淺析鉆孔灌注樁施工工藝

劉 春

中國水利水電第八工程局有限公司，湖南長沙 410000

1 工程概況

1.1 工程概況及主要工程數(shù)量

雅萬高鐵承包聯(lián)合體中國水電項目部起點為CAK10+048.6，終點為CK85+046.45，整個主線路總長86.598km，橋梁26座共計長51.468km。

1.2 主要工程地質

2#特大橋橋址區(qū)勘探孔深范圍內揭露地層主要有：表層覆蓋第四系全新統(tǒng)人工堆積層 （Qml） 雜填土；第四系更新統(tǒng)沖洪積-21 - 層 （Qav） 粉質黏土、黏土、粉土、粉砂、細砂、中砂、礫砂、細圓礫土。本段橋址區(qū)地下水為第四系孔隙潛水，地下水水位埋深1～12m。水位季節(jié)變化幅度2～3m左右。地下水主要由大氣降水補給，靠入滲、蒸發(fā)排泄。

2 施工方案

樁基礎施工采用SR285、SR360旋挖鉆施工。成樁順序如下：1#→4#→2#→5#→8#→6#→12#→9#→11#→7#→10#→3#，成柱順序示意圖如圖1所示。

圖1 成柱順序示意圖

2.1 場地平整

施工前應清除工作面雜物，平整壓實，必要時墊入塊石，上鋪20mm的鋼板，場地位于陡坡時，先用挖掘機鏟除陡坡，平整出樁基工作平臺。位于水泥路面的部分樁基，先用破碎錘破除樁位范圍內的原有路面，并清理破碎后的石渣。

2.2 測量放線

在進行測量放線的時候，應嚴格按照實際的情況，對各樁位的坐標加以設計，并積極采取全站儀、水準儀等先進儀器，采取定位放線。除此之外，對于樁位標志而言需要保證其固定，或利用十字法加以控制。

2.3 鋼護筒制作及埋設

鋼護筒的制作與埋設至關重要，在制作的時候需要選擇20mm左右的鋼板加以制作，并要保證單個的護筒長度在3m左右，內徑需比設計樁徑長20cm，除此之外，在進行埋設的時候需遵循相應的準則，要將其中心軸線對準樁位中心，保證傾斜度＜1%，高出地面0.3m左右，在固定之后，需要利用黏土分層回填，保證其垂直度，避免因為泥漿流失而出現(xiàn)位移現(xiàn)象。

2.4 鉆機就位

為了發(fā)揮出鉆機的作用與價值，在就位之前應多角度分析與研究，要保證鉆機性能的穩(wěn)定性，尤其是在正常運行之后，需要保證鉆頭的中心對準樁位的中點，只有對其加以保證，才能減少誤差的發(fā)生。除此之外，為進一步滿足成孔垂直精度的基本要求，需要派專業(yè)人員對垂直度加以校核。

2.5 成孔施工

（1） 在鉆進之后，需要加大壓力，并且在每一次進入的時候要利用儀表明確鉆頭的運動方向，了解到鉆孔的深度，其中需注意的一點是在重復鉆進的時候，需要對鉆具的垂直度加以調整，從根本上保證成孔的質量。

（2） 整個成孔施工的時候，要對旋挖鉆機所產生的情況加以了解，并且根據(jù)地層條件分析各項參數(shù)，做好施工指導，除此之外，鉆進的過程中不可過快，這樣可具有良好的護壁時間。

（3） 為了保證施工的有效性，在施工的時候則需要對孔內泥漿面以及孔外水位加以觀察，特別是需要對土層的現(xiàn)狀進行分析，必要的時候還需要在每進2m之后做好取樣分析工作，與之前地質人員所提出的參數(shù)進行整合與明確。如果存在不符合的現(xiàn)象則需要及時處理與解決，避免后期產生其他影響。與此同時，等到鉆孔達到一定深度的時候，要進行測量。一般情況下，在達到設計樁深之后便可終止。另外，在成孔之后還需要利用成孔測斜儀對各項指標加以檢測。

（4） 在施工過程，遇到土層比較松散，需要及時增大泥漿的密度以及黏度，還要進一步保證孔內水頭的基本高度，這樣可有效減少沖液所帶來的影響，從而滿足基本的要求。

（5） 對鉆斗的轉速以及升降速度進行控制；另外，在鉆進過程中如果處于過軟的土層，則要對控制盤加以重視，做好垂直度的監(jiān)控，在監(jiān)控中如果存在偏差，那么則需要及時調整與處理。在鉆進的時候如果發(fā)現(xiàn)鉆桿處于搖晃的情形，首先要考慮的便是可能遇到石塊，需要停止鉆孔并快速檢驗，在查明原因之后再次進行鉆進，如此才能從根本上避免樁孔發(fā)生傾斜與偏移等現(xiàn)象。在出現(xiàn)孔內滲水或者發(fā)生坍塌的時候，要及時將鉆具提出，找出事故的原因。

