試論路橋工程灌注樁施工技術要點

董翔勝

【摘 要】灌注樁施工技術是路橋工程施工中的重要組成部分，本文介紹鉆孔灌注樁施工技術的特點，闡述鉆孔灌注樁施工工藝，分析鉆孔灌注樁施工中存在的問題與防控措施，給同行以參考。

【關鍵詞】路橋工程;鉆孔灌注樁;技術

鉆孔灌注樁技術的技術含量很高，整個過程是非常系統(tǒng)和復雜的，要對技術進行重點研究，確保鉆孔灌注樁技術的專業(yè)化和規(guī)范化，保證施工質量，從而保證整個工程的質量。

1鉆孔灌注樁施工技術的特點

1.1施工技術簡介。鉆孔灌注樁施工技術是采用不同的鉆孔方法，在地層中鉆出一個固定形狀的井孔，達到設計標高后，將鋼筋骨架吊入井孔中，并灌注混凝土形成樁基礎的一種工藝，同于以往的錘擊法施工技術，具有施工噪音小、灌注直徑大、施工速度快等特點。

1.2實際運用概況。鉆孔灌注樁施工技術已經(jīng)在土木工程中得到越來越廣泛的使用，可以適應于多種類型的工程，適應力很強，對施工條件的要求不是特別高。運用鉆孔灌注樁施工技術施工時，樁的承載力直接影響著工程的質量，因此灌注的沉淀時間等因素是施工中重點控制的因素。

1.3影響施工技術因素。鉆孔灌注樁施工技術會受到工程施工地的地質條件、現(xiàn)場管理、樁的承載力等因素的影響，施工進度以及造價等比較難以控制。

2鉆孔灌注樁施工工藝

2.1干作業(yè)成孔灌注樁施工技術

干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機具，在地下水位以上的土層中成樁的工藝，適用于黏土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風化巖層等土質。目前常采用螺旋鉆機成孔，它是利用動力旋轉鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉削土體，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。鉆頭是鉆進取土的關鍵裝置，有多種類型，常用的有錐式鉆頭、平底鉆頭、耙式鉆頭等，錐式鉆頭適用于黏性土;平底鉆頭適用于松散土層;耙式鉆頭適用于雜填土，其鉆頭邊鑲有硬質合金刀頭，能將碎磚等硬塊削成小顆粒，螺旋鉆機成孔直徑一般為300-600 mm。干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為：測定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆注混凝土。鉆孔操作時要求鉆桿垂直穩(wěn)固、位置正確。如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難以鉆進時，可能是遇到石塊等異物，應立即停機，檢查排除。鉆孔時應隨時清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應及時研究解決。當螺旋鉆機鉆至設計標高后，應在原位空轉清土，以清除孔底回落虛土。鋼筋籠應一次扎好，小心放人孔內，防止孔壁塌土。混凝土應連續(xù)澆筑，每次澆筑高度控制在1.5m 以內。

2.2泥漿護壁成孔灌注樁施工技術

2.2.1埋設護筒。護筒的作用主要在于防止地面水流入、維持泥漿水頭、保護孔口、鉆頭導向和固定樁位等，因此在鉆孔前需要將鋼護筒埋設在樁位。鋼護筒一般情況下其內徑要比鉆頭的直徑大20cm以上，通常是用4-8mm厚的鋼板制成。在樁位埋設鋼護板時一般采用挖埋法，1.0m的埋設深度是貓性土的最低標準，而砂土中的最低標準是1.5m，并且在孔口處要用黏土進行密實封填。此外，泥漿面應該高出地下水平1.0m以上，筒頂要高于地面0.3-0.4m。

2.2.2護壁泥漿。泥漿具有保護孔壁、防止塌孔、保持孔內水壓穩(wěn)定、冷卻與潤滑鉆頭和攜帶土渣排出孔外等功能，在樁孔內.泥漿會依附于孔壁之上或者滲透到周圍土的孔隙中，能夠有效地起到避免內壁漏水的作用。在砂土中進行鉆孔作業(yè)時，需要在現(xiàn)場專門對泥漿進行制備注入，泥漿一般是由膨潤土或者高塑性黏土和水混制攪拌而成的混合物，有時還可以在其中摻人堵漏劑、增黏劑、分散劑、加重劑等摻合劑。在黏土中進行鉆孔作業(yè)時，一般情況下也可以采用輸入清水、鉆進原土自造泥漿的方法，需要注意的是，注入的泥漿的相對密度要控制在1.1左右。而排除泥漿的相對密度要控制在1.2-1.4。

2.2.3成孔。常用的成孔機械有沖擊鉆機、潛水鉆機和回轉鉆機，其中最常用的是回轉鉆機。因此，主要針對回轉鉆機成孔進行描述。根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同，回轉鉆機又可以分為正循環(huán)與反循環(huán)2種，正循環(huán)與反循環(huán)工藝。正循環(huán)工藝，高壓水或者泥漿可以從空心鉆桿內部注入，由底部噴出，鉆下的土渣可以隨著攜帶沿孔壁向上流動，在孔口處帶出的土渣會流人沉淀池，經(jīng)過沉淀池沉淀的泥漿可以被循環(huán)利用。正循環(huán)工藝通過泥漿向上的流動實現(xiàn)排渣，由于提升力較小的原因，被提升的土渣只占少數(shù)，孔底的沉渣還有很多。負循環(huán)工藝的泥漿帶渣流動的方向正好與正循環(huán)相反，它的工作原理主要在于利用砂石泵在鉆桿內形成真空致使土渣被吸出后流人沉淀池，通過沉淀池的沉淀使泥漿實現(xiàn)循環(huán)利用。因為主要依靠的是泵吸作用，所以相較于正循環(huán)工藝，負循環(huán)工藝的提升力很大，泥漿可以以較快的速度實現(xiàn)上升，因此排渣能力較大，但是負循環(huán)工藝的使用并不具有普遍性，在土質較差或者容易塌孔的土層中應慎用。

