁泥漿攪拌質量，再未發生類似塌孔事故。

4.2 部分灌注樁的鋼筋籠頂端標高過低

剔鑿樁頭后，發現部分灌注樁鋼筋籠頂端標高過低，未達到設計要求，必須進行接筋。原因是由鉆孔超深引起的，為保證后壓漿的成功率，吊放鋼筋籠時不能采取掛筋的方法，必須把鋼筋籠吊放到孔底。在之后的類似工程施工中，必須嚴格控制鉆孔作業時的成孔深度，旋挖鉆機在鉆孔作業時必須將鉆孔深度控制精確，做到勤檢查、勤測量，才能保證孔深準確、鋼筋籠頂端標高符合要求。

5 結束語

本工程的鉆孔灌注樁采用旋挖鉆機泥漿護壁成孔工藝極大的提高了施工效率，縮短了工期，減少了施工費用；同時檢測試驗表明，采用灌注樁樁端后壓漿施工技術后，單樁承載力有明顯的提高從而達到了設計要求，且此技術成本相對較低。灌注樁后壓漿施工技術必將在未來的工程建設中發揮越來越大的作用，應用前景非常廣闊。

TU473.14

A

1009－282X（2012）03－0032－03

2012－04－06

魏亮亮（1981－），男（漢族），2005年南京航空航天大學土木工程專業本科畢業，現在北京華鉆建設工程有限責任公司從事巖土工程施工工作，Tel：64841792。