淺談鉆孔灌注樁的施工方法

吳鵬

（陜西省水利機械設備制造安裝有限公司 陜西省西安市 710077）

淺談鉆孔灌注樁的施工方法

吳鵬

（陜西省水利機械設備制造安裝有限公司 陜西省西安市 710077）

鉆孔灌注樁是目前水利工程、公路橋梁等作為提高基礎承載力采用的一種基礎處理方法，目前已得到了廣泛的應用。本文以老撾南杉3B水電站廠房永久橋的施工為例，對鉆孔灌注樁的施工方法及在施工中應注意的問題進行了闡述。

鉆孔灌注樁；施工方法

1 工程概況

老撾南衫3B水電站廠房永久橋是通往廠房的唯一通道，距離廠房約1km，屬永久型鋼構橋，橋總長83.9m，起點樁號0+121.017，終點樁號0+204.917。橋身下部設計為鋼筋混凝土結構，上部為裝配式鋼桁架貝雷橋，鋼橋長69m，橋面凈寬4.2m。設計載荷汽-20，核算載荷掛-80。

橋墩采用雙柱墩，樁基為端承摩擦樁，樁徑1500mm，樁長25m。

橋位區主要涉及巖土層有第四系沖洪積層（Qpal）：砂卵礫石夾漂石，第四系坡積層（Qdl）：粉土、粘土夾少量碎塊石和Pz2地層中的泥質板巖、鈣質板巖夾礫巖。

2 施工流程

鉆孔灌注樁的施工因其護壁形式的不同分為泥漿固壁法和全套管施工法兩種，根據本工程的特點采用了泥漿護壁法進行施工，其施工流程為：場地平整→泥漿制備→埋設護筒→修筑鉆孔平臺→安裝鉆機并定位→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質量→下放鋼筋籠→灌注水下混凝土→拔出護筒→檢查質量。

3 施工方法

3.1 施工準備

鉆機是鉆孔灌注樁施工的主要設備，根據地質情況及和各種鉆機的應用條件進行選擇。場地平整夯實，筑島、圍堰，泥漿池的砌筑等。

3.2 泥漿制備

泥漿由水、粘土組成，具有懸浮鉆渣、增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流，防止坍孔的作用。泥漿的質量直接關系到成孔的質量的好壞。其表現為：①泥漿過稀，形不成護壁泥膜或形成的泥膜粘附力差，易于脫落，導致孔壁穩定性差，易產生塌孔；且排渣能力減小。②泥漿稠度過大，形成的泥膜質量差，厚度大，可大大降低樁的摩擦阻力；且增加鉆進阻力，降低了鉆進的速度。

3.3 埋設護筒

護筒一般采用鋼制護筒，堅固耐用，不漏水，其內徑比孔徑大20cm，長度通常為2m，埋設高度高于地面。其主要作用是增大孔內靜水壓力，防止塌孔；同時還有固定樁孔位置和保護孔口安全的作用，見圖1。

圖1

3.4 鉆機的安裝及定位

泥漿池和鋼護筒位置確定好后，修筑鉆孔平臺，鉆機的基礎平臺要求穩固，否則，施工中將會產生鉆機傾斜、偏心，從而造成斜孔、彎曲狀孔等不良狀況。

鉆機初步安裝完成后要進行定位，可用千斤頂微調，確保鉆頭的中心線要應與樁孔的軸線重合，位置偏差不大于2cm。

3.5 鉆孔

鉆孔是施工中一道關鍵工序，也是持續時間最長的一道工序，鉆孔時必須嚴格按照操作要求進行，才能確保成孔的質量。

開始階段，采用低沖程沖擊（0.6～1m），待整個鉆頭全部、均勻的進入孔內后采用大沖程（1.2～1.5m），高頻次沖擊。沖擊過程中應隨時注意向孔內補充泥漿，維持孔內的水頭高度，還應經常觀察打樁機的穩固情況，發現移位應及時調整。如進入不均勻巖層、斜狀巖層或大孤石時，因減慢鉆進速度，必要時，需回填塊石，使孔底基本平整。鉆頭提升或下放應保持較慢的勻速工作，避免因鉆錐擺幅加大，鉆頭掛拉損傷孔壁。鉆進過程中要定期檢查鉆頭的沖擊孔徑和鋼絲繩的完好程度，鉆頭磨損嚴重時，需及時補焊耐磨牙，確保孔徑達到設計要求，必要時進行更換。為正確提升鉆錐的沖程，在鋼絲繩上用油漆或綁扎塑料條做長度標記。

3.6 清孔

清孔的主要目的是降低孔內泥漿的相對密度、粘度、含砂率等指標。可采用正循環法清孔，使清孔后的泥漿指標滿足規范要求。如清孔時間過短，或泥漿比重過小，就難以將沉渣浮起排除孔外，從而導致沉渣過厚大大減小樁的端承力。清孔時還要注意清孔排渣時，注意保持孔內水頭，孔內水位應保持在地下水位以上1.5～2.0m，增大靜水壓力，防止坍孔。

3.7 混凝土灌注

混凝土灌注是灌注樁施工最重要的一道工序。但在鋼筋籠和導管安裝之后，混凝土灌注之前，還需進行第二次清孔，第二次清孔采用準300mm導管清孔，在安裝每節導管前，應將損壞密封圈換掉，并將每節導管擰緊，確保導管封水性能，灌注前，沉渣、泥漿指標需滿足規范要求。

在混凝土灌注施工時必須嚴格按設計配合比計算的施工配合比配制混凝土，確保砂石料及水泥的質量。因為灌注樁混凝土采用的是自密實混凝土，其特點是免振搗，流動性大，塌落度在18～22cm之間。灌注方法見圖2。

圖2

混凝土灌注時應注意以下問題：

（1）必須嚴格控制混凝土的質量，如混凝土流動性、和易性差，發生離析，需倒掉重新拌制合格的混凝土，否則導致堵管，造成斷樁，后期處理將很困難。

（2）首盤灌注時需提前計算出埋住導管底部至少30cm所需的混凝土量，采用大方量混凝土沖擊灌注法，然后打開活門一次連續沖擊下去。同時應做好混凝土灌注記錄，確保導管一直要插埋在混凝土內部，如果提升過快，將導管拔離已灌注的混凝土，也會造成斷樁。

（3）灌注時間要短，避免混凝土發生初凝造成堵管，這就要求灌注前一定要做好準備，避免發生電源、機械等故障。

（4）應注意保養儲料斗和導管，內壁光滑可大大減小摩阻力，提高沖擊力，同時也避免堵管的發生。

（5）在終孔時，灌注混凝土應高出設計樁頂0.5m，在下步施工時將該部分鑿除以保證樁頂部分有足夠的強度。

4 結語

鉆孔灌注樁的施工看似很簡單，但它是工程的基礎，往往一個很小的細節疏忽，就會造成一定的工期和經濟損失，很可能埋下安全隱患。因此我們在施工中一定要嚴格按操作規程和規范要求施工，確保施工質量。

[1]《公路橋涵施工技術規范》（JTG/TF50-2011）.

TU753.3

A

1004-7344（2016）08-0093-02

2016-3-2

吳 鵬（1986-），男，助理工程師，本科，主要從事水利項目管理方面的工作。