泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁施工技術(shù)在巖溶地基處理中的應(yīng)用

泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁施工技術(shù)在巖溶地基處理中的應(yīng)用引言：泥漿護(hù)壁沖孔灌注柱施工技術(shù)，在xxxx地貌地區(qū)地基處理中，解決了地下水位高，巖溶節(jié)理裂隙極為發(fā)育，地下石芽石筍林立，溶槽溶洞縱橫，巖石風(fēng)化破碎等復(fù)雜地質(zhì)條件下施工技術(shù)難題，保證了工程施工質(zhì)量和施工安全，取得了良好的效果，得到了參建各方同行的好評(píng)。1、工程概況1.1工程樁設(shè)計(jì)概況1.1.1xx大酒店五星級(jí)賓館，是xx市政府的標(biāo)志性建筑，為框剪結(jié)構(gòu)，建筑面積5.3萬(wàn)m2，建筑高度為107.8m，建筑層數(shù)地上26層，地下一層，共有沖孔樁207棵，樁徑φ1000～φ1800mm，樁長(zhǎng)15～43.7m。1.1.2xx大廈工程，為框架結(jié)構(gòu)，建筑面積3.37萬(wàn)m2，建筑高度為67m，建筑層數(shù)地上19層，地下一層。共有沖孔樁96棵，樁徑為φ800～φ1800mm，樁長(zhǎng)10～31.7m。1.1.3xx水岸工程為框架結(jié)構(gòu)，建筑面積8.62萬(wàn)m2，建筑層數(shù)：寫字樓為16層，住宅為18層，地下一層，共有沖孔樁251棵，樁徑為φ1000～φ1600mm。1.2工程地質(zhì)情況在三個(gè)工程中，施工難度較大的是xx大酒店，其次是xx大廈，xx水岸相對(duì)好一些；在此重點(diǎn)介紹xx大酒店工程地質(zhì)情況。xx大酒店為xx地貌地區(qū)，該場(chǎng)地處于原xx河的老河床上，后來(lái)由于河床改道修建人工湖，本工程緊靠人工湖的西邊；該工程地質(zhì)的巖溶裂隙非常發(fā)育，地下溶洞、溶槽、溶溝、溶隙較多，給地下水提供了良好的通道及附存條件，所以地下水相當(dāng)豐富，水位高，水量大；該工程場(chǎng)地中雖然有較堅(jiān)硬的巖石，但埋藏深，場(chǎng)地的覆蓋層厚5～13m，多為泥炭質(zhì)土層，覆蓋層下面溶溝、溶槽、石芽、石筍深達(dá)13～19m之多，溶溝、溶槽、溶洞大部分暗藏在地下10～40m之間，樁孔底部須穿超這些溶溝、溶槽、石芽、石筍或多層溶洞后才能到達(dá)滿足持力層厚度的下臥層基巖；該工程地基巖溶裂隙發(fā)育深度超40～50m，因工程單樁承載力要求高，樁下持力層完整巖石要求厚度達(dá)8～10m。2、泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁施工原理2.1沖擊成孔原理沖擊成孔原理相似于滴水穿石的原理，所不同點(diǎn)主要在于沖擊力的大小不同，沖錘的重量一般在3～8t重，根據(jù)樁直徑的大小不同來(lái)選擇沖錘的重量，而沖錘的重量又隨著沖錘的直徑在變化。2.1.1沖錘重量與沖錘直徑的對(duì)應(yīng)選擇關(guān)系如下：沖錘直徑（mm）φ800φ1000φ1200φ1500φ1800沖錘重量（t）2.83.64.34.9(加重型為5.3)6.82.1.2沖錘的形狀分為十字型、五角型、米字型等形狀，錘底形狀又隨錘身形狀在變化，沖錘的底部錘肋上每間隔30～40mm等距離焊上象斧頭形狀的沖頭，沖擊過(guò)程中主要沖擊力集中在這些斧頭形狀的沖頭上。它的工作原理是：沖錘通過(guò)鋼絲繩被卷?yè)P(yáng)機(jī)提升到一定高度（1～4m）后突然放松，沖錘便靠自身的重力加速度下落，將勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使錘底的各個(gè)沖頭分別作用在孔底巖石的表面作沖切做功，對(duì)巖石表面造成破壞。通過(guò)反復(fù)不斷地對(duì)巖石面進(jìn)行沖切便在巖石面沖擊出一個(gè)比沖錘直徑大（直徑約大100~200mm）的樁孔，即為沖擊成孔。2.1.3沖孔必須保持孔洞呈圓形，為了防止沖錘底部的各條錘肋反復(fù)作用在相同部位而使樁孔孔底沖成梅花形斷面，沖錘在豎向運(yùn)動(dòng)中必須不斷旋轉(zhuǎn)換位，這主要依靠沖錘錘把上的大直徑高強(qiáng)彈簧制成的自轉(zhuǎn)裝置實(shí)現(xiàn)。