曹掌霞

（甘肅省水利水電工程局有限責(zé)任公司，甘肅蘭州730030）

灌注樁是通過(guò)人工或機(jī)械在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而形成的基樁，主要起到增強(qiáng)地基承載力和側(cè)向支撐的作用，具有施工噪聲和震動(dòng)小、可建造大直徑樁、適用于多種地基等優(yōu)勢(shì)，但混凝土質(zhì)量較難控制、成孔速度慢、泥渣處理不當(dāng)易造成環(huán)境污染。灌注樁施工質(zhì)量對(duì)建筑物的穩(wěn)定性具有重要影響，施工過(guò)程中要按照“經(jīng)濟(jì)適用、安全合理”的原則，綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)類型、地質(zhì)條件、荷載性質(zhì)、樁端持力層土壤類型、施工能力、地下水位及交通條件等因素選擇樁型和成樁工藝。

1 施工前的準(zhǔn)備工作

1.1 布置施工現(xiàn)場(chǎng)

施工現(xiàn)場(chǎng)為旱地時(shí)要進(jìn)行平整、除雜、換出軟土、夯實(shí)，坡度較大時(shí)還需用枕木或木排架搭設(shè)工作平臺(tái)。施工現(xiàn)場(chǎng)為潛水區(qū)時(shí)要用到筑島法，確保島頂平面高出水面（1.5±0.5）m。施工現(xiàn)場(chǎng)為深水區(qū)時(shí)，要根據(jù)水的深度、流動(dòng)速度和水底地質(zhì)情況等采用浮動(dòng)式鉆探船或固定平臺(tái)。

1.2 試樁

正式施工前要進(jìn)行荷載試驗(yàn)和工藝試驗(yàn)，以科學(xué)選擇施工方法、施工工藝和施工機(jī)具，并驗(yàn)證其承載能力和成樁質(zhì)量是否滿足設(shè)計(jì)要求。試驗(yàn)時(shí)要選擇具有代表性或預(yù)計(jì)鉆進(jìn)難度大的地層，著重查明地質(zhì)情況，判定施工工藝是否適宜；確保試樁的材料和規(guī)格與設(shè)計(jì)完全相同；力學(xué)性試樁的數(shù)目不少于2 根，且要超過(guò)基樁總數(shù)的3%。荷載試驗(yàn)包括垂直靜荷載試驗(yàn)和水平靜荷載試驗(yàn)，其中垂直靜荷載試驗(yàn)的目的是測(cè)定垂直最大承載力，掌握樁的沉降情況；水平靜荷載試驗(yàn)的目的是測(cè)定樁的水平位移和轉(zhuǎn)角[1，2]。

1.3 測(cè)量放樣

專業(yè)測(cè)量人員按照建設(shè)單位提供的基線和水準(zhǔn)點(diǎn)，制作施工平面控制網(wǎng)，通過(guò)極坐標(biāo)法對(duì)所有樁孔進(jìn)行放樣。為了確保放樣精度，需對(duì)每根樁進(jìn)行3 次定位（第一次定位挖埋護(hù)筒，第二次定位校正護(hù)筒，第三次用十字交叉法在護(hù)筒上定出樁位），并經(jīng)業(yè)主和監(jiān)理單位驗(yàn)收達(dá)標(biāo)后才能進(jìn)行后續(xù)施工。

1.4 埋設(shè)護(hù)筒

埋設(shè)護(hù)筒時(shí)要確保準(zhǔn)確穩(wěn)定，埋深一般控制為1～1.5 m，坍塌較深的樁孔要適當(dāng)增加埋設(shè)深度，護(hù)筒內(nèi)徑略大于鉆頭直徑（沖擊成孔或沖抓成孔時(shí)約大200 mm，回轉(zhuǎn)鉆成孔時(shí)約大100 mm），用黏土回填護(hù)筒四周并夯打密實(shí)。護(hù)筒材質(zhì)主要有木質(zhì)、鋼質(zhì)和鋼筋混凝土3 種，但多為鋼質(zhì)。

1.5 泥漿制備

制備泥漿時(shí)黏度控制為10～25 s，最大含砂率不超過(guò)6%，最小膠體率95%，最大失水量30 ml/min，pH 控制為 8±1。

2 造孔

2.1 造孔方法

常用的造孔方法有沖抓鉆進(jìn)法、沖擊鉆進(jìn)法、沖擊反循環(huán)鉆進(jìn)法、正循環(huán)鉆進(jìn)法和泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)法。造孔時(shí)施工平臺(tái)要鋪設(shè)臺(tái)版、枕木，確保鉆機(jī)穩(wěn)定、水平、周正，鉆具對(duì)準(zhǔn)測(cè)放的中心開孔鉆進(jìn)；嚴(yán)格控制成孔質(zhì)量，經(jīng)常查驗(yàn)孔徑、孔型和孔斜；出渣時(shí)泥漿補(bǔ)給要及時(shí)，以避免發(fā)生塌孔；確保樁位孔口的最大偏差不超過(guò)5 cm，樁身垂直度控制在1%以內(nèi)。

