鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

1、鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)我單位施工的橋梁不論是城市橋梁還是公路橋梁絕大多數(shù)都有鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，在 工程中所占的位置非常重要。施工中既有測(cè)量工作，又有機(jī)械操作、鋼筋加工、混凝土拌制和 灌注等多種工作，工程種類繁多，技術(shù)含量高，影響因素多，控制不好便容易產(chǎn)生質(zhì)量事故， 而基礎(chǔ)工程具有隱蔽性，若處理不當(dāng)，往往延誤工期，造成重大經(jīng)濟(jì)損失。這里就鉆孔灌注樁 的施工技術(shù)發(fā)表一些淺見(jiàn)，供大家探討。一、基本資料收集和分析在正式施工前根據(jù)提供的地質(zhì)勘探資料及從水文、氣象等部門提供的橋位所在地的氣 候，水文資料進(jìn)行認(rèn)真分析，了解各部位所在位置及地質(zhì)水文情況，分清普遍性和特殊性，做 好標(biāo)識(shí)，制定相應(yīng)措施。在收集資料的過(guò)程

2、中最好能見(jiàn)到地質(zhì)鉆探土質(zhì)巖芯樣品。并且，在鉆 孔的同時(shí)也要收集、記錄各地層資料(包括影像、土樣等)，與勘探設(shè)計(jì)的情況作對(duì)比，若有 差異，及時(shí)報(bào)告設(shè)計(jì)部門，看是否需要改變樁長(zhǎng)、樁徑等，也為調(diào)價(jià)索賠做好資料收集工作. 前期資料的分析十分重要，影響到整個(gè)樁基施工方案的編制，包括機(jī)械設(shè)備的配套、作業(yè)方式 的選擇，還有施工進(jìn)度和計(jì)劃安排。二、鉆孔施工影響鉆孔質(zhì)量和進(jìn)度的因素較多，泥漿性能、鉆具形式、鉆壓、轉(zhuǎn)速、循環(huán)方式、鉆 進(jìn)方式等是制約鉆進(jìn)速度的關(guān)鍵因素.1、泥漿：泥漿在鉆進(jìn)過(guò)程中起到護(hù)壁、浮渣、絮凝的三個(gè)作用，在鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)配有專門 的試驗(yàn)人員定時(shí)檢測(cè)泥漿指標(biāo)，嚴(yán)格控制泥漿性能，優(yōu)質(zhì)泥漿要求比重低、失水

3、率低、含砂率 低、粘度適當(dāng)。根據(jù)地質(zhì)條件和鉆進(jìn)方式的不同，應(yīng)適當(dāng)予以調(diào)整.在鉆孔前可用施工地的土 質(zhì)進(jìn)行泥漿試配，在不滿足施工要求的情況下，確定采用外運(yùn)優(yōu)質(zhì)粘土或者添加劑。其常用性 能指標(biāo)見(jiàn)下表：優(yōu)質(zhì)泥漿性能指標(biāo)相對(duì)密度(g/cm3)粘度(s)含砂率(%)膠體率(%)失水量(mL/30min)靜切力(Pa)pH值泥皮厚度(mm)1.051。1519 22&le； 298100&le； 1512。581032、合理選擇鉆孔機(jī)具鉆機(jī)是鉆孔的關(guān)鍵設(shè)備，直接影響鉆孔速度與成樁質(zhì)量。我單位施工目前常用的鉆機(jī) 有正反回轉(zhuǎn)鉆、沖擊鉆、旋挖鉆三種。回轉(zhuǎn)鉆適用于較軟地層，孔徑80cm250cm,深度一般 不大于