由于沖錘的錘把與鋼絲繩相連接，錘把可以在自轉(zhuǎn)裝置及鋼絲繩受力回旋作用下在孔內(nèi)作360°旋轉(zhuǎn)，保證了在錘直徑內(nèi)的巖石都受到?jīng)_擊，從而確保所成樁孔呈圓柱狀。2.1.4影響沖孔速度的因素分析⑴、與沖錘的重量相關(guān)，沖錘越重，沖擊力越大；⑵、與沖錘沖頭鋼材的硬度相關(guān)，沖頭越堅(jiān)硬鋒利，對(duì)巖石的破壞力越強(qiáng)；⑶、與提錘的高度相關(guān)，提錘越高勢(shì)能越大，轉(zhuǎn)化成的動(dòng)能也越大，對(duì)巖石的沖擊破壞力越強(qiáng)；⑷、與護(hù)壁泥漿的稠度相關(guān)，泥漿稠度越大，對(duì)沖錘的阻力越大，下落速度減慢，動(dòng)能減小，對(duì)巖石的沖擊破壞力越弱；⑸、與巖石的硬度（風(fēng)化程度）和破碎情況相關(guān)，巖石越破碎，相同情況下單位時(shí)間進(jìn)尺越快；⑹、與沖孔卷?yè)P(yáng)機(jī)的功率大小相關(guān)，電機(jī)功率越大，提錘重量越大，沖擊力越大；⑺、與操作工的技能熟練程度相關(guān)，技能越高，越能避免打空錘或多放繩的現(xiàn)象；⑻、與做工的時(shí)間相關(guān)等等。泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁單位時(shí)間（h）進(jìn)尺經(jīng)驗(yàn)值被沖擊的巖土分類粘土、砂土、粉土、回填土碎（礫）石、強(qiáng)風(fēng)化軟弱巖或破碎巖石堅(jiān)硬巖層（中風(fēng)化、弱風(fēng)化基巖）每小時(shí)進(jìn)尺（m）2～31～20.1～12.2泥漿護(hù)壁原理泥漿護(hù)壁靠的是泥漿本身的比重是大于1或大于樁孔內(nèi)壁巖土的比重，并占據(jù)了樁孔中的全部空間，由于它具用一定的流動(dòng)性，對(duì)孔壁而言能產(chǎn)生水平側(cè)壓力，樁孔底部被沖碎的巖土被高壓力泥漿泵壓漿沖底反循環(huán)置換出來(lái)，孔壁在孔內(nèi)泥漿的壓力平衡下得以穩(wěn)定。這個(gè)穩(wěn)定性的強(qiáng)弱又隨著泥漿稠度的變化而變化，泥漿稠度越大護(hù)壁能力越強(qiáng)。泥漿在靜態(tài)的條件下時(shí)間越長(zhǎng)，泥漿中的懸浮顆粒下沉量越大，上部泥漿護(hù)壁能力也隨之降低。2.3導(dǎo)管法砼水下澆灌原理對(duì)泥漿護(hù)壁沖孔樁而言，水下澆灌砼是指在孔內(nèi)充滿泥漿的條件下完成樁身砼的澆灌。其工藝原理是砼的容重遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于孔內(nèi)泥漿的容重，當(dāng)砼通過(guò)導(dǎo)管不停地輸送到泥漿以下的孔底，并在導(dǎo)管四周由下往上翻涌時(shí)，孔內(nèi)的泥漿也在砼的擠壓下向孔口處上翻，慢慢從孔口溢出，最終完成水下砼的澆灌過(guò)程。泥漿向孔外溢出的速度及方量與導(dǎo)管輸入到孔底砼的速度及方量相等。3泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁施工技術(shù)3.1施工技術(shù)條件3.1.1根據(jù)周邊環(huán)境，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)條件，抓住沖樁出碴多、泥漿多、需要準(zhǔn)備的粘土和毛石多，另外，攪拌站、泥漿配制、廢漿外運(yùn)、污染嚴(yán)重的工藝特點(diǎn)，在滿足周圍環(huán)境保護(hù)，文明施工的前提下做好施工現(xiàn)場(chǎng)的布置工作。3.1.2根據(jù)沖孔樁機(jī)械配置數(shù)量、泥漿池配置數(shù)量、機(jī)械設(shè)備進(jìn)出線路和以上各種用地的劃分來(lái)做好現(xiàn)場(chǎng)的各種準(zhǔn)備工作。3.1.3施工前，必須取得所需的地質(zhì)勘察報(bào)告、樁基施工圖，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)已定樁位控制坐標(biāo)及水準(zhǔn)高程點(diǎn)，繪制施工放線定位圖。