佘偉強(qiáng)

1 人工挖孔樁基礎(chǔ)的施工

根據(jù)水準(zhǔn)測量控制基準(zhǔn)點(diǎn)，確定樁位中心位置。開挖樁孔時(shí)應(yīng)從上到下逐層進(jìn)行，先挖中間部分的土方，然后擴(kuò)及周邊，有效地控制開挖孔的截面尺寸。每節(jié)的高度應(yīng)根據(jù)土質(zhì)好壞、操作條件而定，一般以0.9 m～1.2 m為宜。

為防止樁孔壁坍方，保證其穩(wěn)定性和整體性，確保安全施工，成孔應(yīng)設(shè)置鋼筋混凝土井圈。當(dāng)樁孔直徑較小，樁較短且土質(zhì)較好，地下水位較低的情況下，也可以采用噴射混凝土護(hù)壁。護(hù)壁模板采用拆上節(jié)、支下節(jié)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。模板之間用卡具、扣件連接固定，也可以在每節(jié)模板的上下端各設(shè)一道圓弧形的、用槽鋼或角鋼做成的內(nèi)鋼圈作為內(nèi)側(cè)支撐，防止內(nèi)模因受脹而變形。為了便于擋土、擋水，第一節(jié)護(hù)壁以高出地表面15 cm～20 cm為宜，厚度一般取10 cm～15 cm。澆筑護(hù)壁的混凝土強(qiáng)度一般為C20，坍落度控制在10 cm，確?？妆诘姆€(wěn)定性。

樁孔挖至設(shè)計(jì)的深度后，用支桿檢查樁孔的直徑及井壁圓弧度，應(yīng)使上下垂直平順。樁底可分為擴(kuò)底和不擴(kuò)底兩種情況。擴(kuò)底樁應(yīng)先將擴(kuò)底部位樁身的圓柱體挖好，再按擴(kuò)底部位的尺寸和形狀自上而下削土擴(kuò)充成設(shè)計(jì)的要求。如無明確要求，擴(kuò)底直徑一般為1.5d～3.0d。擴(kuò)底部位的變徑尺寸為1∶4。

樁成孔以后必須對樁身直徑、擴(kuò)頭尺寸、孔底標(biāo)高、樁位中線、井壁垂直度和虛土厚度進(jìn)行全面地測定。

2 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工

目前常用的鉆孔灌注樁有沖擊鉆和回旋鉆兩種。均采用泥漿循環(huán)護(hù)壁法成孔，導(dǎo)管法灌注水下混凝土。鋼筋籠采用標(biāo)準(zhǔn)節(jié)12 m分段制作，最后一節(jié)為調(diào)整節(jié)段。

2.1 鋼護(hù)筒制作與埋設(shè)

一般護(hù)筒用10 mm的鋼板制作，其內(nèi)徑要求:如用旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，則比鉆頭大20 cm;如用沖擊鉆機(jī)，則比鉆頭大40 cm。護(hù)筒一般情況埋深宜為2.0 m～4.0 m。但在特殊情況應(yīng)加深，以保證鉆孔和灌注混凝土的順利進(jìn)行。為防止變形，在護(hù)筒上、下端口和中部外側(cè)各焊一道加勁肋增加剛度。陸地、淺水中樁基護(hù)筒的埋設(shè)采用人工挖埋法。

護(hù)筒內(nèi)存儲(chǔ)泥漿使其高出地面或施工水位至少0.5 m，保護(hù)樁孔頂部土層不致因鉆頭(鉆桿)反復(fù)上下升降、機(jī)身振動(dòng)而導(dǎo)致坍孔。護(hù)筒埋置時(shí)，護(hù)筒頂面宜高出施工水位或地下水位2 m，還應(yīng)滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時(shí)還應(yīng)高出施工地面0.5 m。埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過定位的控制樁放樣，把鉆機(jī)鉆孔的位置標(biāo)于孔底。再把鋼護(hù)筒吊放進(jìn)孔內(nèi)，找出鋼護(hù)筒的圓心位置，用十字線在鋼護(hù)筒頂部或底部作標(biāo)記，然后移動(dòng)鋼護(hù)筒，使鋼護(hù)筒中心與鉆機(jī)鉆孔中心位置重合。同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使鋼護(hù)筒豎直。此后，在鋼護(hù)筒周圍對稱、均勻地回填最佳含水量的粘土，要分層夯實(shí)，達(dá)到最佳密實(shí)度。以保證其垂直度及防止泥漿流失、位移、掉落，如果護(hù)筒底土層不是粘性土，應(yīng)挖深或換土，在孔底回填夯實(shí)30 cm～50 cm厚度的粘土后，再安放護(hù)筒，以免護(hù)筒底口處滲漏坍方，夯填時(shí)要防止鋼護(hù)筒偏斜。

