苑 智 （馬鞍山鋼鐵股份有限公司，安徽 馬鞍山 243003）

0 引 述

隨著十幾年來道路橋梁工程和房地產(chǎn)市場的蓬勃發(fā)展，鉆孔灌注樁的應(yīng)用越來越廣泛，針對鉆孔灌注樁施工新工藝的探討越來越深入，本文結(jié)合某工程實(shí)例介紹一種可以加快進(jìn)度、減少勞動(dòng)強(qiáng)度的雙機(jī)成孔施工鉆孔灌注樁的方法。

1 工程概況

安徽馬鞍山某住宅工程由4棟26層高層建筑和共用地下室構(gòu)成，框剪結(jié)構(gòu)，總建筑面積5.30萬m2，建筑高度75.70m。根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，地質(zhì)情況自上至下見表1。

本工程設(shè)計(jì)了240根￠800鉆孔灌注樁，要求持力層進(jìn)入第8層風(fēng)化閃長巖中不小于0.8m，單樁承載力特征值4500kN。場地標(biāo)高為黃海高程7.5m～7.8m，設(shè)計(jì)住宅±0.000m相當(dāng)于黃海高程9.2m，樁頂標(biāo)高為-10.05m，樁長30m～35m，樁身混凝土標(biāo)號為C40，保護(hù)層厚度50mm，充盈系數(shù)不小于1.1，要求樁頭混凝土超灌不小于1.2m。

工程地質(zhì)勘察情況 表1

圖1 反循環(huán)鉆孔樁原理圖

圖2 旋挖鉆孔樁施工圖

2 工藝原理

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔灌注樁是指工程鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)，樁孔底部漿渣混合物在真空泵抽吸作用下，從鉆頭進(jìn)入鉆桿內(nèi)腔，通過砂石泵排出；沉淀后的泥漿再進(jìn)入樁孔內(nèi)循環(huán)利用而成孔的灌注樁，如圖1。而旋挖鉆孔灌注樁指通過旋挖鉆機(jī)的鉆桿底部帶有活門的桶式鉆頭，回旋破碎巖土，利用鉆桿和鉆頭的旋轉(zhuǎn)和重力使巖土進(jìn)入鉆頭內(nèi)，然后再由卷揚(yáng)機(jī)和伸縮式鉆桿將鉆頭提出孔外卸土，循環(huán)往復(fù)而成孔的灌注樁，見圖2。回轉(zhuǎn)工程鉆機(jī)施工成樁質(zhì)量可靠，施工費(fèi)用低，但巖層鉆進(jìn)效率很低，本工程施工初期，鉆機(jī)從進(jìn)入巖層到鉆至設(shè)計(jì)深度，需要25h～30h。而旋挖鉆機(jī)扭矩大，巖層鉆進(jìn)速度快，二者結(jié)合施工具有可行性。

雙機(jī)成孔工藝是指先用回轉(zhuǎn)工程鉆機(jī)進(jìn)行反循環(huán)泥漿護(hù)壁鉆孔，鉆至風(fēng)化巖層時(shí)，再利用履帶式旋挖鉆機(jī)繼續(xù)鉆進(jìn)，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高后退出，最后使用回轉(zhuǎn)工程鉆機(jī)二次清孔并完成灌注樁施工的操作工藝。

3 施工方法

3.1 工藝流程

平整場地→樁孔定位→埋設(shè)護(hù)筒（同步開挖沉淀池和泥漿池，制備泥漿）→工程鉆機(jī)就位→鉆進(jìn)成孔至風(fēng)化巖層→退出工程鉆機(jī)→旋挖鉆機(jī)就位進(jìn)行風(fēng)化層鉆孔成孔→更換清孔鉆頭清孔并退出→放置鋼筋籠→工程鉆機(jī)重新就位并安裝導(dǎo)管→第二次清孔→灌注混凝土→拔出護(hù)筒。

3.2 施工機(jī)械

選用8臺GPS-15型轉(zhuǎn)盤式反循環(huán)工程鉆機(jī)和1臺TR250D型履帶式旋挖鉆機(jī)作為主要施工機(jī)具，以及相應(yīng)配套設(shè)備。

3.3 施工要點(diǎn)

①平整場地、樁孔定位、沉淀池和泥漿池開挖及泥漿制備、鋼筋籠制安、水下混凝土灌注均按回轉(zhuǎn)鉆機(jī)泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁常規(guī)做法完成，不再詳述。

②埋設(shè)護(hù)筒?？紤]護(hù)筒要滿足兩種鉆機(jī)施工，本工程護(hù)筒采取8mm鋼板制作，直徑1m，長2.5m，筒壁上部開溢流孔使反循環(huán)泥漿能夠從泥漿池流槽流入樁孔。護(hù)筒埋設(shè)位置必須準(zhǔn)確，垂直度符合要求，上沿要高出地表至少0.3m，同時(shí)高出地下水位1.2m左右，外部用粘土填實(shí)。