3.1.4施工場(chǎng)地內(nèi)所有地上障礙物和地下埋設(shè)物應(yīng)清除，附近有隔震要求的建筑物和危房應(yīng)采取保護(hù)措施。3.2人員、設(shè)備、材料要求沖孔灌注樁的施工要按特殊工序作好過(guò)程的連續(xù)監(jiān)控。這就要求對(duì)分包方的資質(zhì)、技能和業(yè)績(jī)等進(jìn)行評(píng)價(jià)鑒定、對(duì)沖孔設(shè)備的技術(shù)性能是否滿足產(chǎn)品特性所需要的能力進(jìn)行評(píng)價(jià)鑒定、所有進(jìn)場(chǎng)原材料必須經(jīng)檢驗(yàn)合格后，方可使用。3.2.1沖孔機(jī)械的規(guī)格及型號(hào)選擇沖樁機(jī)械按不同技術(shù)性能分為輪胎式?jīng)_機(jī)、履帶式?jīng)_機(jī)和走管移動(dòng)式?jīng)_機(jī)。應(yīng)根據(jù)卷?yè)P(yáng)機(jī)提升能力、沖錘重量、沖擊行程、每分鐘沖擊次數(shù)、機(jī)身的重量、行走方式等進(jìn)行選擇。3.2.2沖機(jī)數(shù)量及變壓器選擇在確定設(shè)備的數(shù)量時(shí)，應(yīng)依據(jù)沖樁的數(shù)量、直徑、樁長(zhǎng)、總長(zhǎng)、工期日計(jì)劃完成量、機(jī)械性能、型號(hào)來(lái)綜合考慮沖孔機(jī)械配置數(shù)量。再根據(jù)選定的設(shè)備總功率來(lái)確定變壓器的型號(hào)、臺(tái)數(shù)及安裝位置。3.2.3沖機(jī)質(zhì)量選擇在選定設(shè)備中，應(yīng)注意機(jī)械的新舊程度及完好率等。一般功率大，能沖大直徑的沖孔機(jī)，只要更換相應(yīng)直徑的沖錘便能沖小直徑的樁，但功率小的沖孔機(jī)卻不能起吊大噸位的沖錘來(lái)沖大直徑的樁。3.2.4沖孔機(jī)的配套設(shè)備的選擇每臺(tái)沖孔機(jī)都必須配置一臺(tái)泥漿泵，沖孔機(jī)一開(kāi)始沖孔，泥漿泵便要開(kāi)始供漿循環(huán)。常用泥漿泵型號(hào)有3PN型，流量為108m3/h，揚(yáng)程為21m，電機(jī)功率為22KW，重量為450kg/臺(tái)，也可選擇更大的型號(hào)。每臺(tái)泥漿泵還要配置一套三角架，一臺(tái)手動(dòng)葫蘆。3.2.5材料要求水泥采用合格的普通硅酸鹽或礦渣硅酸鹽水泥；用含泥量小于5%的中砂或粗砂；卵石或碎石粒徑5～40mm，含泥量不大于2%；鋼筋的品種和規(guī)格均符合設(shè)計(jì)要求，并有出廠合格證及試驗(yàn)報(bào)告；外加劑、摻和料應(yīng)根據(jù)施工需要通過(guò)試驗(yàn)確定，外加劑和摻合料應(yīng)有產(chǎn)品出廠合格證。3.3施工程序場(chǎng)地平整→樁位放線、開(kāi)挖漿池、漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→樁機(jī)就位、孔位校正→沖擊造孔、泥漿循環(huán)，清除廢漿、泥渣，清孔換漿→終孔驗(yàn)收→鋼筋籠吊裝→砼導(dǎo)管安裝→水下砼澆灌→成樁養(yǎng)護(hù)→樁身質(zhì)量檢測(cè)。3.4施工技術(shù)要點(diǎn)3.4.1樁位測(cè)量必須要復(fù)測(cè)，反復(fù)核對(duì)符合精度要求時(shí)，請(qǐng)建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)、勘察等單位人員驗(yàn)線簽證。3.4.2樁口護(hù)壁可挖1～2m深且內(nèi)徑比樁徑大200mm，澆灌20mm厚C20砼進(jìn)行護(hù)壁，上口可翻邊300～500mm。也可用鋼護(hù)筒，在鋼護(hù)筒的上口面下200mm的位置割開(kāi)200×200mm的方孔作泥漿外溢用。護(hù)筒上口比自然地表高300～500mm左右。鋼護(hù)筒用8～10mm的鋼板由卷管機(jī)卷成，焊接成圓筒狀，圓筒長(zhǎng)度以1~2m為宜，在圓筒上、中、下外壁各加固一道寬150mm的鋼板帶箍以增加其剛度。