彭越旺 唐亮

摘要：近年來，隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，超高層建筑日益增多，超高層建筑均選用超長大直徑鉆孔灌注樁作為樁基礎(chǔ)的應(yīng)用越來越普遍。本文主要以某大廈為例，分析了大直徑鉆孔灌注樁施工的流程、技術(shù)要點以及常見問題的原因分析及其預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：大直徑鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；問題；預(yù)防措施

引言：隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的高速發(fā)展，城市建設(shè)也在不斷的擴(kuò)展和提高。地基處理和打樁工藝以及施工控制也越來越成熟。近年來超高層建筑不斷涌現(xiàn)，這些超高層建筑均選用超長大直徑鉆孔灌注樁作為樁基礎(chǔ)。由于大直徑鉆孔灌注樁對各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)、施工工藝日漸成熟，其在高層、超高層建筑樁基礎(chǔ)中被廣泛應(yīng)用。

一、工程地質(zhì)及地質(zhì)水文概況

某大廈層高20層，地下室一層，結(jié)構(gòu)體系為框筒結(jié)構(gòu)，總建筑面積2.36萬㎡，樁基型式選用鉆孔灌注樁，直徑1000mm，設(shè)計總根數(shù)215根，樁長32～36m。單樁承載力為3400kN，樁端持力層為含泥砂礫卵石，樁身材料采用C30砼，設(shè)計要求樁端進(jìn)入持力層≥3m。

場地工程地質(zhì)條件自上而下劃分為9個工程地質(zhì)層，依次為雜填土，厚1.00～2.10m；粉質(zhì)粘土，厚1.5～2.40m；淤泥，厚2.2～4.80m，；含泥砂夾淤泥，厚3.25～10.80m；中砂，厚8.00～12.00m；淤泥質(zhì)土，厚6.50～13.20m；飽和粉土，厚1.00～3.50m；中砂，厚0.9～6.90m；含泥砂卵石，厚10m左右，稍中密狀，骨架顆粒以3～5cm為主，最大超過10cm，含泥量約為10%。

二、工程施工流程

結(jié)合工程實際，在保證工期的同時考慮現(xiàn)場施工場地條件的局限，選用四臺GPS一15型鉆孔機(jī)分向施工。根據(jù)本工程地質(zhì)勘察報告提示地質(zhì)條件，第五層、第八層均為中砂層，且厚度均在5m以上，本工程選擇泵吸反循環(huán)施工工藝，這樣既提高了鉆成孔功效，又可避免施工過程可能出現(xiàn)的涌砂現(xiàn)象，從而保證了成孔質(zhì)量。該施工工藝流程：設(shè)置護(hù)筒→安裝反循環(huán)鉆機(jī)→鉆挖→第一次清孔→移走反循環(huán)鉆機(jī)→測定孔壁回淤厚度→吊放鋼筋籠→插入導(dǎo)管→第二次清孔→水下灌注砼→拔出導(dǎo)管→拔出護(hù)筒。

三、大直徑鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點

1、鉆成孔施工

（1）鉆進(jìn)操作要點。樁機(jī)就位后，對準(zhǔn)護(hù)筒中心，待樁機(jī)平衡后，樁機(jī)開孔。首先起動砂石泵，待反循環(huán)正常后，才能開動鉆機(jī)慢速回轉(zhuǎn)下放鉆頭到底。開始鉆進(jìn)時，應(yīng)先輕壓慢轉(zhuǎn)，待鉆頭正常工作后，逐漸加大轉(zhuǎn)速。其次控制好泥漿比重，保持孔口穩(wěn)定。鉆進(jìn)時應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)觀察進(jìn)尺和砂石泵排水出渣的情況，排量減少或出水中含鉆渣量較多時，應(yīng)控制鉆進(jìn)速度，防止因循環(huán)液比重太大而中斷反循環(huán)。

（2）清孔。清孔過程中應(yīng)觀測孔底沉渣厚度和沖洗液含渣量，當(dāng)沖洗液含渣量小于4%，孔底沉渣厚度符合設(shè)計及規(guī)范要求時即可停止清孔，并保持孔內(nèi)水頭高度，防止發(fā)生塌孔事故。清孔后泥漿比重應(yīng)控制在1.15～1.25，粘度≤28S，含砂率≤10%，第一次清孔，在終孔時停止鉆具回轉(zhuǎn)，將鉆頭提離孔底50～80cm，維持沖洗液的循環(huán)，并向孔中注入含砂量小于4%的新泥漿或清水，令鉆頭在原地空轉(zhuǎn)10分鐘左右，達(dá)到清孔要求為止。第二次清孔，在第一次清孔達(dá)到要求后，待安放鋼筋籠及導(dǎo)管就緒后，再利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。

