樁基礎(chǔ)施工工藝探析

劉成君

[摘 要]分析鉆孔灌注樁施工的工藝、順序和方法。

[關(guān)鍵詞]鉆孔灌注樁 鋼筋籠 灌注水下砼

中圖分類號(hào)：TU 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）11-0077-01

鉆孔灌注樁的主要的施工順序?yàn)椋撼醪椒艠印u→恢復(fù)定線→護(hù)簡(jiǎn)埋高→鉆孔→成孔檢測(cè)清孔→下導(dǎo)管→砼澆注→破樁頭→成樁檢測(cè)。具體主要工序和施工方法如下：

一、護(hù)筒埋設(shè)

護(hù)筒埋設(shè)是重要一環(huán)，起到定位、導(dǎo)向，靠筒內(nèi)水位和泥漿比重使孔內(nèi)水壓大于外部水壓，防止塌孔，采用鋼板卷制護(hù)筒。護(hù)筒埋設(shè)要視不同地層而定：有回填土形成的施工平臺(tái)，護(hù)筒埋設(shè)施工時(shí)，將護(hù)筒周圍0.5～1.0m的范圍內(nèi)的土挖除，夯填粘性土至護(hù)筒底0.5m以下，下口應(yīng)埋入砂粘土內(nèi)1.0～1.5m處；其余數(shù)位護(hù)筒長(zhǎng)度不小于2.0m，上口高出孔口地面30cm。護(hù)筒埋設(shè)好以后，應(yīng)檢查其位置，用紅油漆在頂口及內(nèi)側(cè)標(biāo)注樁位十字線點(diǎn)號(hào)。護(hù)筒平面中心偏差須不大于5cm，垂直度不超過1%。護(hù)筒鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查是否發(fā)生偏移和下沉，并及時(shí)糾正。

二、鉆孔

選用適當(dāng)?shù)你@孔和泥漿，根據(jù)實(shí)際情況選用沖擊鉆施鉆。

（一）泥漿池：沖擊成孔中，泥漿比重宜采用1.2～1.45之間，起到懸浮鉆碴、排碴作用。另外泥漿還可以潤(rùn)滑，冷卻鉆頭，減少鉆頭阻力和鉆頭磨損。泥漿池和樁孔之間通過泥漿池及沉淀池使泥漿形成循環(huán)，泥漿池及沉淀池的位置、大小因地制宜，施工中盡量讓沉淀池的長(zhǎng)度大一些（一般不應(yīng)小于10米），且高出地面30㎝為宜。鉆進(jìn)過程中隨時(shí)撈取泥漿槽、池中的鉆碴。

（二）沖擊鉆：沖擊鉆鉆機(jī)就位前，應(yīng)對(duì)鉆孔前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查，包括主要機(jī)具設(shè)備的檢查和維修，鉆機(jī)就位后，應(yīng)平穩(wěn)，不得產(chǎn)生位移和沉陷，開孔的孔位必須準(zhǔn)確。沖擊鉆應(yīng)用小徑鉆鉆到深度后，用大徑鉆擴(kuò)孔，鉆管內(nèi)的泥渣和泥漿經(jīng)常倒出，在鉆孔排渣，提鉆頭除土或因故停鉆時(shí)，應(yīng)保持孔內(nèi)水頭和要求的泥漿指標(biāo)。

沖擊鉆鉆孔作業(yè)必須連續(xù)，并作鉆孔施工記錄。經(jīng)常對(duì)鉆孔泥漿進(jìn)行檢測(cè)和試驗(yàn)，不符合要求的隨時(shí)改正，注意補(bǔ)充新拌的好泥漿，在整個(gè)施工過程中，泥漿的損失較小，水頭始終保證在2m左右，有效地防止了孔壁坍塌、埋鉆頭的現(xiàn)象發(fā)生，確保了鉆孔樁的成孔質(zhì)量和成孔速度。鉆進(jìn)過程中，每進(jìn)5—8尺檢查鉆孔直徑和豎直度，注意地層變化，在地層變化處撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對(duì)。根據(jù)實(shí)際地層變化采用相應(yīng)的鉆進(jìn)方式，在鉆至中層易液化砂層時(shí)，鉆進(jìn)速度必須放慢，以確保成孔質(zhì)量。