不論采用哪一種方式做護(hù)壁，孔中心垂直度都必須滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。3.4.3樁機(jī)就位沖樁機(jī)在工作中震動(dòng)大，容易發(fā)生水平位移，必須用200×200mm的枕木進(jìn)行支墊水平，對(duì)土質(zhì)特別軟弱處枕木下還須用毛石墊厚300～500mm，防止機(jī)械下沉?？孜粚?duì)中校正采用全站儀進(jìn)行，以沖錘鋼絲繩（必須將沖錘提起，使沖錘不擺動(dòng)）在孔位正中為準(zhǔn)，沖孔過(guò)程中必須不定時(shí)進(jìn)行孔位復(fù)核。3.4.4沖擊成孔⑴、沖孔控制要點(diǎn)開(kāi)孔時(shí)應(yīng)低錘密擊，若入土為淤泥和粉土等軟弱土層時(shí)，應(yīng)向孔內(nèi)投石塊、粘土反復(fù)沖擊，并同時(shí)造漿供漿，確?？妆诜€(wěn)定。在不同的巖層中沖孔時(shí)控制要點(diǎn)如下：項(xiàng)次項(xiàng)目沖程（m）泥漿密度（t/m3）備注1在護(hù)筒中及護(hù)筒以下3米內(nèi)0.8~1.21.1~1.3當(dāng)土質(zhì)為泥炭質(zhì)土?xí)r，應(yīng)提高泥漿稠度并加入石塊2粘土1~2加清水粘土為造漿的主要材料3砂土1~21.3~1.5投拋粘土，提高泥漿稠度，防止塌孔4砂卵石2~31.3~1.5加大沖擊能力，使碴翻上來(lái)5風(fēng)化巖1~41.2~1.4如巖石表面傾斜，應(yīng)拋入300~500mm直徑的石塊，用低錘密擊使孔底變平整，再轉(zhuǎn)入正常沖擊6塌孔回填重新沖孔11.3~1.5加粘土，加石塊①、在松軟的土層中沖孔提錘不宜太高，太高沖程易陷入土中造成提錘困難。②、進(jìn)入基巖后，應(yīng)低錘沖擊，如發(fā)現(xiàn)偏孔應(yīng)立即停止沖進(jìn)，待向孔內(nèi)拋投堅(jiān)硬的塊石及粘土至偏孔部位上方300~500mm后再?zèng)_進(jìn)。③、若遇到孤石時(shí)，用高低沖程交替沖擊，將其擊碎或擠入孔壁，也可用爆破方式處理。④、沖擊中應(yīng)控制鋼繩放松量，放得太多會(huì)減短沖程，太少會(huì)造成打空錘，應(yīng)在鋼絲繩上作上標(biāo)記以便目測(cè)沖程高度。⑤、每次沖孔深度達(dá)到2～3m時(shí)，應(yīng)排碴一次，約30min左右，沖孔應(yīng)設(shè)置專人邊沖邊用漏網(wǎng)從溢出的泥漿中將浮出的沉碴慮出，使不含沉碴的泥漿反復(fù)循環(huán)到泥泥池再泵入孔底，將孔底沉碴不斷循環(huán)出來(lái)。⑵泥漿循環(huán)控制要點(diǎn)①、泥漿制備的性能指標(biāo)劃分如下表：項(xiàng)次項(xiàng)目性能指標(biāo)檢測(cè)方法1相對(duì)密度1.1~1.15泥漿密度計(jì)2粘度10~25s50000/70000漏斗法3含砂率＜6%4膠體率＞95%杯量法5失水率＜3ml/30min失水量?jī)x6泥皮厚度1~3mm/30min失水量?jī)x7靜切力1min20~30/30min/cm210min50~100mg/cm2靜切力計(jì)8穩(wěn)定性＜0.03g/cm29PH值7~9PH試紙注：凡有粘性土的地方，都可以采用原土造漿，泥漿濃度控制應(yīng)適中。②、泥漿稠度控制經(jīng)驗(yàn)公式如下：a、在入土便是水的流砂及淤泥質(zhì)土或松軟的回填土中沖孔時(shí)，泥漿容重宜控制在1.3～1.5t/m3之間。b、在地下水位以下的土中及軟弱破碎強(qiáng)風(fēng)化巖層中沖孔時(shí)，泥漿容重宜控制在1.2～1.4t/m3之間。c、在堅(jiān)土及弱風(fēng)化巖層中沖孔時(shí)，泥漿容重宜控制在1.1～1.3t/m3之間。3.4.5清孔換漿當(dāng)沖孔深度滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，并且滿足嵌巖深度孔底，全部為堅(jiān)石時(shí)，就不須再往下沖擊，便轉(zhuǎn)入清碴工序。規(guī)范規(guī)定孔底沉碴厚度必須小于50mm。