2.2 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)立好鉆架并調(diào)整和安設(shè)好起吊系統(tǒng)，將鉆頭吊起，徐徐放進(jìn)護(hù)筒內(nèi)。啟動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)把鉆盤吊起，墊方木于鉆盤底座下面，將鉆機(jī)調(diào)平并對準(zhǔn)鉆孔，安裝鉆盤，要求沖錘中心線或鉆盤中心與鉆架上的起吊滑輪在一鉛垂線上，鉆桿位置偏差不大于2 cm。

2.3 泥漿的制備及循環(huán)凈化

泥漿制作的各項(xiàng)指標(biāo)如下:泥漿比重:1.1～1.3;粘度:一般地層16 s～22 s、松散易坍地層19 s～28 s;含砂率:小于4%;pH值:大于6.5;膠體率:不小于95%。根據(jù)樁基的分布位置設(shè)置多個(gè)泥漿池，泥漿池包括沉淀池和循環(huán)池兩部分，用泥漿泵管輸送泥漿。在圍護(hù)樁邊線2 m外挖坑用來作為泥漿池，泥漿池大小應(yīng)滿足鉆孔樁的沉碴和換漿需要，沉淀池和循環(huán)池大小均為5 m(長)× 3 m(寬)×3 m(高)。出漿循環(huán)槽槽底縱坡不大于1.0%，使沉淀池流速不大于10 cm/s，以便于石碴沉淀。泥漿池設(shè)置見圖1。

采用泥漿攪拌機(jī)制漿。泥漿造漿材料選用優(yōu)質(zhì)粘土，必要時(shí)再摻入適量CMC羧基纖維素或Na2CO3純堿等外加劑，保證泥漿自始至終達(dá)到性能穩(wěn)定、沉淀極少、護(hù)壁效果好和成孔質(zhì)量高的要求。施工中鉆碴隨泥漿從孔內(nèi)排出進(jìn)入沉淀池，人工用網(wǎng)篩將石碴撈出。然后使處理后的泥漿經(jīng)泥漿池凈化后返回鉆進(jìn)的孔內(nèi)，形成不斷的循環(huán)。根據(jù)現(xiàn)場情況在施工沿線征用棄碴場地，棄碴場地可選用魚塘、荒地及村里垃圾堆放地，并用挖機(jī)挖出大坑以堆放泥砂，及時(shí)將泥漿池中沉淀的泥砂用泥漿泵抽至棄碴場地或用汽車運(yùn)至棄碴場地。不得任意堆棄在施工場地內(nèi)或直接向水塘、河流排放，以避免污染環(huán)境。泥漿經(jīng)過碴漿分離器后，泥漿返回鉆孔內(nèi)，形成不斷的循環(huán)。碴漿分離器里的碴直接吊放到加工好的沉碴箱內(nèi)，用履帶吊起吊再汽車運(yùn)至指定場地排放。施工到最后幾根樁時(shí)，有多余循環(huán)泥漿，必須把多余的泥漿排放在專門加工的泥漿箱里面，及時(shí)用履帶吊起吊再汽車運(yùn)至指定場地排放，嚴(yán)禁把泥漿及廢碴直接排入江內(nèi)。

2.4 鉆進(jìn)成孔施工

準(zhǔn)備工作完成后，可開始鉆進(jìn)成孔施工，鉆進(jìn)時(shí)需及時(shí)與設(shè)計(jì)地質(zhì)資料核對樁基地質(zhì)情況，經(jīng)常檢查泥漿指標(biāo)，做好記錄。群樁鉆孔時(shí)采用跳樁法施工，在已灌注成樁鄰近樁位鉆孔時(shí)，則要等到已灌注鉆孔樁混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上后方可施鉆，避免擾動(dòng)相鄰已施工的鉆孔樁。

