鉆孔灌注樁施工技術分析
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摘 要：本文通過紹興市袍江新區洋涇湖22號地塊商住項目樁基工程為例，結合該項目實際施工情況對本工程鉆孔灌注樁施工工藝、施工技術和施工注意事項進行分析，為以后類似項目提供借鑒。
關鍵詞：施工工藝;施工技術;施工注意事項
1 施工順序
2 施工方法
2.1 放樁位線
根據建設單位提供坐標點進行施工測量放樣，并請業主、監理方進行復核;當護筒放置完成后，對護筒周邊地坪測量孔位標高，用來控制鉆孔深度。
2.2 埋設護筒
本工程設計樁徑為φ900，鋼護筒采用3mm鋼板卷制，定好樁位后，先在溝漕兩邊做好控制點以便控制樁位。該項目鉆孔灌注樁宜選φ1000的護筒。埋設護筒時，其偏差不得大于2cm，護筒底端應埋入原土層大于20cm。并保證護筒垂直放置，護筒四周土方回填需用粘土分層、對稱填實，用來保證護筒位置牢靠。
2.3 鉆機就位
鉆機移機到位后，機座必須用水準儀打好水平，保證鉆機穩固，從而保證鉆機成孔時不會發生傾斜、晃動;鉆機磨盤孔洞與樁位中心點的偏差不得大于2cm，鉆機磨盤在四個方位上的水平誤差不大于1%。
2.4 正循環成孔
該項目施工GPS-15型鉆孔機進行工程樁施工，采用正循環泥漿護壁成孔、正循環清孔的施工方式，泥漿采用粘性土造漿;施工時鉆頭直徑必須保證設計成孔樁徑;成孔采用鉆頭分層鉆進，并保證成孔質量，鉆壓利用鉆具自重加壓，開鉆時采用低檔位控制鉆孔進尺速度，用來確保鉆頭良好的穩定性及導向性，根據成孔深度的增加，可以適當增加鉆孔鉆速;如遇砂質土層時，需采用粘性土造漿并增大泥漿濃度進行成孔護壁，并且放慢鉆機進尺和鉆機鉆速，以免造成成孔孔壁塌方;根據不同的地質土層，及時調整各成孔進尺技術參數和泥漿比重，終孔前0.5m～1.0m范圍，需采用較低參數進尺鉆進至設計標高，從而保證大大降低對終孔部位的土體擾動。當鉆到設計孔深后，應開始清孔。壓力P=鉆具自重、轉速為N=40-128Y/min、泵量Q=600-1000L/min、泥漿粘度 18”- 23” 、泥漿比重R=1.15-1.30g/cm3。施工至設計標高后采用專用測繩測量成孔深度。
2.5 第一次清孔
成孔結束后，清孔分第一次和第二次清孔，第一次清孔在成孔深度至設計標高后立刻進行， GPS-15型鉆機采用換漿法清孔，第一次清孔先使用鉆桿進行，將鉆具提離孔底0.5m左右，鉆機空轉并采用泥漿泵保證泥漿循環，以中速壓入優質泥漿，用來置換樁孔內的不良泥漿，并同步灌入相對比重較小的泥漿，以保持穩定的水位。實現“一清孔為主，二清為輔”的清孔置換的原則。第一次清孔后樁孔內泥漿比重必須控制的在1.3以內，沉淤厚度小于50mm，在沉孔過程中不允許故意打深樁底標高。用此來隱瞞沉淤厚度。
2.6 鋼筋籠制作與安裝施工
鋼筋籠采用現場分段制作施工，每段鋼筋籠長為9m，制作完成后分段擺放，成品鋼筋籠的擺放高度一般不得高于二層;鋼筋籠制作前必須對原材料進行復試，復試合格后方能加工使用;鋼筋籠的主筋接頭必須錯開且不得大于50%，接頭采用單面焊接時，焊接長度不得小于10d，焊縫的寬度及高度必須滿足規范要求;每段鋼筋籠必須設置鋼筋籠保護塊用來保證鋼筋保護層的厚度，每組3塊，平面上呈90度角布置，且上下兩組均勻錯開。
一清結束后使用專用測繩測量成孔深度并做好記錄;鉆桿及鉆頭拆除后立即開始鋼筋籠安裝施工，利用鉆機機架及主卷揚機分段吊裝鋼筋籠，鋼筋籠吊裝時應保證樁孔和鋼筋籠的同心度，根據設計圖紙依次吊裝鋼筋籠;底籠安裝需高出機臺面約1米，上下節鋼筋籠的主筋必須相互對正位置，要保證兩節鋼筋籠垂直并且要清理干凈焊接部位鋼筋，主筋焊接完成后還要放置螺旋箍筋及保護塊，并完成螺旋箍筋與主筋之間的電焊焊接，待焊縫冷卻后方可進行下節鋼筋籠安放施工
2.7 導管安裝與二次清孔
鉆孔灌注樁砼灌注采用260mm直徑導管，導管安裝前必須要配備好導管的總量，導管的總長度必須滿足灌注要求，并且還要檢查導管有無裂縫、變形、導管連接口的密封橡膠圈是否完好、導管連接的螺紋是否損壞;待鋼筋籠全部安放完畢后立即進行導管的安裝施工，導管安裝完成后立即開始二次泥漿凊孔施工。導管下口離孔底約30cm，利用鉆機的正循環系統的砂石泵從導管中持續壓入優質泥漿（泥漿比重小于1.15），使孔底沉渣從孔口泛出（比重大于1.25泥漿清除至泥漿沉淀池中，由泥漿車組織外運），二次清孔后的泥漿比重應控制不得大于1.2。一般二清凊孔時間控制在半個小時。二清完成后，必須由質量員和監理人員進行測量最終的孔底沉渣厚度，所測的沉渣厚度不得大于50mm;待沉渣厚度測量滿足規范要求后方可進行下道工序的施工。