4、100米，沖擊鉆一般用在較堅(jiān)硬地層，孔徑80cm200cm,深度不大于100米，旋挖 鉆屬于新型鉆孔設(shè)備，通過(guò)底部帶有活門的桶式鉆頭的回轉(zhuǎn)，直接將土旋入鉆頭內(nèi)，然后再由 鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，如此循環(huán)往復(fù)，直至成孔。它具有噪聲小、 污染少、鉆孔速度快的特點(diǎn)，自備履帶行走方便，操作采用微電腦系統(tǒng)控制，精度高，速度快, 能自動(dòng)調(diào)整樁身的垂直度和傾斜度，并能準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，但對(duì)土質(zhì)有較高要求，在砂層 中很容易坍孔.選擇鉆機(jī)首要考慮地質(zhì)條件，其次是運(yùn)輸條件、環(huán)境因素、工期安排以及成本 控制等影響因素。選定鉆機(jī)之后要確定配套設(shè)備，以氣舉反循環(huán)為例，當(dāng)鉆桿直徑小于20cm時(shí)，配1

5、臺(tái) 9m3/分鐘的空氣壓縮機(jī)應(yīng)可滿足要求，如鉆桿大于20cm, 一般要有2 0m3/分鐘的供氣能力，合 理配置空壓機(jī)直接影響鉆井速度，供氣量不足會(huì)引起排渣困難，鉆頭重復(fù)破碎鉆渣，既不能充 分發(fā)揮機(jī)械效率，還容易引起糊鉆堵管等現(xiàn)象。反之供氣太大，由于鉆頭進(jìn)水口尺寸大小的限 制，加上鉆屑在鉆桿內(nèi)流動(dòng)的阻力，管口外泥漿鉆渣等進(jìn)入鉆桿的流速必定受到限制，鉆桿內(nèi) 的液體供應(yīng)量不能滿足氣舉排渣需要，鉆桿內(nèi)的水柱不夠高，氣體冒出，氣壓下降，降低了排 渣能力，另當(dāng)井深達(dá)到一定深度,便要考慮是否需要使用風(fēng)包鉆桿，由于空壓機(jī)的最大工作壓 力是一定的，當(dāng)氣壓水壓時(shí)，則壓縮氣體便不能到達(dá)鉆頭底部，更不能排渣，一般來(lái)說(shuō)

6、，大于 78kg/cm2的空壓機(jī)當(dāng)鉆孔深度超過(guò)5 0m時(shí)，應(yīng)加接風(fēng)包鉆桿，將壓縮空氣由鉆頭底部排出改 為由上部的風(fēng)包鉆桿排出。在鉆孔中，選擇合適的鉆頭也很重要，鉆頭形式主要根據(jù)地質(zhì)確定。一般對(duì)覆蓋層和軟 弱巖層可采用刮刀鉆頭，既加快進(jìn)度又不容易糊鉆。鉆硬質(zhì)巖層則要選用滾刀（牙輪）鉆頭， 鉆頭要求保證加工精度，盡量使重心在鉆桿中心位置，以免鉆進(jìn)時(shí)擺動(dòng)太大而引起擴(kuò)徑或破壞 孔壁。3、場(chǎng)地或平臺(tái)建設(shè)根據(jù)施工場(chǎng)地條件，對(duì)于陸地或筑島施工可將施工場(chǎng)地進(jìn)行適當(dāng)平整、硬化處理，考 慮鉆孔樁頂設(shè)計(jì)高程（或鋼筋籠頂?shù)母叱蹋┡c地面高程及地下水位的關(guān)系，同時(shí)合理布置便 道，以利于機(jī)械設(shè)備的進(jìn)出場(chǎng)，布置好泥漿循環(huán)系統(tǒng)

7、，以及施工所需的水電管路，布置時(shí)應(yīng)盡 量減少相互干擾。部分水中鉆孔樁采用鋼平臺(tái)或木平臺(tái)施工。設(shè)計(jì)平臺(tái)關(guān)鍵控制三點(diǎn)，第一點(diǎn)是平臺(tái)的 高度，平臺(tái)既要保證高于預(yù)計(jì)工期內(nèi)的最高洪水位，又不得比最低水位高太多，如低大*水位 則可能無(wú)法施工，高于水位太多則一是增加材料用量，二是由于水頭相差過(guò)大將加大排渣的高 度，無(wú)論采用氣舉式或泵吸式反循環(huán)均增加了鉆孔難度第二點(diǎn)是考慮到平臺(tái)的綜合利用，既 要為鉆孔樁施工服務(wù)還應(yīng)考慮到其它結(jié)構(gòu)的施工，如系梁或承臺(tái)以及下部結(jié)構(gòu)。第三點(diǎn)是平臺(tái) 的面積，平臺(tái)面積既要滿足鉆機(jī)，設(shè)備有足免空間擺布，又要少占用河道面積，以免帶來(lái)通航 上的麻煩或者賠償?shù)亩嘤嘀С?4、埋設(shè)護(hù)筒：鉆孔樁使用