2.2 清孔

清孔的目的是通過(guò)抽換孔內(nèi)泥漿，減少孔底沉淀層的厚度，確保灌注混凝土的質(zhì)量。常用的清孔方法有掏渣清孔、泵吸反循環(huán)清孔、空壓機(jī)清孔和正循環(huán)清孔等。要將孔底的沉淀沙土全部清除，灌注混凝土前孔底50 cm 范圍內(nèi)的泥漿含砂率控制為8%左右，漏斗黏度不超過(guò)28 s。

3 鋼筋籠制作與安裝

3.1 制作

制作前要進(jìn)行除銹和調(diào)直（除螺旋筋外），并對(duì)焊接鋼筋進(jìn)行可焊性和焊接質(zhì)量試驗(yàn)。制作時(shí)要根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定箍筋用料長(zhǎng)度，將鋼筋切好備用；主筋保護(hù)層的厚度約為7 cm；綁孔或焊接鋼筋混凝土預(yù)制塊，在主筋外側(cè)焊接環(huán)筋（直徑≥1 cm）；為了防止變形，制作好的鋼筋籠要放于平整的地面上。鋼筋籠的長(zhǎng)度超過(guò)10 m 時(shí)要分段制作，此時(shí)主筋接頭要錯(cuò)開，同一截面內(nèi)的接頭數(shù)目不超過(guò)主筋總數(shù)的一半。多為搭接、綁條或坡口焊接，相鄰接頭間距要超過(guò)50 cm。加強(qiáng)筋和箍筋與主筋間分別通過(guò)電焊和綁扎連接。

3.2 安裝

將鋼筋籠用大型吊車吊起，對(duì)準(zhǔn)樁孔中心垂直放入孔內(nèi)，避免碰撞孔壁。下放受阻時(shí)杜絕強(qiáng)行下插，而要查明受阻原因。鋼筋籠入孔后通過(guò)單面焊接與上部鋼筋連接，焊接好后需冷卻1 min 才能放入孔中。安裝結(jié)束后，對(duì)鋼筋籠的位置、垂直度、焊縫質(zhì)量等進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后才能灌注混凝土。

4 混凝土的配置與灌注

4.1 配置要求

水泥的初凝時(shí)間要超過(guò)3 h，樁身混凝土的密度為（2 350±50）kg/m3，坍落度為（20±2）cm，水泥的最少用量為360 kg/m3，且強(qiáng)度不低于32.5#。粗骨料可用碎石或卵石，粒徑不超過(guò)4 cm，且要控制在導(dǎo)管直徑的1/8 之內(nèi)，同時(shí)不能超過(guò)鋼筋最小凈距的1/3。細(xì)骨料多選用質(zhì)地堅(jiān)硬的粗砂。為了提高混凝土的和易性，含砂率控制在40%～45%，水灰比不超過(guò)0.5。混凝土拌合用水是潔凈的天然水或自來(lái)水，與水泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的水約為水泥重量的1/5，其余的水起潤(rùn)滑作用。為了改善水下混凝土的性能，需使用添加劑。樁身混凝土養(yǎng)護(hù)4 周后應(yīng)凝結(jié)密實(shí)，不能出現(xiàn)蜂窩、裂縫、夾層、空洞等，鋼筋與水泥砂漿粘結(jié)良好，不能出現(xiàn)脫粘露筋現(xiàn)象[3，4]。

4.2 混凝土灌注

混凝土灌注多采用導(dǎo)管灌注法。灌注導(dǎo)管多用鋼管制成，管壁最小厚度為3 mm，直徑為（2.5±0.5）cm。

灌注混凝土前要測(cè)定孔底沉渣厚度，厚度不達(dá)標(biāo)時(shí)要再次清孔。導(dǎo)管底部與孔底的距離一般控制在（40±10）cm，樁徑不超過(guò) 60 cm 時(shí)，可適當(dāng)拉大該距離。連續(xù)不間斷的灌注完首批混凝土后，要由專業(yè)人員測(cè)量混凝土面的深度，將充盈系數(shù)和導(dǎo)管埋設(shè)深度分別控制為1.1～1.2、（4±2）m。導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水較多時(shí)要立刻停止灌注。提升導(dǎo)管時(shí)應(yīng)設(shè)置三角形加筋板，不能掛住鋼筋籠，也不能提出混凝土面。同一根樁的灌注須在4 h 內(nèi)完成，灌注結(jié)束后存在混凝土頂升困難現(xiàn)象時(shí)，以20 cm 左右的幅度上下串動(dòng)導(dǎo)管。終灌時(shí)樁頂混凝土面要高于設(shè)計(jì)要求的樁頂至少50 cm。灌漿結(jié)束后要拔出護(hù)筒，并回填欠澆段。