③樁基鉆孔采用跳打法施工。工程鉆機(jī)就位，要安全牢固，鉆桿垂直，機(jī)架滑車中心、磨盤中心、樁位中心三點(diǎn)成一線，鉆進(jìn)時(shí)隨時(shí)校正，確保鉆機(jī)垂直?；匦こ蹄@機(jī)開鉆時(shí)應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)，至護(hù)筒以下1m左右再正常鉆孔。此時(shí)真空泵開啟，抽動(dòng)鉆桿內(nèi)的泥漿形成負(fù)壓，使鉆孔底部的泥渣吸進(jìn)鉆頭，同時(shí)泥渣從鉆桿內(nèi)腔流入砂石泵，進(jìn)入沉淀池和泥漿池，復(fù)入樁孔，循環(huán)往復(fù)，達(dá)到護(hù)壁、鉆孔并清除泥渣的目的。鉆孔時(shí)泥漿相對密度、粘度、膠體率要定時(shí)檢測，符合要求。當(dāng)鉆頭到達(dá)入巖深度附近，應(yīng)小心觀察，發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)有跳動(dòng)、鉆進(jìn)困難、進(jìn)尺明顯降低時(shí)，可判定已經(jīng)入巖層。此時(shí)應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行5min左右泥漿循環(huán)，以維持護(hù)壁穩(wěn)定，然后關(guān)閉真空泵和砂石泵，慢慢提升鉆桿，最后移走鉆機(jī)。

④旋挖鉆機(jī)采用履帶行走，就位方便，但由于重量大、機(jī)架高，如樁孔周圍土質(zhì)很差，可墊鋼板或枕木以穩(wěn)定旋挖鉆機(jī)。接近樁孔時(shí)必須專人指揮，防止鉆桿碰觸護(hù)筒，鉆頭入樁孔前應(yīng)調(diào)整鉆桿垂直度，使鉆桿中心與樁孔中心重合，鉆桿和鉆頭沉入樁孔時(shí)應(yīng)慢慢下放、認(rèn)真觀察，防止碰觸泥漿護(hù)壁造成坍塌。旋挖鉆機(jī)鉆進(jìn)速度快，但鉆頭每次進(jìn)出樁孔時(shí)應(yīng)放慢速度，防止刮碰泥漿護(hù)壁。鉆進(jìn)時(shí)泥漿量要能滿足要求，必要時(shí)可使用泥漿泵，以確保護(hù)壁泥皮的穩(wěn)定。到達(dá)設(shè)計(jì)孔深后，換上清孔鉆頭，清除底部石渣和粘稠泥漿后退出。

⑤鋼筋籠安裝就位并固定后，將工程鉆機(jī)移回樁孔位置，安裝導(dǎo)管，其中最底一節(jié)長度不小于4m，每兩節(jié)之間用雙螺紋方扣快速接頭連接，保持接頭密封、軸線垂直，最下一根導(dǎo)管下口距孔底保持在300mm～500mm。隨后進(jìn)行第二次清孔，確保樁孔內(nèi)沉渣厚度在50mm以內(nèi)，并檢查泥漿相對密度、含砂率和粘度指標(biāo)，以及樁中心位置、樁徑、井深、垂直度、沉渣厚度等使之符合要求。各項(xiàng)指標(biāo)符合要求后灌注C40商品混凝土。

4 樁基檢測

樁基完成后按圖紙和規(guī)范進(jìn)行了樁基靜載荷和低應(yīng)變試驗(yàn)，單樁豎向承載力和樁深完整性均滿足要求；又選取樁基進(jìn)行了鉆芯法試驗(yàn)，經(jīng)檢測樁長、樁身混凝土強(qiáng)度、樁底沉渣厚度、樁身完整性均滿足要求，樁端持力層巖土性狀與勘察報(bào)告一致。通過三種檢測方法結(jié)合檢測，證明該方法施工質(zhì)量可靠。

5 結(jié) 語

根據(jù)本工程實(shí)際操作，采用反循環(huán)鉆機(jī)和旋挖鉆機(jī)配合的雙機(jī)成孔工藝，旋挖鉆機(jī)在風(fēng)化巖層中從鉆機(jī)就位、鉆孔、清孔到退出僅用約1h，整個(gè)樁基工程提前工期近30d，不僅節(jié)省施工時(shí)間，提高了工作效率，而且降低了工人操作強(qiáng)度，使混凝土施工質(zhì)量更有保證。

[1]張忠亭，丁小學(xué).鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)與施工[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007.

[2]建筑施工手冊編委會.建筑施工手冊（第五版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[3]JGJ94-2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[4]JGJ106-2003,建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.