旋挖鉆機鉆孔灌注樁施工的質量控制

深圳市中地建設工程有限公司

摘要：旋挖灌注樁在我國水利工程鐵路橋梁建設中發揮著愈加重要的作用，由于其施工工序是隱蔽性的，必須對其每道工序操作進行科學規定和嚴格檢測，從而最大程度地避免出現質量問題。

關鍵詞：旋挖鉆機；鉆孔灌注樁；施工控制

旋挖鉆機施工工藝流程及質量控制：灌注樁是一項地下施工工序多，精確度高，質量要求高，施工時間短，工作連續不間斷的一種地下隱蔽工程，要保證工程質量，在施工前應根據施工項目質量計劃的組織方案從嚴要求，合理地安排施工流程，以便指揮現場施工。

一、旋挖鉆機施工概述

1、旋挖鉆優點及缺點

1）環境污染小。旋挖鉆機可以循環使用泥漿，也可適用于干成孔作業。同時其噪音明顯小于傳統循環鉆機；2）成孔速度快、鉆孔直徑范圍廣。旋挖鉆機可成孔直徑范圍為0.6—3.2m；在一般性土層中完成一根長50m直徑1.2m灌注樁只需4h，是普通鉆機4倍以上；3）行走移位方便快捷。旋挖鉆機可通過履帶機構迅速快捷地移動到所要到達的位置；4）樁孔對位準確。利用先進的電子設備就可以精確地實現對位，使鉆機達到最佳鉆進狀態，同時可通過主機井架控制系統隨時調整機架的垂直度，保證鉆孔質量。

2、旋挖鉆施工原理

旋挖鉆機通過自身行走裝置移動到位后，以自帶動力提供鉆孔所需鉆壓和扭矩，結合使用不同類型鉆頭鉆具切削不同地層，利用可伸縮鉆桿和鉆頭的特殊結構快速出渣，實現較高速鉆進。成孔后現場分節段制作鋼筋籠及井口吊裝連接，并控制好標高。成孔后進行一次清孔，灌注前進行二次清孔除沉渣，最終澆灌注水下混凝土成樁。

二、案例分析

1工程概況

本工程為某一住宅小區項目工程。該工程的建筑面積一共為53343m2。在施工區域內一共存在三棟建筑。第一棟為22層，其高度為70m，第二棟為6層，其高度為18.9m，第三棟為22層，其高度為72.8m。其中第一棟和第三棟建筑為高層建筑。建筑結構體系為框架剪力墻結構。經過綜合分析，本工程的基礎采用鉆孔灌注樁，一共施工413根鉆孔灌注樁，其直徑為800mm—1200mm之間。

2施工工藝

2.1施工工藝流程

本工程采用旋挖鉆機施工技術進行鉆孔灌注樁的施工，其具體的施工工藝流程為場地平整→測量定位→鉆機就位→護筒安裝→鉆機鉆孔→成孔→安裝鋼筋籠及導管→灌注水下混凝土→成樁。

2.2施工準備

1）在施工之前，首先應對施工場地進行平整處理，從而確保地基土能夠滿足鉆機施工的承載力要求。2）測量定位。根據設計圖紙的要求在施工場地內采用十字線放樣出四個控制樁位。3）機械引孔。在引孔過程中應及時進行鋼護筒的埋設作業。鋼護筒主要是由鋼板制作而成，鋼板的厚度控制在6mm—10mm之間。護筒和護壁的直徑應比樁基孔略大一些，一般大10cm—20cm。同時護筒應比原地面高出30cm以上，這樣才能有效的確保在進行水下混凝土的灌注時泥漿能夠順利的流出，同時也可以避免地面上的雜物掉落其中。在護筒的頂部應設置水平參數高程，同時應做好相關記錄工作。4）旋挖鉆機就位。根據設計樁位進行鉆機的就位。當鉆機達到預定位置之后，即可對鉆頭的中心與護筒的中心點進行粗略的對中，然后再采用機架水平垂直儀表進行精確的調整，從而確保鉆頭的精確定位。旋挖鉆機就位之后，即可上報監理工程師進行檢測，監理簽字確認之后即可開始進行鉆機施工。5）泥漿制備。本工程所采用的泥漿由優質膨潤土、純堿、羥甲基纖維素、聚丙烯酰胺等組成。

2.3鉆孔施工

）鉆機開鉆前，檢查各種機具、設備是否狀態良好，泥漿制備是否充足，以及水、電管路的暢通情況，確保正常。2）鉆孔作業分班連續進行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時交待鉆進情況及下一班注意事項。旁站施工員經常對鉆孔泥漿及鉆機對位進行檢測，不符合要求時，立即要求及時整改。3）鉆孔過程中經常觀察主機所在地面和支腳支承地面處的變化情況，發現沉降現象及時停機處理。因故停機時間較長時，將鉆頭提出孔外并對孔口進行覆蓋，并循環孔內泥漿，防止泥漿沉淀導致孔壁坍塌。4）當鉆孔距設計樁底標高1.0m時，注意控制鉆進速度和深度，要防止超鉆，并核實地質資料。5）旋挖鉆機必須控制鉆頭在孔內的升降速度。因為如果快速地上下移動鉆斗，那么水流將以較快的速度由鉆頭外側和孔壁之間的空隙中流過，導致沖刷孔壁；有時還會在上提鉆斗時在其下方產生負壓而導致孔壁坍塌，故必須按孔徑的大小及土質情況來調整鉆斗的升降速度。6）按照鉆孔阻力大小，考慮必要的扭矩來決定鉆斗的合適轉數。7）在樁端持力層中鉆進時，由于鉆斗的吸引現象使樁端持力層松弛，緩慢上提鉆斗。如果樁端持力層傾斜時，為防止鉆斗傾斜，稍加壓鉆進。8）為防止孔壁坍塌，確保孔內水位高出地下水位2m以上。

