大直徑鉆孔砼灌注樁施工中應(yīng)注意的問題

1、 大直徑鉆孔砼灌注樁施工中應(yīng)注意的問題 1.概述 近幾年來，隨著高層建筑的不斷增多，大直徑鉆孔砼灌注樁的應(yīng)用也越來越普遍，這是由于大直徑鉆孔砼灌注樁具有單樁承載力高、抗震性能良好、施工無噪音、無振動(dòng)、鉆孔時(shí)對土壤沒有擠密作用等特點(diǎn)。但由于其樁徑較大，施工起來比較困難，在施工過程中也簡單消失問題，為此，結(jié)合我們在汕頭市“銀城花園商住樓”工程中的實(shí)踐，對大直徑鉆孔砼灌注樁施工過程中應(yīng)著重留意的幾個(gè)問題作簡潔的探討。 2.工程概況 我公司施工的“銀城花園商住樓”（銀城大廈）樁基礎(chǔ)采納大直徑鉆孔砼灌注樁，設(shè)計(jì)樁徑為1400mm. 1600mm及1800mm三種規(guī)格，其中1800mm樁是目前為止汕頭地區(qū)

2、直徑最大的鉆孔砼灌注樁，樁端按設(shè)計(jì)要求進(jìn)入強(qiáng)風(fēng)化巖層2m。 3.施工中應(yīng)著重留意的問題 3.1鉆頭的選擇 我們知道，大直徑鉆孔砼灌注樁是在泥漿護(hù)壁下，利用旋轉(zhuǎn)臺(tái)盤帶動(dòng)底部裝有鉆頭的鉆桿旋轉(zhuǎn)進(jìn)行挖土鉆進(jìn)的，所以，依據(jù)土層的地質(zhì)狀況選擇合適的鉆頭是特別重要的。假如鉆頭選擇不當(dāng)，就可能無法順當(dāng)進(jìn)行挖掘，從而影響工程的進(jìn)度。鉆孔砼灌注樁使用的鉆頭有多種形式，其中最常用的是多瓣式鉆頭，適用于多種土質(zhì)，如粉砂、粘土、砂和砂礫層，挖掘效率也比較高。不過，多瓣式鉆頭吸泥口的直徑只有150200mm，在挖掘過程中假如遇到較大的石塊或卵石，鉆孔就難以進(jìn)行，需要停鉆，用抓斗挖出大的石塊或卵石后，再進(jìn)行鉆孔，如大的石

3、塊或卵石許多，則鉆進(jìn)效率就會(huì)在大降低。對于擊數(shù)超過40以上的硬土層，由于一般鉆頭的刃口會(huì)打滑，故要采納三翼式鉆頭才有效。對于更硬的土層及特殊堅(jiān)硬的砂礫層，則需采納四翼式鉆頭才有效。這種四翼式鉆頭在刃尖部分為階梯式圓筒形，挖掘時(shí)先挖一個(gè)小圓孔，然后成階梯形擴(kuò)大，起導(dǎo)向作用，鉆頭搖動(dòng)很小，孔壁不會(huì)擴(kuò)大，因此可以順當(dāng)?shù)剡M(jìn)行挖掘。在“銀城花園商住樓”工程中，依據(jù)設(shè)計(jì)要求樁端進(jìn)入強(qiáng)化巖層2m及現(xiàn)場地質(zhì)狀況，我們選用了雙腰帶四翼合金鉆頭，這種鉆頭合金齒密，有利于風(fēng)化巖層破裂，在整個(gè)鉆進(jìn)過程中均比較順當(dāng)。對于特殊硬的粘土和砂礫層，還可選用滾輪式鉆頭，這種鉆頭有50200kN的壓力加到鉆頭上，因而需要大功率的