2、吊放鋼筋籠

根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計要求。然后采用兩點起吊，第一吊點設(shè)在骨架底部，第二吊點設(shè)在骨架長度的1/2～1/3間。在鋼筋籠吊放過程中，施工管理人員應(yīng)該檢查吊起鋼絲繩是否合格，檢查吊點是否準(zhǔn)確，保證垂直度，然后對準(zhǔn)孔位徐徐下放。連接好后稍提升骨架，抽去支撐，下放骨架至設(shè)計標(biāo)高。最后用兩個厚10 mm的鋼板吊鉤鉤住鋼筋籠，用4根同直徑鋼筋通過擠壓套筒把鋼筋籠接長，鋼筋籠上部彎成環(huán)狀，通過鋼軌橫撐于鉆機(jī)軌道上，下放到位。

3、水下灌注砼

灌注時先用測錘測量水下混凝土面的位置。首批混凝土在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿混凝土，甚至漏斗內(nèi)還有部分混凝土，此時應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動，這樣能使混凝土順利下落到孔底。下灌后繼續(xù)向漏斗加入混凝土，進(jìn)行后續(xù)灌注。后續(xù)混凝土灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時，漏斗中的混凝土下落后，應(yīng)當(dāng)牽動導(dǎo)管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入混凝土。牽動導(dǎo)管增強(qiáng)混凝土向周邊擴(kuò)散，加強(qiáng)樁身與周邊地層的有效結(jié)合，增大樁體摩擦阻力，同時加大混凝土與鋼筋籠的結(jié)合力，從而提高樁基承載力。

四、大直徑鉆孔灌注樁施工常見問題原因分析及預(yù)防措施

1、孔壁坍落

（1）原因分析。護(hù)壁泥漿比重不足，起不到可靠的護(hù)壁作用；護(hù)筒埋深位置不合適，埋設(shè)在砂或粗砂層中；成孔速度大快，在孔壁上來不及形成泥膜，孔內(nèi)水頭高度不夠或出現(xiàn)承壓水，降低了靜水壓力；安放鋼筋籠時碰撞了孔壁，破壞了泥膜和孔壁；排除較大障礙物（如40cm左右的漂石），形成大空洞而漏水致使孔壁坍塌。

（2）預(yù)防措施。在松散砂土或流砂中鉆進(jìn)時，應(yīng)控制進(jìn)尺，選用較大比重、粘度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿；將護(hù)筒的底部貫入粘土中0.5m以上；成孔速度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選?。蝗绲叵滤蛔兓?，應(yīng)采取升高護(hù)筒、增大水頭，或用虹吸管連接等措施；從鋼筋籠的綁扎、吊插以及定位墊板設(shè)置安裝等環(huán)節(jié)均應(yīng)予以充分注意；如孔口發(fā)生坍塌，應(yīng)先探明坍塌位置，將砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上l～2m，如坍孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實后再進(jìn)行鉆孔。

2、偏孔

（1）原因分析。場地不堅實，不水平，地表循環(huán)不科學(xué)，鉆機(jī)安裝不水平（或在施工時出現(xiàn)外斜）、天車與孔口中心不在一直線上，鉆機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)中振動過大，主桿沒有導(dǎo)正，擺動過大，鉆具剛性小，加之鉆進(jìn)中轉(zhuǎn)速過快，鉆壓大且不均勻，以致造成孔徑不規(guī)則，換層、或遇到大堅硬障礙物。孔斜后易造成鋼筋籠下不去，甚至導(dǎo)管也下不去，嚴(yán)重影響后續(xù)工序的施工，并對樁受力特性也會產(chǎn)生較大的影響，所以在施工中必須加以防范。

（2）預(yù)防處理方法。針對偏孔現(xiàn)象，可采取一下預(yù)防方法：應(yīng)選擇導(dǎo)向性能好的鉆頭成孔；開孔時必須保證主動鉆桿垂直度，鉆機(jī)必須平穩(wěn)、牢固；在鉆進(jìn)過程中要求經(jīng)常檢查鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤水平，若不平要及時調(diào)整；加鉆桿時要注意鉆桿是否有彎曲，彎曲鉆桿堅決不能用；當(dāng)鉆進(jìn)至軟硬互層時應(yīng)注意控制鉆進(jìn)速度，采用輕壓慢轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；可使用自制帶導(dǎo)正圈的鉆具；一旦出現(xiàn)偏孔現(xiàn)象，應(yīng)該利用翼片較多的掃孔鉆頭慢轉(zhuǎn)，從偏斜處上方反復(fù)多次掃孔，或者直接使用筒狀鉆頭加以修正，向孔內(nèi)回填粘土，搗實后重新緩慢鉆進(jìn)。

五、結(jié)束語

大直徑鉆孔灌注樁施工中仍舊存在很多問題多，需要認(rèn)真總結(jié)。

只有嚴(yán)格按規(guī)范和設(shè)計要求精心組織施工，加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理監(jiān)督力度，嚴(yán)格建立現(xiàn)場技術(shù)管理體系以及質(zhì)量保證體系，大直徑鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量是可以保證的，并且可以取得良好的社會及經(jīng)濟(jì)效益。

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