2.8 混凝土澆筑施工
根據現場實際情況，本工程砼采用商品砼，商品混混凝質量應符合以下要求：
?。?）采用的商品混凝土坍落度控制在180±20mm之間，石子粒徑控制在5mm～25mm，含砂率控制在40%～50%之間，水泥用量控制在380kg/m3～500kg/m3?；炷敛捎脭嚢柢囘\輸，運輸過程攪拌車不得停止攪拌。必須對每根樁的混凝土進行二次坍落度檢驗，并且每根樁做一組混凝土抗壓試塊。
?。?）初灌量控制?；炷凉嘧r，首先要安裝導管料斗、導管底距樁孔底為0.5m，并且要在料斗下料口放置隔水鋼蓋板;蓋板放置好后才能在料斗內放入商品混凝土，待商品砼約放入2/3料斗時方可拉開隔水鋼蓋板進行灌注，并保證后續砼不斷放入料斗。首罐混凝土最少方量填埋導管不得少于1.5m。
混凝土初灌方量按下列公式計算（以Φ900灌注樁，27m長為例）。 V≥0.25πh1d2+ 0.25πKD2（h2+0.5）
式中：
V——混凝土初灌量（m3）;
h1————導管內砼柱與管外泥漿柱壓力平衡所需高度;
h1=（h- h2）γw/γc （m）
h——樁孔深度（m），本工程為27m;
h2————初灌后導管外混凝土面高度（m），取1.5m;
rw————泥漿密度，取12kN/m3;
rc————混凝土密度，取24kN/m3;
d——導管內徑（m），0.26m;
K——混凝土充盈系數，取1.3;
D——樁孔直徑（m），0.9m。
則h1=（27-1.5）×1.2/2.4=12.75m
樁徑900的初灌量為：3.14×12.75×0.26×0.26/4+2×1.3×0.9×0.9×3.14/4≈2.33方。
料斗體積大小應大于初灌量，從而確保初灌量的控制，導管應提離孔底300mm～500mm，以保證砼排放暢通，保證砼埋管深度1.5m以上。施工員應根據實際灌入情況跟蹤測量樁孔內混凝土面的灌注高度，用來指導機長及時拆除導管，拆除導管是必須保證導管埋深在混凝土內2m～6m。 單樁灌注時間宜控制在8小時以內。
每根樁的混凝土灌注必須應連續施工，導管最小埋入深度必須大于2m，導管應不斷振搗勤提勤拆，每次導管振搗提升長度控制在5m以內，最佳提管長度為2.5m，應時刻測量混凝土高度，嚴格控制導管拉升高度，以免導管拉出混凝土造成斷樁。
混凝土超灌高度應大于設計1.5m以上，由于樁頂離地面較深，混凝土灌至樁頂面標高附近時，用測繩測量或專用混凝土撈斗測定。由質量員測量超灌高度后才能停止澆筑，以免造成爛樁頭等不良后果，影響成樁質量。澆筑的混凝土到達初凝后才能割斷鋼筋籠吊筋，拔出護筒。
3 注意事項
開鉆時應遵循小水量、輕壓力、慢轉速，以防擴徑過大;護筒腳附近要慢速進尺，使護筒腳有一定的粘性泥皮;在鉆機進尺過程中，最大進尺速度不大于1m/min;在進尺不同土層時，要調整漿泵壓力（砂土5kPa～15kPa）和鉆機轉速，以免造成成孔擴徑，加鉆桿時應輕提，以防抽坍鉆孔。樁端如進入粉細砂或粉砂更應控制成孔速度與進尺深度。
如有縮孔現象，如有類似（停電、機械設備故障等）的情況，成孔后超過16小時未灌注砼的孔需重新掃孔，確保成孔質量及樁身質量。相鄰樁距小于4倍樁徑時，施工成孔時必須跳開施工，以免造成竄孔及竄漿，如相鄰樁混凝土澆筑大于36h以上，才能開始施工臨近鉆孔樁。
合理地控制泥漿，是鉆孔灌注質量成敗的關鍵，在實際施工中，應根據地勘報告按照各土層地質條件嚴格調配不同性能的泥漿進行護壁成孔;在粘土地質層施工時，成孔時泥漿比重宜選用范圍在1.15g/cm3～1.2g/cm3;在砂土層和淤泥質地質層施工時，成孔泥漿比重應選取范圍在1.2g/cm3～1.3g/cm3，并在施工時嚴格控制泥漿的含砂量（泥漿的含砂量不得大于4%），首先把泥漿排到沉淀池中，讓泥漿的中的砂礫先進行沉淀，然后把沉淀池中的砂粒進行清除的降低泥漿的含砂量，最后在循環使用泥漿;從而保證泥漿效果及工程質量。
4 結束語
綜上所述，隨著建筑行業的快速發展，建筑工程施工要求越來越嚴格，鉆孔灌注樁作為房屋的基礎，對于整個建筑物質量有至關重要的影響。通過對鉆孔灌注樁施工技術的掌握，確保鉆孔樁的施工質量;從而確保地基基礎工程的質量，進而促進鉆孔灌注樁的不斷進步與發展。
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