淺談水下灌注樁施工技術(shù)的討論

郭 斌

（甘肅興隴交通工程監(jiān)理有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州730070）

0 引言

水下混凝土灌注施工工程具有隱蔽性的特征，主要用在混凝土樁水下灌注與水下混凝土封底之中，該種工作需要在水下進(jìn)行，為了保證成樁質(zhì)量，必須保證施工質(zhì)量，也要對施工前期條件與施工工藝進(jìn)行嚴(yán)格的把控，對各個環(huán)節(jié)均要嚴(yán)格的要求，將隱患消除在成樁之前，避免造成一些不必要的損失。 下面就以CZ-30 型沖擊鉆機(jī)為例分析水下灌注樁施工要點(diǎn)。

1 施工機(jī)具與施工方法

施工機(jī)具使用CZ-30 型沖擊鉆機(jī)、起吊設(shè)備、鉆機(jī)配備鉆架、沖擊鉆頭、發(fā)電機(jī)、泥漿泵等設(shè)備組成，鉆頭采用“+”型。具體施工方法如下（圖1）：

1.1 鉆機(jī)就位與鋼護(hù)筒的設(shè)置

在鉆機(jī)就位之前，要檢查好鉆機(jī)的準(zhǔn)備工作是否到位，檢查內(nèi)容包括水電供應(yīng)、配套設(shè)備、鉆機(jī)坐落位置是否平整、樁位測定等等，在鉆機(jī)就位時需要調(diào)節(jié)好鉆機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)，保證懸吊鉆頭的中心能夠?qū)?zhǔn)樁位中心，兩點(diǎn)對位偏差需要控制在2cm 之內(nèi)，對位完成之后需要挖、埋護(hù)筒，一般情況下，護(hù)筒應(yīng)該高出地面，埋深控制在1m 以上，樁位中心與護(hù)筒中心偏差則控制在50mm。 此外，還要根據(jù)樁位地質(zhì)情況，在有障礙物的位置將護(hù)筒加長。

1.2 泥漿護(hù)壁

使用普通粘土來制備泥漿，在沖孔時將粘土置于孔中，在鉆頭沖孔的過程中即可制造出泥漿，泥漿的比重則由地質(zhì)情況來決定，一般情況下，約為1.2-1.5，若需要調(diào)節(jié)泥漿比重，在孔中加入清水或者粘土即可。

1.3 沖孔施工

在開孔時使用低錘進(jìn)行密擊，將錘高控制在0.4-0.6m，在其中投入20cm 及以下的粘土與塊石，反復(fù)的沖擊，制造出泥漿，保證初成孔能夠豎直、堅(jiān)實(shí)、不坍塌，在鉆進(jìn)深度超過戰(zhàn)錘全程之后，才能夠進(jìn)行正常沖擊。

1.4 鉆進(jìn)過程中需要注意的問題

在鉆進(jìn)時，需要在鋼絲繩中做好標(biāo)志，控制好椎錘沖程，防止松繩過少發(fā)生打空錘的情況，一旦發(fā)生該種情況，就可能導(dǎo)致鋼絲繩與鉆機(jī)鉆架遭到破壞，同時，也要防止松繩過多，松繩過多會減慢鉆進(jìn)速度，也可能導(dǎo)致鋼絲繩纏繞在一起。各種施工經(jīng)驗(yàn)顯示，在堅(jiān)硬巖層中將沖程控制在5cm，在松軟巖層中將沖程控制在10cm 即可。

同時，在鉆進(jìn)時，還需要常常檢查鋼絲繩磨損情況，看各項(xiàng)裝置是否靈活，鉆頭磨損情況是否在正常標(biāo)準(zhǔn)值內(nèi)，否則就容易造成鉆孔小、梅花孔、卡鉆與掉鉆等事故。 經(jīng)驗(yàn)顯示，在鉆進(jìn)5-8m 之后，就需要使用檢孔器進(jìn)行檢孔， 若檢孔器難以達(dá)到鉆錘位置或者偏離中心位置，就可能出現(xiàn)斜孔、彎孔與縮孔的現(xiàn)象，此時則需要進(jìn)行重新評估，在必要情況下需要重新鉆孔。

此外，在正常鉆孔過程中要保證泥漿的循環(huán)狀態(tài)，而為了提升泥漿質(zhì)量，則需要對沉淀池及時的進(jìn)行清碴，若鉆機(jī)發(fā)生停止工作的情況，則需要第一時間將鉆錘提出，防止埋鉆事故的發(fā)生。

