門　毅　連　天

摘要：灌注樁由于其施工簡(jiǎn)便、工期短、噪聲小、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，在許多地區(qū)尤其是北方土質(zhì)較好的大城市的建設(shè)中被采用。文章介紹了灌注樁的適用范圍，并探討了鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁的施工技術(shù)，以便為超流態(tài)混凝土樁的廣泛應(yīng)用提供技術(shù)上的參考。

關(guān)鍵詞：鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁；混凝土樁施工技術(shù)；灌注樁

中圖分類號(hào)：TU753文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-2374（2009）06-0180-02

鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工特點(diǎn)是不受地下水位的限制，能在流砂、淤泥、砂卵石、易塌孔的土層中成孔成樁；不易產(chǎn)生斷樁、縮頸、塌孔等質(zhì)量問題；由于樁端土及虛土經(jīng)水泥漿滲透、擠密、固結(jié)；樁周土經(jīng)水泥漿填充、滲透、擠密及超流態(tài)混凝土的側(cè)向擠壓，從而較大地提高單樁承載力；施工中不需泥漿護(hù)壁、不用排污、不需降水、施工現(xiàn)場(chǎng)文明；與干作業(yè)和泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁相比，工序銜接緊湊，施工速度快。逐步成為某些地區(qū)基礎(chǔ)施工的主力樁型。本文試通過實(shí)踐，對(duì)鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工技術(shù)進(jìn)行探討。

一、鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工原理及適用范圍

灌注樁的振動(dòng)小，噪聲低，可進(jìn)行大直徑樁的施工，可獲得很高的單樁承載力，容易確認(rèn)土質(zhì)，容易變更樁長(zhǎng)，即使地層的中間層為堅(jiān)硬層，也可進(jìn)行施工。市街、住宅區(qū)，地下水位高，樁端持力層深，貫通含石塊的中間地層。而鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工的原理是用改裝后的長(zhǎng)螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)深度，在提鉆的同時(shí)，通過設(shè)在鉆桿內(nèi)的芯管或直接由鉆桿內(nèi)腔經(jīng)鉆頭上的噴嘴向孔底灌注一定數(shù)量的水泥漿；邊提升鉆桿邊用混凝土泵壓入超流態(tài)混凝土至略高于沒有坍孔危險(xiǎn)的位置；提出鉆桿向孔內(nèi)放入鋼筋籠至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高；最后將超流態(tài)混凝土壓灌至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。該工藝使用于填土層、淤泥土層、粘性土層、粉土層、砂土層及卵石層（粒徑＜150mm，卵石含量30%～40%）等，采用特殊鉆頭也可進(jìn)入強(qiáng)、中風(fēng)化巖石。

二、施工機(jī)械與設(shè)備

（一）長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)

國(guó)產(chǎn)長(zhǎng)螺旋鉆孔機(jī)經(jīng)改裝和改造后，均能滿足該樁的施工工藝要求。如果樁徑加大，樁長(zhǎng)加長(zhǎng)，也可采用循環(huán)鉆機(jī)的鉆桿壓灌超流態(tài)混凝土，此時(shí)只需把混凝土泵上的軟管接在鉆桿旋轉(zhuǎn)接頭上便可。

（二）混凝土泵及輸送管道

混凝土泵一般選用泵壓小于7N/mm2的中壓式柱塞泵。壓灌超流態(tài)混凝土?xí)r，通常選用混凝土排量為30～60m3/h，水平運(yùn)距為200～500m、豎向運(yùn)距為50～100m的中壓式柱塞泵。輸送管道的管徑應(yīng)根據(jù)混凝土排量、泵送壓力和骨料最大粒徑確定。

（三）注漿泵及混凝土攪拌機(jī)

注漿泵是鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁的必備設(shè)備。超流態(tài)混凝土為專利產(chǎn)品。均在現(xiàn)場(chǎng)制備，故需配備混凝土攪拌機(jī)。