8、的護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)計(jì)樁直徑大2040cm,內(nèi)壁平整，豎直， 壁厚不得少于5毫米。接縫嚴(yán)密，連接處筒內(nèi)無(wú)突出物，應(yīng)耐拉、壓，不漏水。根據(jù)放樣的 樁基中心位置，布設(shè)十字護(hù)樁。要求護(hù)樁位置準(zhǔn)確，不易被破壞。護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)高出地面30cm 或水面12 m,且應(yīng)高于鉆孔內(nèi)穩(wěn)定后的承壓水位2 m以上.護(hù)筒埋設(shè)深度為24米，視 具體的水文地質(zhì)情況而定。護(hù)筒的定位必須準(zhǔn)確，平面中心允許誤差為50毫米，豎直線傾 斜率不大于1%，必須將護(hù)樁十字線在護(hù)筒邊作上記號(hào)，施工中要保護(hù)好護(hù)樁，以便隨時(shí)校 核孔位。護(hù)筒必須埋設(shè)牢固，四周的粘土應(yīng)分層夯實(shí)，防止護(hù)筒在施工中偏斜和下沉，必要時(shí) 應(yīng)另行采取穩(wěn)固措施。陸地護(hù)筒一般采用人工挖孔

9、埋設(shè)，水中鋼護(hù)筒用振動(dòng)錘振打，且需與平 臺(tái)相連接。5、鉆孔保持合適的水頭高度是鉆孔過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié).鉆進(jìn)時(shí)適當(dāng)加高孔內(nèi)水頭，使泥漿對(duì)孔 壁產(chǎn)生靜壓力而達(dá)到保持孔壁穩(wěn)定。水頭高度小，壓力就小，水頭越高則對(duì)孔壁壓力越大，地 質(zhì)情況好，水頭可稍小一些，反之則要求高一些.反循環(huán)鉆孔由于存在負(fù)壓的作用（由于鉆頭 底口的真空吸力而引起孔底水壓的減?。乃^高度比正循環(huán)要求高一些，反循環(huán)鉆進(jìn)時(shí) 一般采用2m左右的水頭高度，水頭過(guò)高壓力太大也不好，如果壓力超過(guò)土層承受能力，則會(huì) 引起反穿孔（會(huì)導(dǎo)致水頭下降，情況嚴(yán)重時(shí)就會(huì)引起坍孔）.鉆機(jī)操作人員根據(jù)地質(zhì)情況和鉆機(jī)性能對(duì)進(jìn)尺速度和轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，開(kāi)孔時(shí)，應(yīng)采取

10、 慢進(jìn)尺低轉(zhuǎn)速，保證孔口處孔壁光滑垂直之后，便可加快轉(zhuǎn)速和進(jìn)尺速度。鉆覆蓋層可用中、 高速檔，鉆巖層須用低中檔轉(zhuǎn)速。正反循環(huán)鉆孔均應(yīng)采用減壓鉆進(jìn)，即鉆機(jī)的主吊鉤始終承受 的鉆壓不超過(guò)鉆桿、鉆錐和壓塊重力之和（扣除浮力）的80%。沖擊鉆開(kāi)孔時(shí)采用小沖程，使 初成孔堅(jiān)實(shí)、豎直、圓順，能起導(dǎo)向作用，并防止孔口坍塌，鉆進(jìn)深度超過(guò)鉆錐全沖程后，可 進(jìn)行正常沖擊.遇到堅(jiān)硬漂卵石，適宜采用中、大沖程，對(duì)表面不平整的漂石、硬巖，可先投入 粘土夾子片石，將表面墊平后鉆進(jìn)。旋挖鉆機(jī)由于自重較大，施工場(chǎng)地必須考慮其承載能力， 同時(shí)考慮鉆孔的棄土位置及泥漿的循環(huán)布置。旋挖鉆對(duì)中調(diào)平后開(kāi)始鉆機(jī)進(jìn)取土，開(kāi)孔要求要 緩慢進(jìn)

