關于鉆孔灌注樁在水運工程中應用的技術控制

摘要：鉆孔灌注樁作為一種建筑物基礎施工形式以其適應性強、成本適中、施工簡便快速、安全等特點廣泛地被應用。在水運工程中由于其技術成熟，質量穩(wěn)定可靠，廣泛被應用為高樁碼頭及其他形式的樁基礎，以下結合我的工程實踐簡要談談其工藝的相關技術控制要點。

關鍵詞：沖孔成孔；鋼筋籠制安；混凝土澆筑

1、沖擊鉆成孔施工工藝

1.1拋石層中鉆孔

根據地質資料及試樁鉆孔的情況顯示，在進入2～5 m拋石層時，沖擊鉆降低沖程，放慢進尺速度，同時向孔內填入粘土，提高泥漿比重，確保拋石層的穩(wěn)定，以防坍塌和造成石層串孔漏漿。在穿透拋石層進入於泥質土層后2～3 m，鉆機適當加快進尺的速度。當鉆機進入粉砂土層后要適當的向孔內加入粘土，確保泥漿護壁的完整性，并再次調整沖程，放慢速度，此時要嚴格監(jiān)控泥漿指標，以防粉砂層坍塌，在此層施工中鉆頭要不間斷的在孔內上下提拉，保證泥漿均勻及孔壁的完整性，同時防止在此處由于震動，避免上部拋石層的活石松動下落發(fā)生卡鉆的現(xiàn)象。

1.2未真空預壓沖填區(qū)鉆孔

在未做真空預壓的沖填區(qū)，且此深度內的建筑垃圾、樁頭、砼塊等較多，地質情況較復時。首先對施工區(qū)域進行了硬化處理，采用回填60 cm素土擠於，面層再回填80 cm灰土。同時采用鋼板鋪設在鉆機的下面來保證鉆機在施工過程中的穩(wěn)定性，并采用了6～9 m的加長鋼護筒輔助成孔。此段施工中要對沖程、進尺速度、泥漿比重嚴格控制，以防串孔漏漿。

1.3、沖擊鉆孔泥漿配制

鉆孔泥漿一般由水、優(yōu)質粘土或膨潤土按適當配合比配制而成，其性能指標：泥漿比重1.25～1.5；粘度18～24S；含砂率不大于4%；膠體率不低于95%；PH值7.5～9。在鉆進到拋石層時，適當提高泥漿的比重達1.5和粘度達24S，以保證鉆進成孔時孔壁的穩(wěn)定。待穿過拋石層后泥漿比重控制在1.25～1.4，粘度為l8～22 S。在進入粉砂層時，泥漿比重控制在1.30。

2、鉆進成孔過程中的問題探討

2.1串孔、漏漿

當樁位離海，江、河比較近，且樁位處有2～8 m厚的石層，不均勻，多為活石，很容易產生串孔漏漿（泥漿順著石層縫跑漿）現(xiàn)象，漏漿后孔內泥漿面與海（江、河）平面基本相平，二次清孔難度比較大。采取措施：針對出現(xiàn)的問題，采取隔孔施工，孔的最小間距>6 m，要控制清渣頻率，根據地層特點合理調配泥漿比重和粘度。在整個沖擊成孔過程中密切關注水頭和控制好泥漿的比重非常重要。在鉆孔過程中泥漿比重控制在1.3～1.5之間，泥漿粘度達到22～24 S。每進5～6 m檢查鉆孔直徑和垂直度，在地層變化處撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與地質剖面圖核對，注意地層變化，根據實際地層變化采用相應的鉆進方式。

2.2塌孔

在進入拋石層和粉沙層時，由于進尺慢且震動大，易導致塌孔。采取措施：鉆進過程中，升降鉆頭時要平穩(wěn)，不得碰撞護壁和孔壁。鉆孔作業(yè)必須連續(xù)，詳細作好鉆孔施工記錄，鉆孔泥漿要隨時調整，現(xiàn)場隨時回填粘土加大泥漿比重，并間隔30 min測一次泥漿比重，且經常上下提鉆保證上下泥漿比重一致。鉆進時起落鉆頭速度要均勻，不得過猛或驟然變速，以免碰撞孔壁或護筒，或提速過快而造成負壓引起塌孔。

在未真空預壓沖填區(qū)域鉆孔過程中，我們在原粘士泥漿中加入5%的膨潤土，同時嚴格控制泥漿比重在1.25～1.4之問，并不斷調整粘士及膨潤土的摻量，保持泥漿比重穩(wěn)定在1.3左右。

2.3卡鉆

在拋石層上或者地質條件復雜的區(qū)域鉆孔，由于石層較厚，沖擊振動力大，很容易造成上部護壁松動，有拋石掉落卡鉆。采取措施：在此處鉆進時首先要密切注意孔內泥漿液面的變化，保持孔內泥漿壓力，每層地質均要測定泥漿的各項指標（包括泥漿比重、粘度和含砂率）。在拋石層中鉆進時除要及時向孔內加填片石外，還要及時向孔內加入粘土，使片石和粘土被逐漸擠入拋石層的間隙，以加固孔壁。穿透石層后，將事先計算好數量的水泥倒入孔內用鉆頭在孔內造漿護壁，均勻后放置24 h后繼續(xù)開鉆，可起到很好的護壁效果。