2.4清孔

1）當鉆孔達到設計深度，即開始首次清孔。清孔采用換漿法進行，清孔時將鉆頭提離孔底25cm左右，鉆機慢速空轉，保持泥漿正常循環，同時置換泥漿。在泥漿指標和沉淀厚度達到設計要求之后，報請監理工程師驗證后進行下道工序。2）清孔采用換漿法，分兩次進行。一次在鉆孔完成后，一次在鋼筋籠和導管安裝好，混凝土澆注前。在清孔排渣時，配備足量的有良好性能的泥漿，同時要注意保持孔內水頭（不少于1.5m的高度），防止在清孔時出現坍孔、縮孔。3）清孔過程中要確保有足夠的清孔時間，并經過經多次循環，將孔內的沉淀、懸浮的鉆渣充分置換并沉淀出，清孔后的各項性能指標和樁底沉淀厚度必須滿足技術規范和設計圖紙的要求，從而保證最終基樁成孔的質量。

2.5鋼筋籠制作安裝

1）鋼筋籠加工嚴格按照施工規范在鋼筋加工場地集中制作；鋼筋籠主筋接頭采用擠壓接頭的形式連接。2）鋼筋籠制作時，把主筋擺放在由槽鋼組成的平整的工作平臺上，槽鋼上按照主筋間距加工有梯形凹槽，主筋放入凹槽中。焊接時，先將加強箍筋放在第一根主筋上，扶正加強箍筋，并用木制直角板校正加強箍筋與主筋的垂直度，然后將加強箍筋和主筋點焊。當同一根主筋上加強箍筋全部焊好后，滾動加強箍筋骨架，將第二根主筋逐根依照上法焊好，然后繼續滾動直至全部主筋焊接完成。3）鋼筋籠在鋼筋棚內加工時主筋接頭采用閃光對焊的形式，每一截面上接頭數量不超過50%，加強箍筋與主筋全部采用焊接連接。為保證鋼筋骨架在孔內的中心位置，除設計的定位鋼筋以外，在鋼筋骨架頂部10m范圍內采用自制混凝土墊塊（墊塊砼標號同樁身砼）控制，設置密度按豎向每隔2m設一道，每斷面沿圓周布置6個。4）鋼筋籠加工完成經驗收合格后采用平板車進行運輸，平板車設胎架。同時鋼筋籠增加鋼筋內撐，保證鋼筋籠在運輸過程中不變形。鋼筋籠用平板車通過施工臨時便道運至現場，在孔口利用25t汽車采用兩點吊裝鋼筋籠，第一吊點設在鋼筋籠的下部第五道加強箍筋處（也即從鋼筋籠底部上來10m處），第二點設在鋼筋籠頂端的加強箍筋處。當鋼筋籠進入孔口后，將其扶正徐徐下降，嚴禁擺動碰撞孔壁。當鋼筋籠下降到第二吊點連接加強箍筋時，用鋼管穿過加強箍筋的下方，將鋼筋籠臨時支承于孔口，將吊鉤移到鋼筋籠上端臨時吊點處，輕提起鋼筋籠，取出臨時支承鋼管，再將鋼筋籠徐徐下降，直至設計標高為止。5）鋼筋籠入孔后，按設計要求檢查安放位置并作好記錄。符合要求后，鋼筋籠上端可采取鋼筋連接加長4根主筋的措施，延伸至孔口焊接固定在護筒頂部的十字交叉橫梁上，防止鋼筋籠因自重下落或灌注混凝土時往上竄動造成錯位。

2.6灌注水下混凝土

1）混凝土采用分部混凝土攪拌站集中拌合，砼罐車運送至現場，25t汽車吊配合漏斗進行灌注。2）灌注前做好鋼筋籠防浮和防落措施的檢查，沉淀厚度的檢查。首批混凝土保證導管埋入深度不小于1m（首批混凝土灌注量直徑1.5m樁基首批混凝土不少于5.4m3），連續不斷的進行水下砼灌注。3）在水下混凝土灌注過程中，經常用測繩探測孔內混凝土面的標高，及時調整埋管深度。埋管深度控制在2m—4m，并防止導管上浮，以免出現斷樁事故。4）水下混凝土灌注，連續有節奏地進行，中途不得中斷，并盡量縮短拆除導管的間隔時間。當導管內混凝土不滿時，可徐徐灌注，以防產生高壓氣囊壓漏導管。為防止灌注過程中發生坍孔、縮孔，要保持孔內水頭高度。5）灌注樁身砼時，在樁頂設計標高以上加灌1.0m左右，以便鑿除浮漿與樁頭，確保樁身混凝土質量。6）在灌注混凝土時，每根樁根據規范要求留取試件。試件集中在實驗室內標準養護，強度測試后填寫試驗報告表。

結語

隨著鉆孔灌注樁施工技術的不斷發展，其在建設工程基礎中的應用越來越廣泛，而旋挖鉆機施工技術比較適用于工期要求較緊的工程項目中。文章結合某一住宅小區項目工程，本工程的基礎采用鉆孔灌注樁施工，系統地探討了該工藝的具體施工技術。從本工程實施效果表明，旋挖鉆機施工技術具有鉆進速度快、操作簡單方便、移位快捷以及對環境污染小等優勢，可在同類工程中推廣應用。

參考文獻：

[1]劉杰。應用旋挖鉆機施工鐵路橋梁鉆孔樁技術[J]。四川建材，2012（8）

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