4、旋轉(zhuǎn)臺(tái)盤。此外，還有擴(kuò)大樁底用的擴(kuò)底鉆頭，這種鉆頭可將樁孔底部擴(kuò)大，從而提高樁的承載力量。不過，這種鉆頭在汕頭地區(qū)的使用比較少。 3.2護(hù)壁泥漿比重選擇 大直徑樁成孔時(shí)，由于樁孔的直徑比較大，很簡單消失塌孔等事故，要保證大直徑樁孔不塌陷，除了要保持泥漿有20kpa的靜水壓力之外，還要依據(jù)土層的地質(zhì)狀況，選用肯定比重的泥漿進(jìn)行護(hù)壁。在“銀城花園商住樓”工程中，我們采納的護(hù)壁泥漿為孔內(nèi)粘土自然造漿，其性能達(dá)到粘度1820s，比重為1.151.25，含砂率10%。雖然依據(jù)國外的閱歷，泥漿比重大于1.08時(shí)會(huì)降低挖掘的效率，但對于大直徑鉆孔樁來說，由于其護(hù)壁作用加強(qiáng)了，從而削減了塌孔事故的發(fā)生，有利于

5、順當(dāng)成孔。當(dāng)然了，產(chǎn)生塌孔的緣由是多方面的，所以我們還應(yīng)了解塌孔產(chǎn)生的緣由，以便實(shí)行有效的措施加以防治。產(chǎn)生塌孔的主要緣由有： 護(hù)筒四周未用粘土填封緊密而漏水，或護(hù)筒埋置太淺； 未準(zhǔn)時(shí)向孔內(nèi)加泥漿，造成孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位，或孔內(nèi)消失承壓水降低了靜 水壓力 ； 在流砂、軟淤泥、破裂地層、松散砂層中鉆進(jìn)，進(jìn)尺太快或停在一處空轉(zhuǎn)時(shí)間太長，轉(zhuǎn)速太快。 了解了生產(chǎn)塌孔的主要緣由后，在施工過程中我們就可以實(shí)行相應(yīng)的防治措施進(jìn)行解決：在護(hù)筒四周用粘土填封緊密，或上升護(hù)筒，增大水頭；鉆進(jìn)中準(zhǔn)時(shí)添加新奇泥漿，使其高于孔外水位，遇流砂、松散土層時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大泥漿比重，或選用較大粘度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿，或投入粘

6、土摻片，并掌握進(jìn)尺，不要使進(jìn)尺過快或空轉(zhuǎn)時(shí)間過長。一旦發(fā)生塌孔，應(yīng)用粘土泥膏投入，待孔壁穩(wěn)定后采納低速鉆進(jìn)。在鉆孔過程中，應(yīng)隨時(shí)留意測量泥漿的比重，準(zhǔn)時(shí)把握泥漿比重的變化，并仔細(xì)作好記錄，由于當(dāng)土層中粘性土和粉砂含量較高時(shí)，泥漿的比重會(huì)上升，使挖掘的效率降低，因此需要依據(jù)測出的泥漿比重是否超出掌握的泥漿比重范圍而不斷地進(jìn)行調(diào)整。特殊是鉆進(jìn)到細(xì)砂、粗砂層時(shí)，應(yīng)更加親密留意泥漿的性能變化，發(fā)覺泥漿性能變差，可利用另一臺(tái)鉆機(jī)在淤泥層造漿或外運(yùn)泥漿準(zhǔn)時(shí)調(diào)整，以保證其護(hù)壁性能。 3.3鉆進(jìn)速度選擇 鉆進(jìn)速度的選擇也是很重要的，我們知道，鉆進(jìn)速度太快或停在一處空轉(zhuǎn)時(shí)間太長，轉(zhuǎn)速太快，都有可能造成樁孔坍塌，

7、因此，應(yīng)依據(jù)不同的地質(zhì)狀況，掌握不同鉆進(jìn)速度。在淤泥層一般應(yīng)快速鉆進(jìn)穿過，如發(fā)生縮徑，則須提升鉆頭至縮徑處反復(fù)旋轉(zhuǎn)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在細(xì)砂、粉砂層，由于這類砂土較松散，鉆進(jìn)時(shí)速度太快可能產(chǎn)生埋鉆，太慢或停在一處空轉(zhuǎn)時(shí)間太長轉(zhuǎn)速太快又會(huì)產(chǎn)生塌孔，所以在松散砂土中鉆進(jìn)，應(yīng)留意合理掌握進(jìn)尺。對于粘土層，在鉆進(jìn)時(shí)由于粘性大及可塑性強(qiáng)，不易發(fā)生塌孔，但由于粘性強(qiáng)，泥團(tuán)不易打散，故更應(yīng)嚴(yán)格慢速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度應(yīng)掌握在1m/min左右，以確保樁壁完好和鉆機(jī)正常工作。在粘土層鉆進(jìn)時(shí)，有時(shí)會(huì)消失不進(jìn)尺現(xiàn)象，產(chǎn)生的主要緣由有：鉆頭粘滿粘土塊（糊鉆頭），排渣不暢，鉆頭四周積累土塊；鉆頭合金刀具安裝角度不適當(dāng)，刀具切