清碴的主要方法是將泥漿泵的出漿管用沖機(jī)附卷?yè)P(yáng)機(jī)吊住伸入到孔底，利用管內(nèi)注入的高壓泥漿沖擊孔底，孔底沉碴被沖洗懸浮粘附在泥漿中，并隨同泥漿的上涌循環(huán)出孔外，再由人工用濾網(wǎng)過(guò)濾干凈，經(jīng)過(guò)濾的泥漿又由泥漿泵壓入孔底，如此反復(fù)循環(huán)直到將孔內(nèi)沉碴清理達(dá)到要求。若孔壁土質(zhì)較差易出現(xiàn)塌孔時(shí)，泥漿的相對(duì)密度可控制在1.15～1.25t/m3之間。凡是孔中循環(huán)出來(lái)的泥漿未經(jīng)處理，不得排入城市地下管網(wǎng)，應(yīng)采用專用罐車外運(yùn)至指定地點(diǎn)處理。3.4.6終孔驗(yàn)收清孔后孔底沉碴厚度滿足規(guī)范要求，并且孔底必須滿足嵌巖深度要求、孔底無(wú)軟弱夾層的條件下及時(shí)請(qǐng)建設(shè)、監(jiān)理、重點(diǎn)是地勘、設(shè)計(jì)、質(zhì)監(jiān)單位相關(guān)人員進(jìn)行驗(yàn)孔。驗(yàn)孔的方法是用每節(jié)長(zhǎng)3m，φ25鍍鋅鋼管逐節(jié)采用直接絲扣連接伸至孔底進(jìn)行仔細(xì)觸探，孔底巖石越堅(jiān)硬且沉碴越少，則測(cè)管反彈力越強(qiáng)，聲音越清脆。若孔底存在裂隙或半邊巖，測(cè)桿不但不會(huì)反彈，還會(huì)陷入孔底土層中，遇到此情況通常須再向下沖進(jìn)或進(jìn)行補(bǔ)充勘察。沉碴厚度的檢測(cè)方法是用兩根專用測(cè)繩（繩內(nèi)設(shè)有細(xì)鋼絲）分別系上一個(gè)重約2kg的尖底鐵錘和一個(gè)平底鐵錘同時(shí)放入孔底，尖底錘尖通常會(huì)插入沉碴中到達(dá)巖石面，而平底錘底面則落在沉碴表面，當(dāng)在兩根測(cè)繩的上部相同高度上作好標(biāo)記并將測(cè)繩拉出孔面后，測(cè)量?jī)筛鶞y(cè)繩錘尖到標(biāo)志點(diǎn)的長(zhǎng)度差即為沉碴厚度，沉碴厚度測(cè)量通常應(yīng)反復(fù)測(cè)量幾次取平均值確定，一般情況下沉碴厚度多為20～40mm。3.4.7鋼筋籠制作吊裝是在驗(yàn)孔合格的前提下進(jìn)行的，若無(wú)吊車和塔吊配合時(shí)，沖孔機(jī)豎桿只有7m高度，若樁的長(zhǎng)度為30～50m時(shí)，鋼筋籠只能分段吊裝，在孔口處采用搭接焊接長(zhǎng)，逐段處理的方法完成。鋼筋籠制作可在木制圓盤的圓周上留缺口，缺口與槽之間的間距為主筋間距，每3m左右一個(gè)圓盤，將主筋固定在缺口內(nèi)再焊架立筋，最后轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤再綁扎螺旋箍筋。也可用簡(jiǎn)易方法，用粗筋做圓環(huán)，在圓環(huán)外圍焊上主筋，再在該圓環(huán)上綁扎鋼筋籠。加勁箍設(shè)在主筋之外，主筋端部不設(shè)彎鉤妨礙導(dǎo)管操作。為了增強(qiáng)鋼筋籠在運(yùn)輸?shù)跹b中的牢固性、不變形、不散架、各連接點(diǎn)和吊點(diǎn)必須焊接牢固。鋼筋籠連接吊裝就位后，主筋要與沖機(jī)底盤連接，目的為了避免澆第一斗混凝土?xí)r鋼筋籠被沖擊上浮造成廢樁。鋼筋籠制作、安裝質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)按GB50202—2002標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。3.4.8水下砼施工技術(shù)鋼筋籠安裝好并檢查無(wú)誤后，應(yīng)立即澆筑砼，間隔時(shí)間不應(yīng)超過(guò)4h，以防樁孔內(nèi)泥漿沉淀和塌孔。⑴、導(dǎo)管安裝：導(dǎo)管用壁厚為9～10mm的無(wú)縫管制作，采用標(biāo)準(zhǔn)的閥蘭盤6φ12螺栓連接，導(dǎo)管直徑宜為φ200～250mm，每根長(zhǎng)度除底管長(zhǎng)4m外其它管長(zhǎng)均為2m，閥蘭盤之間的密封墊采用6mm厚膠皮墊。導(dǎo)管在吊入孔之前應(yīng)作氣密性、水密性試驗(yàn)，壓力在0.6-1.0MPa之間不漏氣、不漏水為合格。導(dǎo)管吊裝必須在孔中心，避免提管拆管掛住鋼筋籠。