基坑工程鉆孔樁施工技術(shù)研究論文
摘 要：在城市快速發(fā)展的今天，高層建筑和超高層建筑工程如雨后春筍的涌現(xiàn)，地下結(jié)構(gòu)工程的埋深也越來越大，基坑工程的設(shè)計(jì)要求也越來越高，同時(shí)對(duì)應(yīng)施工難度也越來越大，鉆孔樁施工技術(shù)作為基坑工程中最常見的基礎(chǔ)形式，以下文章就對(duì)鉆孔樁施工技術(shù)展開分析探討。
關(guān)鍵詞：鉆孔樁施工；施工技術(shù)；常見問題以及解決措施
鉆孔樁的基礎(chǔ)形式能適應(yīng)不同的地質(zhì)條件，其承壓能力強(qiáng)、成本低，因此被廣泛應(yīng)用到地基、路橋工程中。但是鉆孔灌注樁成樁技術(shù)要求高、灌注水下混凝土施工工序多、工藝復(fù)雜、工作量大、并需在較短時(shí)間內(nèi)快速完成灌注工作，且隱蔽性強(qiáng)，施工過程受人為因素影響大，稍有疏忽，就難免出現(xiàn)質(zhì)量缺陷。文章根據(jù)自己多年來的工作經(jīng)驗(yàn)首先分析了鉆孔樁的施工工藝，然后提出了施工過程中常見問題以及解決措施，供大家借鑒。
1 鉆孔樁施工
1.1 測(cè)量
布設(shè)、加密導(dǎo)線控制網(wǎng)，使用全站儀準(zhǔn)確測(cè)設(shè)墩位及鉆孔樁位，用標(biāo)準(zhǔn)鋼尺檢查各墩位之間、各樁位之間關(guān)系符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后，設(shè)護(hù)樁；全線水準(zhǔn)點(diǎn)每200m設(shè)置一個(gè)，采用四等水準(zhǔn)測(cè)設(shè)，采用自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀，及時(shí)準(zhǔn)確的定出各點(diǎn)位施工標(biāo)高。
1.2 埋設(shè)護(hù)筒
護(hù)筒的埋設(shè)工作是鉆孔樁施工的關(guān)鍵一步，其主要作用是能夠保證孔內(nèi)保持比地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，抵消孔壁外的靜水壓力，起到防止塌孔的作用。護(hù)筒按照規(guī)定制作好制作。樁基護(hù)筒埋設(shè)采用挖埋法。埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不允許大于50mm，垂直度偏差不大于1%，保證鉆機(jī)沿著樁位垂直方向順利工作。
1.3 泥漿的'制備
護(hù)壁泥漿采用膨潤(rùn)土造漿，護(hù)壁泥漿可經(jīng)泥漿凈化裝置（沉淀池）凈化后重復(fù)利用；泥漿材料的選定及配合比：7～10%膨潤(rùn)土；0.5～1%工業(yè)用堿；0.1%羥甲基纖維素（CMC）；拌和用水為自來水；可按下表性能指標(biāo)及測(cè)試方法制備泥漿：
1.4 鉆孔
（1）成孔時(shí)鉆機(jī)定位應(yīng)準(zhǔn)確、水平、穩(wěn)定、鉆機(jī)回轉(zhuǎn)盤中心與護(hù)筒中心偏差小于20mm，成孔過程中鉆機(jī)搭架頭部滑輪組，回轉(zhuǎn)器與鉆頭應(yīng)始終保持在同一垂直線上，保證鉆頭在吊緊狀態(tài)下鉆進(jìn)。
（2）鉆孔過程中，首先必須控制好鉆進(jìn)速度。初期鉆速不可太快，開孔時(shí)沖孔鉆速度要慢，在覆蓋層需減壓鉆進(jìn)，泥漿指標(biāo)變化情況要經(jīng)常測(cè)試，為使鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)，鉆孔內(nèi)泥漿濃度必須及時(shí)調(diào)整。
（3）鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行不得中斷，在鉆孔排渣、提錘或因故停鉆時(shí)，應(yīng)保持孔內(nèi)水位的高度泥漿比重及粘度符合規(guī)范要求，以防坍孔。
（4）鉆孔時(shí)要依據(jù)土層情況，控制鉆進(jìn)速度，為確保鉆孔的垂直度符合設(shè)計(jì)要求，須保持樁機(jī)平整、鉆具校正、加強(qiáng)檢查、勤檢勤糾。