三、施工工藝

（一）施工程序

1．鉆機(jī)就位。

2．鉆至設(shè)計(jì)深度后空鉆清底-注水泥漿。

3．提起鉆桿，使鉆頭離孔底100～200mm，將配制好的水泥漿（水灰比為0.45～0.55）有鉆桿內(nèi)腔經(jīng)鉆頭上的噴嘴向孔底灌注水泥漿，其注入量為樁體積的3%～10%。

4．壓灌超流態(tài)混凝土。邊提升鉆桿邊用混凝土泵由鉆桿內(nèi)腔經(jīng)鉆頭出料口向孔底壓灌超流態(tài)混凝土至略高于沒有坍孔危險(xiǎn)的位置。

5．提出鉆桿，放入鋼筋籠。

6．灌注超流態(tài)混凝土至樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高。把混凝土泵上的軟管插入到樁孔混凝土中1～3m深度處，邊用泵壓灌超流態(tài)混凝土，邊提升軟管，直至混凝土壓灌到樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。

（二）施工要點(diǎn)

1．灌注水泥漿的作用是使水泥漿在壓力作用下與樁端虛土發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，使其固化，并可滲透到樁端砂土或砂卵石土層中形成擴(kuò)大頭，提高樁端阻力。壓入超流態(tài)混凝土?xí)r，混凝土沉入水泥漿下部，使水泥漿沿孔壁上升，灌滿孔壁凹凸不平處或滲透到孔壁沙層中，這樣致使混凝土與緊貼其周圍的土體緊密地固結(jié)在一體，從而提高樁側(cè)摩阻力。當(dāng)樁身全長(zhǎng)和樁端為粘性土層（粘土及粉質(zhì)粘土）時(shí)，可不必灌注水泥漿。

2．壓灌超流態(tài)混凝土。超流態(tài)混凝土主要材料為：普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥（強(qiáng)度等級(jí)32.5～62.5）為混凝土的基本材料；粒徑為0.5～2.0m的石子是粗骨料，細(xì)石能提高混凝土強(qiáng)度，改善可灌性和減少下沉離析可能性；中、粗砂（砂率0.45～0.50）為細(xì)骨料；萘系減水劑（SNF-6、NNO、UNF-4等）可使混凝土獲得抗分散性、能在水中自落施工、自行流平、自動(dòng)密實(shí)；UWB-1型緩凝型絮凝劑能增大混凝土粘度，使石子在混凝土中懸浮而不下沉；聚丙稀酰胺提高混凝土凝聚力，降低流體摩擦系數(shù)50%～80%；木質(zhì)磺酸鈣為減水劑，增加坍落度，提高和易性，緩凝；粉煤灰提高可泵性，防止泌水、離析、堵塞、緩凝；水（水灰比0.45～0.55）使水泥水化、膠凝，拌合物有流動(dòng)性，硬化后獲得強(qiáng)度。超流態(tài)混凝土坍落度為210～250mm，初凝時(shí)間8～18h.

（三）施工注意事項(xiàng)

1．鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)遵守的規(guī)定：（1）開鉆前應(yīng)縱橫調(diào)平鉆機(jī)，安裝導(dǎo)向套。（2）在開始鉆進(jìn)，或穿過軟硬土層交界處時(shí)，為保持鉆桿垂直，宜緩慢進(jìn)尺。在含磚頭、瓦塊的雜填土或含水量較大的軟塑粘性土層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)盡量減少鉆桿晃動(dòng)，以免擴(kuò)大孔徑。（3）鉆進(jìn)過程中如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難鉆進(jìn)時(shí)，可能遇到硬土、石塊或硬物等，這時(shí)應(yīng)立即提鉆檢查，待查明原因并妥善處理后再鉆，否則較易導(dǎo)致樁孔嚴(yán)重傾斜。偏移，甚至使鉆桿、鉆具扭斷或損壞。（4）鉆進(jìn)過程中應(yīng)隨時(shí)清除孔口積土和地面散落土。遇到孔內(nèi)滲水、塌孔、縮頸等異常情況時(shí)，應(yīng)將鉆具從孔內(nèi)提出，然后會(huì)同有關(guān)部門研究處理。（5）在砂土層中鉆進(jìn)如地下水，則鉆深應(yīng)不超過初見水位，以防塌孔。（6）在硬夾層中鉆進(jìn)時(shí)可采取一下仿佛：對(duì)于均質(zhì)凍土層、硬土層，可采用高轉(zhuǎn)速、小給進(jìn)量、均壓鉆進(jìn)；對(duì)于直徑小于10cm的石塊和碎磚，可用普通螺旋鉆頭鉆進(jìn)；對(duì)于直徑大于成孔直徑1/4的石塊，宜用鑲漢硬質(zhì)合金的耙齒鉆頭慢速鉆進(jìn)；對(duì)于直徑很大的塊石、條石、磚堆，可用鑲有硬質(zhì)合金的筒式鉆頭鉆進(jìn)，鉆透后硬石磚塊擠入鉆筒內(nèi)提出。（7）鉆孔完畢，應(yīng)用蓋板蓋好孔口，并防止在蓋板上行車。