導(dǎo)管總長(zhǎng)量應(yīng)比最長(zhǎng)的樁多1/3長(zhǎng)度備用，每次組裝導(dǎo)管時(shí)變形管不得投入使用。⑵、砼澆灌漏斗制作安裝：漏斗可用4～6mm鋼板制作，直徑可為φ1500～1800mm左右，斗容量滿足初澆量埋管800mm深考慮，按樁直徑為φ1800考慮，管底空300mm，埋管800mm，斗容量=砼初灌量=1.1π0.92≈2.8m3，如果管端距孔底500mm，斗容量=1.3π0.92≈3.3m⑶、隔水栓制作安裝：隔水栓一般采用強(qiáng)度等級(jí)為C20的混凝土制作，宜制成圓柱形，其直徑宜比導(dǎo)管內(nèi)徑小20mm，其高度宜比直徑大50mm；采用4mm厚的橡膠墊圈密封；使用的隔水栓應(yīng)有良好的隔水性，保證順利出水。⑷、澆注水下砼：①、工藝流程：安設(shè)導(dǎo)管→使隔水栓與導(dǎo)管內(nèi)水面緊貼→灌注首批砼→剪斷鐵絲，使隔水栓下落至孔底→連續(xù)灌注砼，提升導(dǎo)管→砼灌注完畢，拔出護(hù)筒。②、砼的配制要求：水下砼必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)確定，砼坍落度宜控制在18～22cm。a、水泥水泥一般采用硅酸鹽或普通硅酸鹽水泥，水泥標(biāo)號(hào)不低于32.5MPa，水泥用量不低于360kg/m3。b、細(xì)骨料水下砼宜選用級(jí)配合理、質(zhì)地堅(jiān)硬、顆粒潔凈的中粗砂，含泥量小于5%。c、粗骨料水下砼的粗骨料，宜選用豎硬卵礫石或碎石，最大粒徑<40mm，有條件時(shí)可采用二級(jí)級(jí)配，含泥量不大于2%。d、外加劑為改善和易性和緩凝，水下砼宜摻入外加劑，但必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，確定外加劑的種類，摻入量及摻入程序。③、澆注砼砼可用塔吊或砼輸送泵向漏斗內(nèi)輸送，當(dāng)漏斗內(nèi)砼容量滿足初灌量時(shí)，進(jìn)行首批砼澆注。a、澆注首批砼開(kāi)始澆柱砼時(shí)，為使隔水栓能順利排出，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300～500mm，漏斗與儲(chǔ)料斗應(yīng)有足夠的砼儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋入砼以下0.8m以上。b、導(dǎo)管埋深導(dǎo)管埋入砼的深度愈大，則砼擴(kuò)散愈均勻，密實(shí)性愈好，其表面也較平坦；反之，砼擴(kuò)散不均勻，表面坡度也大，易于分散離析，影響質(zhì)量。埋入深度與砼澆注速度有關(guān)。為防止導(dǎo)管拔出砼面造成斷樁事故，導(dǎo)管埋深宜為2～4m，不宜大于6m，同時(shí)應(yīng)注意防止埋管太深會(huì)造成埋管事故。c、連續(xù)澆注砼首批水下砼澆筑正常后，必須連續(xù)施工，不得中斷。否則先澆注的砼達(dá)到初凝，將阻止后澆注的砼從導(dǎo)管中流出，造成斷樁。d、澆注時(shí)間每根樁的澆注時(shí)間按初凝時(shí)間控制，必要時(shí)可適量摻入緩凝劑。水下混凝土適當(dāng)澆注時(shí)間參考表：樁長(zhǎng)≤3030～5050～7070～100澆注量≤4040～80≤4048～8080～120≤5050～100100～160≤6060～120120～200適當(dāng)澆注時(shí)間（h）2～34～53～45～66～73～56～87～94～68～1010～12e、控制樁頂標(biāo)高當(dāng)澆注接近樁頂部位時(shí)，應(yīng)控制最后一次澆注量，使樁頂?shù)臐沧?biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5～0.8m，以使鑿除樁頂部的泛漿層后達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高的要求，且必須保證暴露的樁頂砼達(dá)到強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。④、澆注砼施工注意事項(xiàng)a、澆注水下砼施工時(shí)，嚴(yán)禁導(dǎo)管提出砼面，應(yīng)有專人測(cè)量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外砼面的高差，填寫水下砼澆注記錄。