（5）鉆進(jìn)達(dá)到要求孔深停鉆時(shí)，將鉆頭提離孔底100～150mm，繼續(xù)維持泥漿正常循環(huán)，清除孔底沉渣直到返出泥漿的鉆渣含量小于4%，泥漿密度不大于1.3g/cm?，且孔底沉渣厚度≤50mm為止；輕穩(wěn)提升鉆頭，向孔內(nèi)補(bǔ)入泥漿，保持孔內(nèi)漿液面高度，以保證孔壁的穩(wěn)定；
（6）測(cè)孔徑、孔深、傾斜度偏差。要求：孔的中心位置按群樁不大于100mm﹑單排樁不大于50mm，孔徑偏差不小于設(shè)計(jì)樁徑，傾斜度不大于1%，支承樁孔底沉渣厚度不大于50mm。在鉆孔和清孔的全過程中，應(yīng)隨時(shí)注意保持孔內(nèi)泥漿液面高度，確保孔壁的穩(wěn)定。
（7）鉆進(jìn)過程中，及時(shí)做好施工原始記錄。
注：鉆孔樁鉆進(jìn)過程中若發(fā)現(xiàn)斜孔、彎孔、縮頸、塌孔或沿護(hù)筒周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應(yīng)停止進(jìn)鉆，經(jīng)采取下列有效措施后，方可繼續(xù)施工。
①當(dāng)鉆孔傾斜時(shí)，可反復(fù)掃孔修正，如糾正無效，應(yīng)在孔內(nèi)回填粘土或風(fēng)化巖塊至偏孔處上部0.5m，再重新鉆進(jìn)；
②鉆進(jìn)中如遇塌孔，應(yīng)立即停鉆，并回填粘土，待孔壁穩(wěn)定后再鉆；
③護(hù)筒周圍冒漿，可用稻草拌黃泥堵塞漏洞，并壓上一層泥、砂包。
1.5 檢孔清孔
在鉆孔過程中及成孔后，均需對(duì)鉆孔進(jìn)行成孔質(zhì)量檢查，以盡早發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)處理，確保最終的孔形和孔徑滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。
（1）孔深和孔底沉渣厚度檢查
孔深和孔底沉渣厚度采用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)錘檢查。
質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
孔深：不小于設(shè)計(jì)孔深；
沉渣厚度：柱樁≤5cm。
（2）孔形及豎直度檢查
檢查方法：根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑制作檢孔器入孔檢查，檢測(cè)時(shí)，將檢孔器吊起，使檢孔器的中心、孔的中心與起吊鋼絲繩保持一致，慢慢放入孔內(nèi)，如檢孔器能順利到達(dá)孔底，則表明孔形和豎直度符合要求，如檢孔器中途被卡住，則表明在被阻部位可能有縮孔或斜孔現(xiàn)象。
1.6 下放鋼筋籠
鋼筋籠在施工現(xiàn)場(chǎng)按照規(guī)定的要求制作完成，鋼筋籠入孔時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位徐徐輕放，避免碰撞孔壁。下籠過程中如遇阻，不得強(qiáng)行下入，應(yīng)查明原因處理后繼續(xù)下籠。
每節(jié)鋼筋籠焊接完畢后應(yīng)補(bǔ)足接頭部位的纏筋，方可繼續(xù)下籠。
鋼筋籠吊筋固定以使鋼筋籠定位，避免澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠上浮。
1.7 灌注混凝土
根據(jù)孔深確定灌注砼導(dǎo)管總長(zhǎng)。混凝土坍落度為180～220mm。集料的最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8和鋼筋最小間距的1/4，同時(shí)不應(yīng)大于40mm，采用水下灌注混凝土法施工。
澆筑混凝土?xí)r導(dǎo)管下口置于離孔底0.25～0.4米處，導(dǎo)管上口接漏斗，接口處設(shè)隔水栓，首批混凝土量要計(jì)算，確保灌注下去的混凝土能埋住導(dǎo)管下口至少1-2米。隨著混凝土不斷灌入，及時(shí)測(cè)量混凝土上升面，并不斷提升導(dǎo)管，直至灌、提完畢，注意導(dǎo)管提升不要過猛。為使?jié)沧⒐ぷ黜樌M(jìn)行，應(yīng)盡量縮短澆注時(shí)間，堅(jiān)持連續(xù)作業(yè)，使?jié)沧⒐ぷ髟谑着炷脸跄郧暗臅r(shí)間內(nèi)完成。
