淺談大直徑鉆孔灌注樁在施工中應注意的問題工學論文
摘要：文章結合砂土地區鉆孔灌注樁成孔、成樁施工中，因施工操作不當可能發生孔、樁的質量問題進行分析和探討。
關鍵詞：鉆孔灌注樁；導管；成樁；成孔
隨著國民經濟的飛速發展，高層建筑如雨后春筍般迅速拔起，大直徑鉆孔灌注樁在我國樁基礎的應用中已十分廣泛。它與預制樁相對優點較多，如造價低、節省鋼材，承載力可高達40000kN。大直徑鉆孔灌注樁在亞砂土地區工程中應用較多。其施工工藝也日趨完善，它由鉆探成孔及灌注成樁兩部分組成，其施工程序如下：放線定位；護筒埋設；設備安裝及泥漿系統；成孔；清孔；鋼筋制作、人孔定位；砼材料、制作；水下混凝土灌注、成樁。
前4個程序完成叫成孔，后4個程序完成叫成樁。以下就大直徑鉆孔灌注樁在施工中成孔、成樁應注意的問題，談談個人的觀點。
1 成孔
大直徑鉆孔灌注樁施工中，成孔是首先要考慮的問題。成孔施工中對樁的影響主要有孔徑(樁徑)、孔位偏差、孔的垂直度及沖洗液(泥漿)。
(1)鉆孔樁的孔徑可按設計樁徑選擇鉆頭直徑、孔徑偏差允許為設計樁徑的正偏差。其允許正偏差在30 mm～50 mm。施工前應對孔位進行測量定位。孔位確定后應進場地平整，使機具(主動鉆桿)、鉆頭中心與孔位重合，方可開鉆施工。孔位偏差應達到樁的設計要求。
(2)為保證鉆孔垂直度，鉆孔不發生傾斜，施工時鉆機要求擺放平穩。開鉆時不抖動。開孔時應輕壓慢轉，人護桶以下2 m后，采用正常鉆速及鉆壓，鉆孔速度宜控制在小于2 h。鉆桿要求垂直，當連接鉆桿后，應檢查連接后鉆桿的垂直度，保證彎曲在規定的范圍之內。若發現鉆孔傾斜，應立即起鉆，找出孔斜原因。采取相應措施，由已開孔處重新掃孔糾斜直至正常鉆孔。鉆孔垂直度允許偏差為0.5％。
(3)鉆孔中，沖洗液性能的好壞尤為重要。它起著冷卻鉆頭、護壁及攜帶泥砂巖屑作用，并保證孔內干凈、順暢。黏性土地層可以利用其自身造漿，砂性土則需要人工制漿。泥漿材料可選用泥漿土或黏性較高的高嶺土。為保持泥漿性能和循環的要求，地面應設泥漿池、循環槽、沉淀池。泥漿池每隔40 m設1個，循環槽要求長度不小于15 m，循環槽每隔4 m～5 m再設沉淀池。施工時應時常清理沉淀池，排除殘渣，減小沖洗液含砂量。對泥漿性能要求如下：其含砂率應小于8％，黏度應控制在18 s～22 s，膠體率大于85％。
(3)當鉆至設計孔深(即滿足樁的要求)應將鉆具提離孔底少許，保持正常轉速，將泵量開至最大進行清孔。清孔的目的是排除沉渣及孔壁較厚的泥皮，沖洗鉆孔時間視泥漿性能參數而定。當孔底泥漿比重在1.15左右，含砂率≤10％，黏度小于25 s可視為沖洗完成。沖洗完成后，孔底沉渣應達到：端承樁不大于50mm；摩擦樁不大于200 mm。在下鋼筋籠前必須復測沉渣厚度。如超過該值，必須重新清孔，直至滿足沉渣的條件，方可進行下一步施工。
2 成樁
完成上述至鋼筋籠到位，灌注成樁則是施工的關鍵。樁的質量問題主要表現為斷樁、夾泥、蜂窩、少灌等，故選擇好混凝土材料及性能參數、輔助設備、施工工藝就尤為重要。