2.5 出碴

正循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔是利用鉆具的旋轉(zhuǎn)切削土體鉆進(jìn)，在鉆進(jìn)的同時(shí)，泥漿泵將泥漿壓進(jìn)泥漿籠頭，通過鉆桿中心鉆頭噴入鉆孔內(nèi)，泥漿挾帶鉆碴沿鉆孔上升，從護(hù)筒頂部排漿孔排出至沉淀池，鉆碴在此沉淀而泥漿仍進(jìn)入泥漿池循環(huán)使用。

2.6 地質(zhì)情況記錄

地質(zhì)情況記錄按相應(yīng)地質(zhì)的相關(guān)表記錄;鉆機(jī)鉆進(jìn)施工時(shí)及時(shí)填寫《鉆孔記錄表》，主要填寫內(nèi)容為:工作項(xiàng)目，鉆進(jìn)深度，鉆進(jìn)速度及孔底標(biāo)高;《鉆孔記錄表》由專人負(fù)責(zé)填寫，交接班時(shí)應(yīng)有交接記錄;根據(jù)鉆機(jī)鉆孔鉆進(jìn)速度的變化和土層取樣認(rèn)真做好地質(zhì)情況記錄，繪制孔樁地質(zhì)剖面圖，每處孔樁必須備有土層地質(zhì)樣品盒，在盒內(nèi)標(biāo)明各樣品在孔樁所處的位置和取樣時(shí)間;鉆機(jī)孔樁地質(zhì)剖面圖與設(shè)計(jì)不符時(shí)及時(shí)報(bào)請監(jiān)理現(xiàn)場確認(rèn)，由設(shè)計(jì)單位確定是否進(jìn)行變更設(shè)計(jì);鉆孔時(shí)要及時(shí)清運(yùn)孔口出碴，避免妨礙鉆孔施工、污染環(huán)境;鉆孔達(dá)到預(yù)定鉆孔深度后，提起鉆桿，用以測量孔深及虛土厚度(虛土厚度等于鉆深與孔深的差值)。

2.7 終孔后清孔

詳細(xì)記錄并繪制鉆孔地質(zhì)剖面圖，掛在鉆臺上，以便對不同的地質(zhì)情況選擇適當(dāng)?shù)你@頭、鉆進(jìn)壓力、速度及適合的泥漿。在淤泥層、砂層、粘土層，采用籠形鉆頭鉆進(jìn)。在砂層較厚鉆孔樁，則使用膨潤土泥漿護(hù)壁，增大泥漿的比重，以確保順利穿越砂層。

在鉆進(jìn)過程中，鉆孔作業(yè)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，因故停鉆時(shí)，要將鉆頭提起距離孔底5.0 m以上，防止埋鉆。護(hù)筒內(nèi)保持一定水頭高度，高于地下水位不得小于1.5 m。隨時(shí)做好鉆孔記錄及取樣記錄，并保留樣品。驗(yàn)孔器應(yīng)采用Ф22鋼筋加工成型，外徑等于樁徑，有效長度為4倍～6倍樁徑，并隨時(shí)檢查泥漿質(zhì)量。

鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求或達(dá)到要求巖層后，對孔深、孔徑、孔位、豎直度進(jìn)行檢查?？咨羁筛鶕?jù)鋼絲繩下鉆錐達(dá)到的深度確定，或測錘檢測，測錘的形狀一般采用錐形錘，錘底直徑13 cm～15 cm，高20 cm～22 cm，質(zhì)量4 kg～6 kg，繩具采用標(biāo)準(zhǔn)測繩。檢查合格后填寫終孔檢查證，報(bào)請監(jiān)理工程師驗(yàn)孔，驗(yàn)孔合格經(jīng)設(shè)計(jì)地勘認(rèn)可后，進(jìn)行孔底清碴和灌注水下混凝土準(zhǔn)備工作。

采用泥漿泵進(jìn)行循環(huán)把鉆碴帶出到沉淀池中，并同時(shí)向孔內(nèi)注水以減少泥漿比重使其不大于1.1。當(dāng)泥漿中無2 mm～3 mm大的顆粒、泥漿比重不大于1.1、含砂率小于2%、粘度17 s～20 s、沉碴厚度不大于5 cm(柱樁)或不大于10 cm(摩擦樁)時(shí)則證明清孔已達(dá)到目的。為準(zhǔn)確判定孔底碴是否清完，在開工前期，采用沉碴盒進(jìn)行檢測，待積累資料和經(jīng)驗(yàn)后再采用測錘法進(jìn)行檢測。

［1］ 吉月明.淺談鉆孔灌注樁施工［J］.山西建筑，2009，35(13): 123-124.