11、行，防止過(guò)分?jǐn)_動(dòng)表層土和護(hù)筒，造成護(hù)筒傾斜或塌陷.由于旋挖鉆施工速度很快，鉆進(jìn) 過(guò)程中應(yīng)根據(jù)地層情況控制進(jìn)尺,并加強(qiáng)泥漿指標(biāo)檢測(cè)，防止鉆進(jìn)過(guò)快，護(hù)壁能力不足，造成 塌孔。泥漿在整個(gè)鉆孔過(guò)程中具有舉足輕重的作用，因此需要我們重點(diǎn)控制，在施工現(xiàn)場(chǎng)必 須配備專門的試驗(yàn)人員及試驗(yàn)儀器，定時(shí)測(cè)試泥漿.調(diào)整泥漿性能時(shí)，泥粉、藥品（Na2CO3、 NaOH、PHP等）用量一定要根據(jù)測(cè)試結(jié)果計(jì)算確定，并充分溶解后再緩慢加入，切忌亂加導(dǎo)致 孔內(nèi)泥漿水土分層造成質(zhì)量事故及浪費(fèi)，加完藥品后，待泥漿完成一個(gè)循環(huán)后重新取樣以了解 泥漿指標(biāo)的變化情況。采用泥漿護(hù)壁鉆孔，控制孔底沉碴厚度也是一個(gè)難點(diǎn)，一般在鉆孔快到設(shè)計(jì)標(biāo)高

12、時(shí)，就開(kāi)始調(diào)整泥漿指標(biāo)，控制泥漿密度在1。051.10g/cm3間，粘度在20S左右，當(dāng)鉆到設(shè)計(jì)孔底標(biāo)高后，將鉆頭提高到孔底20cm左右，使鉆機(jī)空轉(zhuǎn)反循環(huán)清孔，清孔完后向孔底可再 注入35m深的新鮮泥漿，以減少泥漿中鉆屑沉淀。三、鋼筋籠安裝鉆孔樁鋼筋籠一般分節(jié)制作，采用汽車吊或鉆機(jī)自己吊裝，吊裝時(shí)應(yīng)保證鋼筋籠不發(fā)生 變形，鋼筋籠就位后應(yīng)予以固定，避免灌注砼時(shí)，鋼筋籠上浮。吊入鋼筋籠時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位輕 放、慢放。若遇阻礙，可徐徐下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。下放過(guò)程中，要注意觀察孔內(nèi) 水位情況，如發(fā)生異常，馬上停止，檢查是否塌落.鋼筋籠入孔接長(zhǎng)采用單面搭接焊，并要使 上下軸線在同一直線上。鋼筋籠入

13、孔后保證中心與設(shè)計(jì)樁中心偏差在5 0mm以內(nèi)，頂端與護(hù)筒 牢固定位，防止在灌注混凝土過(guò)程中下落或被混凝土頂托上升.四、水下砼灌注水下砼灌注多使用剛性導(dǎo)管法。鋼導(dǎo)管使用前必須進(jìn)行水密、承壓和接頭抗拉試驗(yàn)， 合格后方可投入使用。施工中必須嚴(yán)格檢查好每次接頭,再下放導(dǎo)管。導(dǎo)管安裝應(yīng)豎直，避免 碰撞鋼筋籠。導(dǎo)管先放至孔底，然后再向上提起0.4米左右，將導(dǎo)管固定安放在孔位中心。灌注前檢查泥漿指標(biāo)和孔底沉渣厚度，不合格必須進(jìn)行二次清孔?？赏ㄟ^(guò)導(dǎo)管向孔內(nèi) 注入較輕比重泥漿，不斷循環(huán)置換孔底沉渣，直到各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求：沉淀厚度摩 擦樁不大于0。4d（d為設(shè)計(jì)樁徑），端承樁不大于設(shè)計(jì)規(guī)定；泥漿比重為1