卡鉆處理：發(fā)生卡鉆后，要控制好孔內泥漿的循環(huán)和泥漿的比重，防止沉渣過厚，泥漿比重要適當的加大到1.4～1.5，然后鉆機松繩，使沖錐自然下落，同時用陶渣筒裝滿石塊輕輕沖擊錐項，使沖錐下落一段距離后，再用鉆機反沖卡鉆部位。要點是不能急，要有耐心，一般是輕觸卡鉆部位后，鋼絲繩不能硬拉，在上述方法還未能解決卡鉆，或錐被孔內活石埋入過深，可用套錐法進行處理。套錐是利用鋼板卷成比孔徑小2 cm的空心圓筒，在筒下口內鍘焊加強鋼板和錐齒，重約2.5 t。在用套錐進行沖孔時，要設置大泵和排漿管，保證孔內泥漿能循環(huán)，在接近卡錐部位時要用小沖程施打，在打到被卡錐底時，沖擊錐起動，要是仍不能提鉆，利用鉆機頂部加滑輪施加外力提升沖擊錐。

2.4終孔、清孔及驗收

終孔以入巖深度為標準，即入巖標高決定終孔標高。當沖孔進入設計要求巖面時，及時進行入巖判定，并決定終孔標高。當沖孔達設計要求后，立即采用反循環(huán)法進行第一次清孔，清孔后的泥漿濃度控制在1.25以下。在鋼筋籠和灌注混凝土導管安裝完畢后進行第二次清孔，清孔泥漿濃度控制1.10-1.20，含砂率降至4%以下。清孔后沉渣厚度不大于50mm。

3、鋼筋籠制作安裝

鋼筋籠嚴格按照設計圖紙及施工規(guī)范要求制作，制好的鋼筋籠應架空堆放，主筋采用雙面電弧焊接，焊接長度不小于5d（或采用單面焊，焊接長度不小于10d），環(huán)形加強筋與主筋的連接點采用電焊焊接，螺旋筋與主筋采用直接點焊固定，并根據鉆孔的實際深度確定與調整鋼筋籠的長度。每節(jié)鋼筋籠上將設置不小于3組墊塊（采用鋼筋保護層形式），以保證保護層的厚度。

鋼筋籠入孔前必須嚴格檢查孔徑與垂直度情況，以便及時發(fā)現(xiàn)孔壁異常，確保鋼筋籠順利安放。鋼筋籠安放入孔時，保持垂直，對準孔位輕放，避免碰撞孔壁。上下節(jié)鋼筋籠時接籠時，下節(jié)籠主筋上端露出操作平臺1米，上下節(jié)主筋焊接部分須先除污并保持上下節(jié)籠垂直對正，方可進行焊接，焊接時采取對稱施焊，主筋采取單面焊接，焊接長度不小于10d，每節(jié)籠子焊接完畢后，補足焊接部位的箍筋和脫焊的螺旋筋。鋼筋籠安裝就位后進行驗收，立即用吊筋將其固定，避免灌注混凝土時鋼筋上拱與下沉。待混凝土澆筑至距設計標高3m左右時，將該吊筋拆除。

4、灌注水下砼

灌注砼采用250～300mm的鋼導管，每節(jié)長1～3米，安裝導管時要對準樁孔垂直放入，導管以放到底為宜，并將導管上下升降2m數次檢查是否通暢，然后置導管底距孔底以上0.3～0.4m即可準備灌注砼。

灌注砼前，進行第二次清孔。檢查時，測量錘在孔內上下拉動無阻力感時，而且泥漿比重必須符合要求，清孔泥漿濃度控制1.15以下，含砂率降至4%以下。清孔后沉渣厚度不大于50mm。砼的坍落度控制在20±2cm，灌注的鋼導管使用前須檢查水密性，及內壁干凈，剔除變形和磨損嚴重的和漏水的導管。導管安放時須軸線順直，穩(wěn)固，防止卡掛鋼筋籠。導管底口距孔底高度控制在30～40cm，對吊孔內的導管長度將逐級記錄。導管的隔水采用鋼板隔水塞。

混凝土灌斗：灌斗的容量須滿足初灌量及導管的埋管深度要求。

初灌量V≥（πh1×d2）/4+（πh2×D2）/4

施工時考慮充盈系數1.1，同時考慮地泵的每分鐘供料量能形成連續(xù)施工。導管的澆注過程中，導管埋入混凝土面的深度3～6米，最大埋深嚴格控制在8米，施工中勤探混凝土面，及時提升與拆灌，并做好澆灌記錄與3組試塊留置。在施工過程中，為保證樁的澆筑質量，灌斗可以加大。

5 結語

（1）鉆孔時泥漿要隨時調整，泥漿指標控制是關鍵。采用加粘土和膨潤土造漿護壁，能有效地防止孔壁坍塌及孔底沉渣過大等問題，確保成孔質量和速度；

（2）沖擊鉆在穿過拋石層施工時，通過加強對清渣頻率、進尺速度及沖程控制，保證了孔徑、孔壁的完整性和垂直度；

（3）在拋石層可采用水泥漿護壁成孔，改變了傳統(tǒng)的鋼護筒的施工工藝，保證了工期，節(jié)約了材料，降低了施工成本，取得了良好的效益；

（4）未真空預壓沖填區(qū)施工可采用了簡單的場地硬化及加長鋼護筒，縮短了地基處理的時間及費用，保證了施工工期及灌注樁的施工質量。

參考文獻

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