b、在澆注過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)砼不滿含有空氣時(shí)，后續(xù)的砼宜通過(guò)溜槽慢慢地注入漏斗和導(dǎo)管，不得將砼整斗從上面傾入導(dǎo)管內(nèi)，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡膠墊而使導(dǎo)管漏水。c、對(duì)澆注過(guò)程中的一切故障均應(yīng)記錄備案。3.4.9樁身抽芯檢測(cè)⑴、用超聲波檢測(cè)樁身砼密實(shí)度：在鋼筋籠未入孔之前用鉛絲將3φ50mm的PVC管呈三角形綁扎固定在鋼筋籠內(nèi)側(cè)，管兩頭用堵頭堵嚴(yán)，作為后期超聲波檢測(cè)孔。為避免該P(yáng)VC管在砼澆灌過(guò)程中承受不住孔內(nèi)砼的側(cè)壓力而發(fā)生變形，可事先在管內(nèi)注入清水。⑵、抽芯檢驗(yàn)樁底沉碴厚度和樁端下臥層巖石（持力層）厚度，及樁身砼密實(shí)度（觀察芯樣表面進(jìn)行判定）。⑶、抽芯的數(shù)量一般要求，樁徑φ800mm內(nèi)的抽一個(gè)孔，φ1000mm～1400mm的抽兩個(gè)孔，≥1500mm的抽三個(gè)孔。⑷、強(qiáng)度檢驗(yàn)，主要是對(duì)抽出的芯樣進(jìn)行抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，每樁均需取一組以上試件。4泥漿護(hù)壁沖孔灌注樁施工技術(shù)難題分析和處理4.1施工技術(shù)難題分析4.1.1漏漿在xx地貌地區(qū)施工，特別是在巖溶極為發(fā)育的地下，溶隙溶縫多、溶槽溶洞多，凡樁身穿越這些部位時(shí)都難以避免會(huì)漏漿。特別是遇到溶洞及溶槽內(nèi)無(wú)填充物時(shí)，更增高了漏漿的可能性和嚴(yán)重性。是在不同的土中沖孔時(shí)，凡樁身穿越土洞時(shí)也是漏漿的多發(fā)部位。4.1.2塌孔泥漿的稠度不夠，泥漿產(chǎn)生的水平側(cè)壓力小于孔壁的水平側(cè)壓力，造成不平衡失穩(wěn)坍塌。漏漿后，樁身通過(guò)的土層，特別是流砂層、淤泥層的孔壁完全失去了維系其平衡條件造成坍塌。塌孔將對(duì)沖孔造成一定的危害，輕者適當(dāng)提高泥漿的濃度后，能保持孔壁的穩(wěn)定，可以繼續(xù)沖孔；重者是造成孔口砼定位護(hù)壁（或定位鋼護(hù)筒）下落移位，或是將鋼護(hù)筒擠壓成漏斗形狀，沖錘無(wú)法下落繼續(xù)沖孔；再重者是造成沖樁機(jī)械設(shè)備跌落到所坍塌的深坑中，可能導(dǎo)致設(shè)備及人身的安全事故。更嚴(yán)重的是造成沖錘來(lái)不及提出便被埋入孔中提不出來(lái)，造成樁、錘及樁位報(bào)廢。若是在澆灌樁身砼過(guò)程中出現(xiàn)塌孔，更容易壓壞輸送砼的導(dǎo)管，不得不中途中止砼澆灌，造成斷樁。4.1.3偏孔⑴、沖孔中遇到地下暗藏的大孤石，特別是孤石表面線與沖錘的垂直線夾角小于45°時(shí)，容易造成偏孔。⑵、遇到半邊巖（樁身的一半是巖石一半是土層）容易造成偏孔，孔位將向土層一邊偏移。⑶、遇到懸壁巖，若懸壁巖表面不平整，傾角大于45°時(shí)容易偏孔，若懸壁巖厚度滿足不了持力層厚度，下面有土層，當(dāng)沖穿懸壁巖后孔位又會(huì)逐漸回到設(shè)計(jì)樁位，造成孔洞在該部位彎曲。⑷、遇到溶槽，特別是傾斜的溶槽時(shí)，沖錘向溶槽的傾斜方向滑移，造成孔位偏移。⑸、沖孔機(jī)本身傾斜，隨著沖孔過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)力，沖孔機(jī)將向傾斜的一方位移，鋼繩偏離孔中心，造成整個(gè)孔位中心偏移。4.1.4卡錘、落錘⑴、沖穿無(wú)填充物的溶洞時(shí)，落錘的方位和提錘的方位不一致造成卡錘，因?yàn)闆_錘在豎向運(yùn)行中是旋轉(zhuǎn)著的，特別是十字錘比米字型的錘更易卡錘。⑵、沖錘遇到溶槽寬度與沖錘的直徑稍小一點(diǎn)時(shí)，特別是傾斜的溶槽更易卡錘。⑶、孔壁垮塌孤石滑落等，當(dāng)滑落的體量大于沖機(jī)的牽引力時(shí)，造成沖錘上提困難。