8、土過淺，泥漿比重過大，鉆頭配重過輕。解決這些問題的主要方法有：加強(qiáng)排渣，重新安裝刀具角度、外形、排列方向；降低泥漿比重，加大鉆頭配置。糊鉆頭時(shí)，可提出鉆頭，清除泥塊后，再施鉆。在較硬土層中鉆進(jìn)則以鉆機(jī)無跳動(dòng)、電機(jī)不超負(fù)荷為準(zhǔn)。對于巖層，入巖后必需輕壓、慢轉(zhuǎn)。在鉆進(jìn)的過程中，為了能夠準(zhǔn)時(shí)了解不同土層的詳細(xì)地質(zhì)狀況，應(yīng)加強(qiáng)取樣分析，以便正確選擇鉆進(jìn)參數(shù)。在“銀城花園商住樓”工程中，由于我們能夠依據(jù)不同土層的詳細(xì)狀況，確定不同的鉆進(jìn)參數(shù)，并依據(jù)土層的變化進(jìn)行調(diào)整，故在整個(gè)樁基施工過程中都沒有發(fā)生鉆進(jìn)事故。 3.4清孔 鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求并符合終孔條件后，應(yīng)進(jìn)行清孔。清孔一般應(yīng)分兩次進(jìn)行，第一次清孔

9、可用循環(huán)換漿法，即讓鉆頭連續(xù)在原位放慢速度空轉(zhuǎn)，同時(shí)注水，用清水換漿，使泥漿比重掌握在1：1左右，如孔壁土質(zhì)較差，宜用泥漿循環(huán)清孔，使泥漿比重掌握在1.151.25，清孔過程中應(yīng)準(zhǔn)時(shí)補(bǔ)給稀泥漿，并保持漿面穩(wěn)定。第一次清孔時(shí)間不少于30分鐘。其次次清孔采納導(dǎo)管清孔，由于樁孔較大，故要利用電動(dòng)葫蘆左、右移動(dòng)導(dǎo)管及前后移動(dòng)平臺(tái)，使清孔比較徹底。清孔完成后，孔底沉渣應(yīng)嚴(yán)格掌握在5cm以內(nèi)，并應(yīng)馬上進(jìn)行下道工序的施工，以免渣土重新沉淀，造成沉渣過厚而影響樁的承載力。 3.5砼澆灌 對于大直徑鉆孔砼灌注樁來說，水下灌注砼是很關(guān)鍵的工序，由于大直徑樁孔的灌注時(shí)間長、難度大，很簡單發(fā)生堵管、頂管、頂面砼初凝等問題。在砼上升后，阻力漸漸增大，灌注事故多，因此大直徑鉆孔砼灌注樁在澆灌砼時(shí)應(yīng)特殊留意以下幾點(diǎn)： 由于大直徑樁孔澆灌時(shí)所需砼用量比較大，所以施工前應(yīng)備足材料，采納現(xiàn)場攪拌砼的，攪拌設(shè)備應(yīng)滿意需要，而且必需預(yù)備12臺(tái)備用攪拌機(jī)，以防萬一。采納商品砼的，應(yīng)在澆灌前落實(shí)好所需商品砼的數(shù)量、攪拌車供應(yīng)的間隔時(shí)間等。 現(xiàn)場應(yīng)備用灌注平臺(tái)一套及吊車以防機(jī)電設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，能準(zhǔn)時(shí)替用，確保砼灌注的連續(xù)進(jìn)行。 灌注時(shí)，隨著下灌砼的上升，要常常提動(dòng)導(dǎo)管，提升范圍在50100cm以內(nèi)，上下倒插，促使砼有較好的密實(shí)度。特殊是孔口返漿