2．清理孔底虛土?xí)r應(yīng)遵守的規(guī)定：鉆到預(yù)定鉆深后，必須在原深處進(jìn)行空轉(zhuǎn)清土，然后停止轉(zhuǎn)動(dòng)，提起鉆桿。注意在空轉(zhuǎn)清土?xí)r不得加深鉆進(jìn)；提鉆時(shí)不得回轉(zhuǎn)鉆桿?？椎滋撏梁穸瘸^質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要分析和采取處理措施。（1）混凝土泵的出料口位置應(yīng)低于鉆機(jī)動(dòng)力頭的進(jìn)料口。（2）按規(guī)定程序試泵，待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可正式使用。泵送混凝土的管路設(shè)置和使用要求，應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。（3）注漿泵和混凝土泵的壓力表應(yīng)時(shí)刻保持靈敏、準(zhǔn)確的完好狀態(tài)，按要求及時(shí)進(jìn)行計(jì)量率定。

3．灌注超流態(tài)混凝土?xí)r應(yīng)遵守下列規(guī)定：（1）鉆機(jī)應(yīng)按要求改造，對(duì)于鉆桿內(nèi)不設(shè)芯桿的情況，鉆桿上端通過剛性過渡管與供料管可相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地連接在一起；鉆桿下端與鉆板之間設(shè)有控制空心鉆桿內(nèi)孔出料口啟閉的閥門裝置（包括閥板和鎖定裝置）；下鉆時(shí)，閥板靠地面反作用力關(guān)閉出料口，提鉆時(shí)，閥板靠進(jìn)入空心鉆桿內(nèi)的水泥漿或超流態(tài)混凝土的壓力而開啟。（2）當(dāng)發(fā)生泵送量多、泵壓高、混凝土頂這鉆桿往上走；灌注量過大、使動(dòng)力頭拐彎處的出氣管冒混凝土；以及地面的鉆桿周圍冒混凝土?xí)r，應(yīng)加快鉆桿提升。（3）當(dāng)發(fā)生泵壓低時(shí)和用鐵件敲擊空心鉆桿發(fā)出空鼓聲時(shí)，應(yīng)放慢鉆桿提升。（4）初灌量與鉆桿提升要密切配合，鉆桿埋入混凝土中的深度至少1m以上。

三、結(jié)語(yǔ)

鉆孔壓灌超流態(tài)混凝土樁施工遇到粒徑較大的卵石層和厚流砂層時(shí)，成孔成樁困難；且設(shè)備種類多，要求作業(yè)人員技術(shù)水平較高、配合緊密，施工管理較難。因此要求施工前進(jìn)行詳盡的勘察，且要有專業(yè)的施工隊(duì)伍。

參考文獻(xiàn)

[1]建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94－94）.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995．

[2]工程施工手冊(cè)[M]．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002．

作者簡(jiǎn)介：門毅（1980－），男，遼寧大連人，遼寧地質(zhì)工程勘察施工集團(tuán)公司大連基礎(chǔ)分公司助理工程師，從事工程地質(zhì)、建筑基礎(chǔ)工作；連天（1981－），男，遼寧大連人，遼寧省咨發(fā)建設(shè)監(jiān)理預(yù)算咨詢有限公司助理工程師，從事監(jiān)理工作。