⑷、鋼護(hù)筒的上下口向內(nèi)卷曲造成孔徑縮小卡錘，鋼護(hù)筒又被沖嵌卡死在巖石中，錘在鋼護(hù)筒中或下部無(wú)法提出來(lái)。鋼護(hù)筒上下口卷曲原因，多為沖錘底周邊沖頭焊齒超過(guò)錘底邊沿所致。⑸、落錘的主要原因是沖錘鋼繩毛刺超過(guò)報(bào)廢要求未更換被拉斷造成落錘、沖錘被卡死在溶洞中強(qiáng)制拉斷、鋼絲卡本身質(zhì)量問(wèn)題或鋼絲卡螺栓松動(dòng)未及時(shí)檢查緊固拉脫造成落錘。4.1.5鋼筋籠無(wú)法吊裝至孔底或澆注砼過(guò)程中上浮⑴、鋼筋籠無(wú)法吊裝至孔底的主要原因是孔洞彎曲或不圓（如出現(xiàn)梅花孔等）造成、鋼護(hù)筒被卡在溶洞中，且上口被錘沖擊向內(nèi)卷曲變形，孔口不規(guī)則造成。⑵、鋼筋籠上浮的原因主要發(fā)生在樁身砼澆灌過(guò)程中，特別是初存灌量（砼方量約為孔徑的1.5～2倍）通過(guò)導(dǎo)管迅速落入孔底的瞬間，由于砼是快速?gòu)目椎讓?dǎo)管口沖擊往上翻涌，對(duì)鋼筋籠產(chǎn)生較大的沖擊浮力，使其上浮。次要原因是提拔砼導(dǎo)管時(shí)，砼導(dǎo)管接頭螺栓掛住鋼筋籠使其上浮4.1.6水下砼灌注導(dǎo)管堵塞、漏漿或爆管⑴、導(dǎo)管堵塞是因?yàn)樯洗螡补嗤觏藕笪磳⒐軆?nèi)砼清洗干凈，當(dāng)其凝固后造成導(dǎo)管內(nèi)徑減小或變形造成；在本次澆灌砼之前未作潤(rùn)管處理便直接輸送砼，或砼的和易性不滿足要求所致；組裝導(dǎo)管過(guò)程中未將管內(nèi)異物清除干凈所致。⑵、導(dǎo)管漏漿主要是橡膠密封圈破壞或厚度不夠，不能起到密封作用；緊固螺栓存在缺陷；閥蘭盤變形螺栓壓不緊；導(dǎo)管不是無(wú)縫鋼管制作，且焊縫裂口造成。⑶、爆管，主要原因是未用符合壓力的無(wú)縫鋼管或自制導(dǎo)管且鋼板厚度不足或焊縫不合格，承壓力達(dá)不到要求造成。⑷、在孔內(nèi)充滿泥漿的條件下進(jìn)行水下砼灌注過(guò)程中，堵管、漏漿、爆管任何一項(xiàng)都是不允許發(fā)生的。堵管時(shí)間超過(guò)砼的終凝時(shí)間，埋在砼中的導(dǎo)管將無(wú)法拔出，上部的砼也無(wú)法下到孔底，即使能將導(dǎo)管拔出，但是由于泥漿進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)都將造成斷樁。在泥漿中的導(dǎo)管永遠(yuǎn)要保持密封狀態(tài)，不得讓泥漿通過(guò)焊縫或接頭部位進(jìn)行砼中。爆管若是在泥漿中產(chǎn)生也就等于中斷了砼澆灌，形成斷樁。4.1.7斷樁和縮徑⑴、造成斷樁的主要原因之一是，在澆灌砼過(guò)程中，測(cè)量或計(jì)算泥漿下，砼面的上升高度有誤，導(dǎo)致拔管后管底離開(kāi)砼上表面，泥漿涌入導(dǎo)管內(nèi)造成斷樁。⑵、澆灌砼過(guò)程中，孔壁坍塌壓壞泥漿中的輸送砼導(dǎo)管，中斷砼澆灌造成斷樁。若塌孔不十分嚴(yán)重，雖未擠壞導(dǎo)管，還可以繼續(xù)澆灌砼，但是極有可能造成樁身縮徑。（見(jiàn)附件三圖示）4.2施工常遇技術(shù)技術(shù)問(wèn)題處理措施4.2.1漏漿處理技術(shù)措施⑴、提高泥漿稠度解決不了時(shí)，可用袋裝粘土便于堵塞。⑵、填低標(biāo)號(hào)C15以內(nèi)的砼高于漏漿砼500～1000mm，待砼達(dá)強(qiáng)度后重沖。4.2.2跨孔處理技術(shù)措施⑴、跨孔為漏漿引起，若因溶溝、溶槽、溶洞引起，只有阻塞溶溝、溶槽、溶洞后才能阻止漏漿跨孔。⑵、阻塞溶溝、溶槽、溶洞的方法用粘土、毛石、低標(biāo)號(hào)砼填塞。⑶、若溶洞中充填滿流汁但不流動(dòng)，不漏漿時(shí)，為了阻止砼大量流入，可下鋼護(hù)筒作護(hù)壁，在此部位相當(dāng)于鋼管樁。⑷、若跨孔引起地表大面積陷落時(shí)，為防止沖機(jī)落入，應(yīng)采用塔吊或吊車吊鋼護(hù)筒對(duì)中下入，鋼護(hù)筒上口高于地表300～500mm，鋼護(hù)筒外用袋裝土和毛石或用砼填實(shí)至地表，再將沖機(jī)就位，但在沖機(jī)下面的砼中應(yīng)設(shè)置暗梁，保證沖機(jī)的安全。4.2.3偏孔處理技術(shù)措