14、。051.20，粘 度1720 s，含砂率2%,膠體率98%。清孔過(guò)程中注意應(yīng)始終保持孔內(nèi)原有水頭高 度。在進(jìn)行水下砼灌注前，必須確定各有關(guān)人員、設(shè)備機(jī)具、材料全部準(zhǔn)備充分到位，考 慮運(yùn)輸條件，水電供應(yīng)和泥漿排除路線，天氣狀況等各因素，保證砼的連續(xù)灌注.導(dǎo)管上口至護(hù)筒內(nèi)水面應(yīng)保持一定的工作高度，以保證混凝土有足夠壓力抗擠出護(hù)筒內(nèi) 的泥漿，壓水是澆筑水下混凝土的關(guān)鍵，稍不注意就會(huì)導(dǎo)至斷樁。壓水可采用拔球法或剪球 法，一般來(lái)說(shuō)，拔球法較為安全，剪球法則壓水較果較好。要跟據(jù)壓水所需要的混凝土方數(shù)來(lái) 確定儲(chǔ)料盆的大小，混凝土的初灌量應(yīng)保證首批混凝土灌注后，使導(dǎo)管埋入混凝土的深度不小 于1 m。灌注漏斗

15、上必須設(shè)置剛性網(wǎng)格，防止有大塊料進(jìn)入，堵塞導(dǎo)管。在澆注混凝土過(guò)程 中，導(dǎo)管埋入混凝土的深度控制在26米.這樣做既保證了混凝土質(zhì)量，同時(shí)也避免了因?qū)?管埋深太小而引起混凝土頂升直徑小于樁徑，致使混凝土頂升時(shí)由內(nèi)向外翻的現(xiàn)象，從而避免 了樁周夾泥，確保了成樁質(zhì)量。灌注過(guò)程中專人負(fù)責(zé)計(jì)算、量測(cè)導(dǎo)管埋深，及時(shí)調(diào)整，必須經(jīng) 量測(cè)計(jì)算確定導(dǎo)管埋深后，才能提升導(dǎo)管。當(dāng)混凝土頂面距鋼筋骨架底部1米左右時(shí)，應(yīng)降 低灌注速度，防止鋼筋籠上浮.灌注必須使用合格的混凝土，施工人員有權(quán)利和義務(wù)拒絕使用 不合格的砼。灌注過(guò)程中要注意觀察孔內(nèi)水位，及時(shí)處理意外情況.灌注的樁頂必須比設(shè)計(jì)高 出0。51.0 m。灌注結(jié)束，拆除

16、最后一節(jié)導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)必須有混凝土，提出時(shí)一定要 慢，防止泥漿卷入。五、樁基檢測(cè)及資料整理鉆孔灌注樁采用無(wú)破損檢測(cè)法，常用的為小應(yīng)變和超聲波檢測(cè)。超聲波檢測(cè)常采用3 根鋼管，隨著鋼筋籠預(yù)埋在鉆孔樁里，要求基本等邊布置.施工時(shí)應(yīng)注意鋼管割口后應(yīng)摩掉內(nèi)側(cè) 的毛刺，接頭焊接要嚴(yán)密，保證不漏水，為不耽誤檢測(cè)，鋼管上口可高出砼灌注面，管內(nèi)注滿 水后用塞子或鋼板封住，防止泥漿或雜物掉入。小應(yīng)變檢測(cè)必須在樁頭破除到密實(shí)砼后才能進(jìn) 行，要求在樁中間和周邊摩平10cm左右見(jiàn)方的幾塊地方，供檢測(cè)使用，否則會(huì)影響檢測(cè)速度 甚至檢測(cè)結(jié)果。鉆孔灌注樁由于是隱蔽工程，屬于基礎(chǔ)承載結(jié)構(gòu)，所以相關(guān)的資料和記錄顯得非常重 要.主要包括：樁位放樣和復(fù)測(cè)記錄、鉆進(jìn)原始記錄、鋼筋籠檢查記錄、導(dǎo)管試驗(yàn)記錄、泥漿 指標(biāo)檢查記錄、成孔檢