1.5 抽渣

在沖孔的過程中會產(chǎn)生大量的鉆渣，可以利用循環(huán)泥漿將其中孔底帶出， 也可以采取人工的方法從沉淀池與泥漿溝中將鉆渣撈出，如果孔底的鉆渣較多，就需要使用抽渣筒進(jìn)行處理。

1.6 清孔

待鉆至設(shè)計標(biāo)高之后，就能夠停止鉆孔，在驗(yàn)孔完成后，需要第一時間清孔，清空以換漿法為宜，該種方式即用好的泥漿替換樁孔中密度較大的泥漿，操作方式如下：

使用泥漿泵抽取比重為1.2-1.3 的純泥漿， 使用皮管以及導(dǎo)管將孔中泥漿替換，為清孔時，可以將導(dǎo)管稍微提離，換出泥漿可以通過泥漿溝進(jìn)入儲漿池之中，循環(huán)時間以20-24h 為宜，在清孔過程中應(yīng)該使用高壓風(fēng)射水，在導(dǎo)管與鋼筋籠安裝完成、進(jìn)行灌注之前，需要使用空壓機(jī)通過風(fēng)管在孔底中高壓射風(fēng)，風(fēng)壓應(yīng)該控制在0.6MPa 以上，經(jīng)經(jīng)常搖動導(dǎo)管與風(fēng)管，將其位置改變，將沉淀物漂浮起來，并減少沉渣的厚度。 在清孔完成之后，應(yīng)該保證孔底沉淀物厚度小于5cm、比重大于1.05，小于1、20g/cm3，含砂率小于4%。 在進(jìn)行灌注之前檢查好沉淀的厚度，將鐵盒做成取樣盒在孔底取樣，壓風(fēng)機(jī)與泥漿泵需要停機(jī)，待測出其厚度之后需要盡快灌注。

1.7 鋼筋籠的安裝

鋼筋籠應(yīng)該選擇分段制作的形式，在吊裝時選用鉆機(jī)配合、吊車吊裝的方式處理，為了防止骨架變形，可以使用兩點(diǎn)起吊法，選鉆機(jī)起吊，再同吊車一起同時起吊，離開地面之后即可停止，慢慢放松，直到地面與骨架垂直，去掉鋼絲繩，將骨架置入孔中，扶正后緩緩下降，將骨架放置在最后箍筋位置，用鋼釬支托，將第二節(jié)骨架吊起，使用雙面幫條焊，焊好之后將鋼釬抽出，下放骨架。

2 施工過程的注意事項(xiàng)

在樁基施工過程中，要控制好泥漿質(zhì)量，并嚴(yán)格的按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行施工，萬一發(fā)生梅花孔、縮孔與樁孔傾斜的現(xiàn)象，就需要周密安排，切忌盲目施工；在清空過程中，考慮到泥漿相對體積會對灌注質(zhì)量造成較大的影響，因此，在清孔完成之后，就要在第一時間進(jìn)行檢查，保證清孔質(zhì)量。

此外，水下灌注施工會由于環(huán)境因素、施工條件、澆筑方法的影響比陸地施工強(qiáng)度低11.5%-20.0%，因此，在設(shè)計混凝土配比時，就需要考慮到混凝土的初凝時間、流動性與和易性，保證設(shè)計的承載力以及成樁的強(qiáng)度。

目前，大直徑深孔灌注樁多使用水下澆筑的形式進(jìn)行施工，該種澆筑方式難以及時檢查到施工的質(zhì)量，一旦發(fā)生缺陷，修補(bǔ)工作是相當(dāng)困難的，因此，在水下灌注樁施工過程中必須要嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)范進(jìn)行操作，保證成樁的質(zhì)量，避免斷樁情況的發(fā)生。 此外，在實(shí)際工作過程中，要采取科學(xué)有效的措施提升施工人員的專業(yè)技能水平與責(zé)任意識，定期組織相關(guān)的培訓(xùn)，幫助他們了解各個環(huán)節(jié)的施工要點(diǎn)，讓他們明確施工規(guī)程的具體要求，同時，加強(qiáng)監(jiān)督，防止在施工過程中出現(xiàn)違規(guī)操作的現(xiàn)象，只有將個管理與技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合， 才能夠從根本上提升水下灌注樁的施工質(zhì)量。

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