三、成孔檢測(cè)、清孔

成孔檢測(cè)一般包括孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底標(biāo)高、深度、直徑、護(hù)筒頂標(biāo)高等。孔的中心位置應(yīng)在±100mm范圍內(nèi)，孔徑>設(shè)計(jì)樁徑，傾斜度小于1%，孔深不小于設(shè)計(jì)規(guī)定。清孔只有成孔檢測(cè)合格后才可進(jìn)行。清孔方法一般有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射等。清孔的目的是抽、換原鉆孔內(nèi)泥漿，降低泥漿的相對(duì)密度、粘度、含砂率等指標(biāo)，清除鉆渣，減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留沉淀土過厚而降低樁的承載力。

終孔檢查后，應(yīng)迅速清孔，不得停歇過久使泥漿、鉆渣沉淀增多，造成清孔工作因材施教難甚至控空，清孔完畢應(yīng)在最短時(shí)間內(nèi)灌注混凝土。終孔后，停止進(jìn)尺，稍提鉆錐離孔底10㎝～20㎝空轉(zhuǎn)，并保持泥漿正常循環(huán)，以終速將相對(duì)密度1.03～1.10的較純泥漿壓入，把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出。使清孔后泥漿的含砂率降到2%以下，粘度為17s～20s，相對(duì)密度為1.03～1.10，膠體率≥98%。各項(xiàng)指標(biāo)在鉆孔的頂、中、底部分別取樣檢驗(yàn)，以其平均值為準(zhǔn)?？椎壮恋硗梁穸炔淮笥谠O(shè)計(jì)規(guī)定的量值時(shí)，即可終止清孔。

四、鋼筋籠的制造和安放

（一）鋼筋籠的加工制作：照鋼筋籠的外徑尺寸制一塊樣板，將箍筋圍繞樣板彎制成箍筋圈。在箍筋圈上標(biāo)出主筋位置同時(shí)在主筋上標(biāo)出箍筋位置。然后在水平的工作平臺(tái)上，在主筋長(zhǎng)度范圍內(nèi)，放好全部箍筋圈，將兩根主筋伸進(jìn)入箍筋圈內(nèi)，按鋼筋上所標(biāo)位置的記號(hào)互相對(duì)準(zhǔn)，依次扶正箍筋并一一焊好，再將其余的主筋穿進(jìn)箍筋圈內(nèi)焊成骨架。主筋的連接采用直螺紋機(jī)械連接。在加工鋼筋籠時(shí)根據(jù)要求，按頻率安裝聲測(cè)管，確保聲測(cè)管焊接嚴(yán)密不漏水，位置準(zhǔn)確，和鋼筋骨架焊接牢固。施工時(shí)聲測(cè)管上端要封口，檢樁時(shí)割開，以免灌入泥漿或混凝土影響檢樁。

（二）鋼筋籠的安放：鋼筋籠分段制做，本橋采用20米一段，鋼筋籠加工完成后用炮車運(yùn)至樁位附近，用吊車在平臺(tái)在起吊入孔。起吊時(shí)，采用雙吊點(diǎn)，吊點(diǎn)位置要恰當(dāng)，一般設(shè)在在加強(qiáng)箍筋處（吊點(diǎn)處應(yīng)加焊）。吊入鋼筋籠時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位輕放、慢放。若遇阻礙，可徐徐起落，并正、反旋轉(zhuǎn)使之下放，防止碰撞孔壁引起坍塌。下放過程中注意觀察孔內(nèi)水位情況，如發(fā)生異樣，馬上停止，檢查是否坍孔。鋼筋籠入孔接長(zhǎng)采用鐓粗直螺紋機(jī)械連接。鋼筋籠入孔后，要牢固定位，防止在灌注水下砼過程中上浮。