(1)混凝土由水泥、砂、粗骨料組成，其配比應通過試驗確定。最好配合比的強度比設計要求的強度高配一級。施工中混凝土應具備良好的和易性和流動性，1m3混凝土中水泥量不少于360kg。粗骨料宜選用卵石或碎石，其粒徑不得大于40 mm，砂宜用中至粗砂，一般控制在40％～50％。混凝土的塌落度值為180±20 mm(氣溫高，樁深，取高值，反之取低值)。混凝土攪拌方法：水泥、骨料、砂倒人攪拌機加30％的水先攪拌均勻后，然后再加入60％的水攪拌，最后再加10％的水攪拌到出混凝土時間控制在60 s～90內。當灌注時間大于3 h(一般砼初凝時間僅為3 h～5 h)。混凝土中應加緩凝劑，它可使混凝土初凝時間大于8 h。
(2)灌注混凝土使用的導管應符合下列要求：宜選用無縫鋼管，壁厚≥3 mm，直徑250 m，導管每節長度可按施工工藝要求確定(長短可不一)，兩管之間由法蘭盤連接。導管使用前應進行試壓，試壓壓力為0.4 MPa～0.8 MPa。保證連接處密封良好。
(3)灌注混凝土前應做好嚴密的施工組織計劃及充分的準備工作。灌注應連續進行，不得中斷，一旦發生機具故障及導管堵塞問題，應立即采取有效應急措施。對樁徑大、樁深、灌樁量多應采用多臺攪拌機同時工作，以減少混凝土離析現象。另外。提升動力應足夠，避免出現起吊動力不足，造成其他意外事故。灌注中要求第一次灌注量保證導管底端埋入混凝土中不少于0.8 m。為此。灌注儲料斗制作時其容積應滿足這一要求，正常灌注時混凝土上升速度不得小于2 m/h，每根樁灌注施工時間不得超過下列規定：灌注量在10m3以內≤2h；灌注量在10m3～20m3內≤3h；灌注量在20m3～30 m3內≤4h；灌注量在30m3～40m3內≤5h；灌注量大于40一則應在8 h內完成。每根樁的混凝土試塊不得少于一組。
(4)為保證灌注樁質量，防止出現斷樁、夾泥、蜂窩、少灌等缺陷，灌注施工操作中還應注意：①第一次灌注時，導管底端與孔底距離應嚴格控制。其距離孔底30 cm～40 cm為宜；②在灌注施工的整個過程中，導管底端嚴禁提出混凝土面，導管底端埋人混凝土深度宜2 m左右。當遇導管堵管或混凝土下灌不暢時，可適當提拉或左右擺動導管，以增加其流動性、和易性及減小下灌阻力。但導管底端埋置深度不得小于1 m。當混凝土面上升至鋼筋籠內2m～3m時，應及時提升導管，使導管底端高于鋼筋籠底端，防止鋼筋籠上浮。隨著混凝土面不斷上升及孔內壓力減小，樁上部混凝土不如下部密實。這時應加大灌注料斗落差，同時上、下提拉及擺動導管。最后一次混凝土的灌入量要求掌握好，灌注混凝土的高度應控制在設計樁頂標高以上0.4 m。鋼筋籠的制作、焊接、吊裝應按設計要求及操作規程執行。在大直徑鉆孔灌注樁整個施工過程中，對成孔速度、人巖(土)深度、孔底標高、樁位偏差、沉渣厚度、樁孔垂直度、孔徑、混凝土灌注量、灌注時間、樁頂及鋼筋籠標高、導管的折卸情況和埋管深度等進行記錄、登記、填寫，并妥善保存該原始資料以備查詢。
3 結束語
成孔和成樁在大直徑鉆孔灌注樁施工中舉足輕重，它的施工好壞直接影響樁的質量。如何在大直徑鉆孔灌注樁施工中提高樁的質量，實踐中筆者認為成孔是樁質量的前提，成樁是樁質量的關鍵。施工工藝方法是樁質量的保證。
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