2 施工控制以及問題處理
2.1 垂直度的控制
垂直度控制是鉆孔樁施工影響施工質(zhì)量的重要指標(biāo)，也是鉆孔樁施工中的最大的難題。影響垂直度的原因有（1）鉆機(jī)的底座位移或者或者不均勻沉降，使鉆桿沒有達(dá)到垂直的狀態(tài)；（2）鉆桿自身的剛度差，鉆桿薄，重量太輕，鉆進(jìn)過程中撓度打，鉆頭自由擺幅過大；（3）鉆桿本身彎曲，導(dǎo)致鉆頭擺幅過大，形成斜孔。
解決措施：
鉆前預(yù)控措施：（1）鉆機(jī)就位時(shí)首先固定鉆機(jī)，防治鉆進(jìn)過程中位移以及不均勻沉降；控制好轉(zhuǎn)盤中心、鉆頭與樁中心重合；（2）應(yīng)采用大直徑的鉆桿，避免因鉆桿剛度不夠而出現(xiàn)鉆頭擺幅過大、鉆進(jìn)效率低、鉆桿斷裂等情況；（3）鉆桿使用前應(yīng)檢查桿體和法蘭，變形的鉆桿應(yīng)進(jìn)行修復(fù)或者淘汰。
鉆進(jìn)過程中的控制措施：（1）采用大配重減壓鉆進(jìn)，始終采取重錘導(dǎo)向減壓鉆進(jìn)、中低速鉆進(jìn)，嚴(yán)禁大鉆壓高速鉆進(jìn)，盡量減少鉆具的自由變形長(zhǎng)度，使得鉆具在重力作用下一直保持垂直自由狀態(tài)；（2）采用精密水準(zhǔn)儀控制鉆盤水平，鉆進(jìn)時(shí)超過6H或者懷疑鉆機(jī)歪斜時(shí)應(yīng)對(duì)底座進(jìn)行檢測(cè)調(diào)平；（3）根據(jù)地質(zhì)資料對(duì)鉆進(jìn)參數(shù)進(jìn)行分層控制，不同的地質(zhì)采用不同的鉆進(jìn)速度、鉆壓和泵量，確保成孔的垂直度。
2.2 卡鉆
（1）坍孔、落石或者工具掉進(jìn)孔里、卡住鉆頭；（2）鉆頭經(jīng)過巖層分界面時(shí)相鄰巖層強(qiáng)度差別大，施工過程中沒有及時(shí)的根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆頭；（3）沒有及時(shí)的焊補(bǔ)鉆頭，鉆孔直徑逐漸變小，焊補(bǔ)時(shí)超限，鉆頭下放太猛烈，卡鉆；（4）護(hù)筒的底部出現(xiàn)卷口變形，鉆頭卡在護(hù)筒內(nèi)或者護(hù)筒的底部。
處理措施：（1）坍孔產(chǎn)生的卡鉆，可以用壓縮空氣管或者高壓水管放入孔內(nèi)，對(duì)卡鉆處適當(dāng)沖射一段時(shí)間，然后緩慢旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，等卡點(diǎn)松動(dòng)后再慢慢的提出；如果是因?yàn)槁涫蛘吖ぞ邔?dǎo)致卡鉆的，應(yīng)先查明障礙物位置，先使用打撈鉤打撈，不能打撈出來可用小鉆頭沖擊障礙物，將其打碎或者壓進(jìn)孔壁；（2）如果是因?yàn)殂@頭穿過巖層突變導(dǎo)致的卡鉆，先采用爆破的方法進(jìn)行處理；（3）將鉆頭緩慢旋轉(zhuǎn)再上提，如果鉆頭卡死可用借助卷揚(yáng)機(jī)或者大型浮吊上提；（4）拆除1-2節(jié)鉆桿，臨時(shí)固定剩余鉆桿，放倒鉆架，利用浮吊將鉆桿上下左右移動(dòng)，直到鉆頭松動(dòng)。
3 結(jié)語
樁基工程的施工由于施工技術(shù)復(fù)雜、隱蔽工程多，其質(zhì)量主要靠事前控制和事中控制，事后的檢測(cè)和補(bǔ)救措施。因此，工程技術(shù)人員必須全面詳細(xì)地熟悉整個(gè)施工工藝流程，事先提出質(zhì)量控制和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，監(jiān)督施工方嚴(yán)格遵守和執(zhí)行，調(diào)動(dòng)有關(guān)各方同心協(xié)力把好質(zhì)量關(guān)。
參考文獻(xiàn)
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