（三）下導(dǎo)管：本橋樁基礎(chǔ)水下混凝灌注所用導(dǎo)管采用直徑300 mm，壁厚12 mm的無縫鋼管制成。導(dǎo)管連接采用絲扣連接。

導(dǎo)管分節(jié)長(zhǎng)度應(yīng)便于拆裝和搬運(yùn)，并小于導(dǎo)管提升設(shè)備的提升高度。導(dǎo)管制作應(yīng)力求堅(jiān)固，內(nèi)壁應(yīng)光滑、順直、光潔和無局部凹凸。各節(jié)導(dǎo)管內(nèi)徑應(yīng)大小一致。偏差不大于2mm。導(dǎo)管在使用前和使用一個(gè)時(shí)期后，除應(yīng)對(duì)其規(guī)格、質(zhì)量和拼接構(gòu)造進(jìn)行認(rèn)真地檢查外，還應(yīng)做拼接、過球、和水密、承壓、接頭、抗拉等試驗(yàn)。

吊裝時(shí)導(dǎo)管應(yīng)位于井孔中央，并應(yīng)在灌注砼前進(jìn)行升降試驗(yàn)，應(yīng)使位置居中，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和孔壁碰撞，導(dǎo)管下口到孔底的距離一般控制在25—40㎝之間。導(dǎo)管上口設(shè)置儲(chǔ)料斗，儲(chǔ)料斗口中蓋鋼扳，掛細(xì)鋼絲，灌注時(shí)用吊車吊出。

五、灌注水下砼

（一）灌注混凝土表面和導(dǎo)管埋深控制

1、測(cè)深 灌注混凝土?xí)r，應(yīng)探測(cè)水面或泥漿面以下的孔深和所灌注的混凝土面高度，以控制沉淀層厚度、埋度管深度和樁頂高度。如探測(cè)不準(zhǔn)，將造成沉淀過厚、導(dǎo)管提漏、埋管過深，因而發(fā)生夾層斷樁、短樁或?qū)Ч馨尾怀鍪鹿省?/p>

采用繩系重錘吊入孔中，使之通過泥漿沉淀層而停留在混凝土表面（或表面以下10㎝～20㎝），根據(jù)測(cè)繩所示錘的沉入深度作為混凝土的灌注深度。本法完全憑探測(cè)者手中所提測(cè)錘在接觸混凝土頂面以前與接觸混凝土頂面以后不同重力的感覺而判斷。

2、導(dǎo)管埋深控制 灌注混凝土埋，導(dǎo)管埋入混凝土的深度一般易控制在2m～6m范圍之內(nèi)，當(dāng)拌和物內(nèi)摻有緩凝劑、灌注速度快、導(dǎo)管較堅(jiān)固，并有足夠的起重能力時(shí)，可適當(dāng)加大埋深，但最好也不要大于8m。拔管前需仔細(xì)控測(cè)混凝土面深度。用測(cè)深錘測(cè)深時(shí)，需由2人用2個(gè)測(cè)錘測(cè)深并相互校對(duì)，防止誤測(cè)。

（二）水下混凝土的灌注

鉆孔應(yīng)經(jīng)成孔質(zhì)量檢驗(yàn)合格后，方可開始灌注工作。灌注前，對(duì)孔底沉淀層厚度應(yīng)再進(jìn)行一次測(cè)定。灌柱用混凝土采用拌和站集中拌和，采用混凝土罐車配合混凝土輸送泵進(jìn)行水平運(yùn)輸。前球、拔拴或開閥，將首批混凝土灌入孔底后，立即測(cè)探孔內(nèi)混凝土面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌柱。如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)大量進(jìn)水，表明出灌注事故，應(yīng)按后述事故的處理方法進(jìn)行處理。

在灌注過程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗的灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，基礎(chǔ)管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)加灌一定高度，以便灌注結(jié)束后將此段混凝土除。增加的高度，可按孔深、成孔方法和清孔方法確定，一般不宜小于0.5 m，長(zhǎng)樁不宜小于1.0 m。