（6） 在鉆孔過程中要嚴格按照實際的地質情況控制速度，對地質條件加以重視，如果是從硬低層鉆到軟地層，那么需要加快速度，相反則要減速。如果是易縮徑地層，則應不斷增加掃孔的次數(shù)；如果是硬塑層，那么則需要利用快速鉆井的方式；而對于砂層，則要采取慢速鉆井的方式，這樣可有效增加泥漿的比重。需要按照要求對進出口泥漿指標進行測試，如果在測試過程中出現(xiàn)問題需要及時調整。

（7） 到中粗砂層后，鉆機操作要輕提、輕放，不要強行加壓。要保持孔內泥漿注滿。如果不進尺或鉆斗撈不起來東西，要及時采取措施，檢查鉆斗，發(fā)現(xiàn)外出刃磨壞，鉆斗封閉不嚴時應馬上修理；調配泥漿質量，把含砂量大的泥漿排放掉，及時補充制備好新泥漿；嚴格按工藝要求進行施工。

（8） 清孔：成孔完成后，立即進行一次清孔，清孔方法采用換漿法，利用潛水泵將孔內原有泥漿抽出孔外至泥漿池，并將新鮮泥漿注入孔內，將懸乎的鉆渣的排出孔外，沉渣厚度滿足設計要求。

（9） 清孔標準符合下列規(guī)定：孔底50cm以內的泥漿相對密度小于1.15，含砂率＜2%，黏度16～20s，灌注砼前，簡支梁樁基孔底沉渣厚度≤10cm，剛構連續(xù)梁樁基孔底沉渣厚度≤5cm。

2.6 鋼筋籠吊放

（1） 鋼筋籠入孔時，要應用履帶吊車進行吊裝，并且要從兩點出發(fā)，第一是需要將吊點設置在骨架之下，第二則是需要將其設置在骨架的中點位置。在吊裝的時候需要對準孔徑，盡量保持垂直，且在入孔之后還需要緩慢地落下，不可進行旋轉，其中如果遇到障礙，那么則需要快速查詢，并且及時查明原因。鋼筋籠距孔底應滿足設計要求 （見圖2） 。

圖2 鉆孔樁鋼筋籠吊裝示意圖

2.7 下放導管

（1） 導管的選用和檢查

鋼筋籠下放完畢，立即下放導管。導管連接采用絲扣連接，導管使用前試拼裝、做水密性試驗。導管下放前要檢查每根導管是否暢通以及止水密封圈是否完好。導管要逐段吊裝接長，垂直下放至孔底300～500mm。

2.8 二次清孔

導管下放到位后砼灌注前進行第二次清孔。

清孔方法：通過導管采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿30min以上，，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成樁質量。

2.9 混凝土灌注

（1） 本工程采用自制混凝土，混凝土通過罐車運送到現(xiàn)場，采用直接澆筑入倉輸送入倉，混凝土灌注前，先進行坍落度測試，達到180～220mm時方可使用，水灰比不得大于0.5，粗骨料最大料徑不得大于40mm，且不得大于鋼筋籠主筋最小凈距的1/3。

（2） 嚴格控制首次混凝土澆筑量，漏斗的容量使首次混凝土澆筑后導管埋入深度大于1.0m。開始灌注前最下節(jié)導管底口與孔底的距離為30～50cm。隔水塞采用球內膽。

（3） 在進行灌注的時候要保證不間斷，另外在澆筑的時候其時間不可超過3h，在施工過程中不可停工。另外在灌注的時候，要從根本上避免混凝土發(fā)生溢出等不良現(xiàn)象。泥漿中由于含有水泥，容易發(fā)生凝固，所以在灌注的時候需要多方面分析，特別是需要對混凝土下降，對混凝土面的高度加以測量，做好提升以及拆除工作。

（4） 在整個灌注過程中，如果導管中的混凝土不滿，那么后續(xù)的混凝土需要小心處理，要慢慢地灌注，以避免導管中發(fā)生高壓氣囊，避免出現(xiàn)導管漏水的現(xiàn)象。

（5） 為進一步保障樁頂?shù)恼w質量，在進行標高設計的時候需要加高高度，但是不可高于0.5m。在高度接近設計標高的時候，需要及時做好混凝土量處理工作，減少浪費現(xiàn)象的發(fā)生，對于施工過程中的鋼護筒，需要在初凝之前拔出來。

（6） 等到即將結束的時候，特別是在拔出長導管的時候要緩慢進行，避免泥心的發(fā)生。

（7） 每澆筑5.0m混凝土需測一次充盈系數(shù)，充盈系數(shù)滿足質量要求。

（8） 對于砼的實際灌注高度而言，需要比設計樁頂要高，這樣才能符合基本的設計要求。

（9） 在制作砼試塊之后，要選擇具有代表性的砼試塊，按照相應的步驟進行養(yǎng)護，并在一個月之后檢驗。

2.10 樁基檢測

根據(jù)設計要求，樁徑小于2m的樁基礎，樁長小于等于40m時，利用低應變反射波法進行檢查；樁長大于40m時，利用聲波透射法進行檢測。對于樁徑大于等于2m或樁長大于40m或復雜地質條件下的樁基礎，應采用聲波透射法檢測。

3 結語

綜上所述，在進行灌注樁施工中需要遵循實際的發(fā)展情況以及相應的規(guī)范要求，多角度出發(fā)，嚴格遵守施工規(guī)程，以減少各類問題的發(fā)生，提高施工有效性。