2.2.4清孔。在鉆孔的高度達到設計的標準高度時，要對沉渣的厚度進行測量，并進行清孔。采用原土造漿的鉆孔，一般我們用射水法進行清孔，此時要保持鉆頭直鉆不進的狀態(tài)，等到泥漿的相對密度降到1.1左右時便可停止清孔。采用制備泥漿的鉆孔，一般我們采用換漿法進行清孔，就是用稀泥漿替換濃泥漿，使得孔底的沉渣被排出，等到泥漿的相對密度降到1.15-1.25時就可以停止清孔。對于剩余的沉渣厚度仍要進行控制，對端承樁要小于或等于50mm，對摩擦樁要小于或等于300mm，對摩擦端承樁和端承摩擦樁也要保證小于或者等于100mm。而那些在孔底余留的碎石或者塊狀卵石等雜物也要進行排出，具體方法可以是在轉盤上焊燒網(wǎng)狀鋼絲繩，讓鉆具在原位進行轉動，這時孔底余留的碎石或者塊狀卵石等雜物就會上升到繩網(wǎng)之上，再提升鉆桿便可將其排除孔外。

3鉆孔灌注樁施工中存在的問題

3.1孔壁容易坍塌。在土木工程建設中，施工前需在指定位置進行鉆孔，為保證孔洞的堅固和尺寸的標準，需在鉆孔的過程中對孔壁進行處理，對孔壁進行加固措施。由于施工過程中突出粘度和施工工藝的限制，在鉆孔過程中并沒有很好的進行孔壁處理，從而導致孔壁出現(xiàn)坍塌現(xiàn)象，不但影響了鉆孔的尺寸，也對后期的工程產(chǎn)生了巨大的影響，如不及時處理，將影響鉆孔灌注樁整體質量。

3.2鉆孔過程尺寸偏斜。在鉆孔過程中，必須按照圖紙進行施工，不可私自修改尺寸和位置。對于土木工程建設中，如鉆孔的尺寸和方位不準確，會直接影響建筑工程的質量，帶來的后果將不可預想。所以，必須嚴格按照圖紙的尺寸和位置進行鉆孔。

3.3吊腳樁現(xiàn)象。在鉆孔灌注樁施工過程中，對樁孔進行清理工作有利于孔的質量，保證孔底與孔壁沒有殘留，為混凝土灌注打好基礎。但是在實際施工過程中，清孔工作優(yōu)勢因設備等原因導致樁孔清理不徹底，或在孔壁與孔底留有一些殘土，從而影響孔壁的光潔和孔底的平整。

4鉆孔灌注樁施工中問題的解決和預防

4.1對孔壁坍塌的解決和預防。通過對土木工程的鉆孔灌注樁施工過程分析，通常由于泥漿的配比出現(xiàn)不準確，或配比過程中砂漿和水泥的比例失調，產(chǎn)生孔壁強度不足的問題，并引起孔壁坍塌。為避免孔壁坍塌，在施工過程中應采取有效的解決方案和預防措施，主要措施有以下幾點：嚴格要求護壁泥漿的配比問題，避免配比不準確等現(xiàn)象的出現(xiàn);保證鉆孔的質量;對已經(jīng)出現(xiàn)坍塌的孔進行維護和補救，對其孔底和孔壁進行清理，對孔壁進行再次加固，避免坍塌。

4.2對鉆孔尺寸偏斜問題的解決和預防。在施工過程中，經(jīng)常會由鉆頭和鉆桿連接不直或鉆桿校準不當?shù)脑颍瑢е裸@孔過程中發(fā)生尺寸偏斜，從而導致孔偏斜等現(xiàn)象。因此，必須對鉆孔的偏斜問題采取合理的措施，并能預防孔偏斜的再次發(fā)生。主要提出以下幾點措施：保證鉆孔場地的清潔，對場地進行及時清理，并測量場地的水平度是否符合要求，并保證鉆桿裝置的垂直度;在鉆孔施工時，保證鉆孔的垂直度，如發(fā)現(xiàn)鉆入硬土層或巖石層中，應及時進行更換鉆頭。

4.3對吊腳樁等現(xiàn)象的預防和解決措施。在鉆孔灌注樁施工時，吊腳樁問題的出現(xiàn)主要在于孔壁坍塌并且混凝土澆筑控制不好，導致孔底不夠平整和泥沙過量等現(xiàn)象。對吊腳樁問題的解決辦法就是將孔底和孔壁的泥沙進行徹底的清理，掌握好混凝土澆筑的時間，控制好澆筑的質量，避免吊腳樁問題的出現(xiàn)，從而保證工程的質量。

總之，灌注樁施工技術對于整個工程的順利進行有著重要作用，因此，需要施工人員提高重視程度，熟練掌握施工技術，以提高施工質量，保障施工順利進行。

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（作者單位：江蘇鑫通項目管理有限公司）