高玉飛

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

淺談旋轉鉆機樁基施工技術要點

高玉飛

河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

介紹了旋轉鉆機樁基施工的工藝流程、施工操作要點、主要施工機具和勞動力組織設置，并對質量控制要點進行了分析，可以為同類工程提供參考和借鑒。

旋轉鉆機，樁基施工，工藝流程，操作要點，施工機具，勞動力組織，質量控制

1　施工工藝流程

測量放線→工作平臺搭設→埋設護筒→鉆機就位→循環(huán)清渣→鉆進→清孔→放鋼筋籠→設置導管→灌注水下混凝土→養(yǎng)護。

2　施工操作要點

2.1施工準備

1）熟悉設計圖紙，進行現場踏勘，編制實施性施工組織設計。

2）完成“三通一平”，搞好排水設施的設置。

3）進行測量放線，確定樁孔位置和承臺開挖范圍，平整場地，搭設鉆機工作平臺。深水作業(yè)時需設置護筒下沉導向架。

4）鋼板通過卷板機卷制護筒，護筒直徑較樁徑大10～20 cm，長度符合設計。每段鋼護筒上下端及節(jié)間連接處采用δ=12 mm左右的鋼筋焊接加強。為了使泥漿得到循環(huán)，護筒頂設置400 mm×200 mm的出漿口。

5）護筒的埋設

護筒的埋設方法根據現場具體情況采用挖孔埋設、射水下沉、抓泥下沉、振動下沉等方法。

①當地下水位在地面以下超過1 m時對于砂類土，先在樁位處挖至少比護筒底深50 cm，直徑比護筒大40～50 cm的圓坑，然后在坑底分層夯填50 cm厚的黏土，再使護筒就位并四周夯填黏土。若在黏性土中夯填，應使坑底與護筒底同深，平整坑底后即可埋設。

②當地下水位較高時，先將含水量較大的松軟地層換置黏土，換填深度低于護筒底50 cm，頂面寬度滿足施工操作的需要，然后挖孔埋設護筒。

③對于深水中設置護筒，先利用作業(yè)平臺設置護筒導向架，然后逐段吊裝并與前段護筒焊接密貼后下沉至河床，再重擊振動下沉。

④護筒安裝前定出樁孔中心和護筒下沉檢查控制點，用扒桿和吊車使護筒就位，檢查調整護筒，使樁孔中心與護筒中心重合。用水平尺或垂球檢查護筒的垂直度，然后進行對稱夯填黏土或振動下沉。

6）泥漿及泥漿池

制漿最佳黏土為膠體率不低于95%、含砂率不得大于4%、造漿能力不低于2.5 L/kg的黏土。將黏土投入孔中加水，通過鉆機的沖錐反復沖擊而成泥漿。泥漿的比重以1.1～1.3為宜，對于松散易坍地層，適當加大泥漿比重。在砂礫層中泥漿比重控制在1.4～1.5，在黏土層泥漿比重控制在1.2～1.3。施工中隨時測定泥漿比重、黏度、含砂率等指標，以便達到浮渣、護壁的效果。

泥漿池的位置根據施工現場情況而定，設在鉆孔附近2～5 m左右，孔內循環(huán)出來的泥漿通過泥漿槽流入泥漿池沉淀，再流經貯漿池后進入鉆孔內。

2.2鉆孔

旋轉鉆機施工分為正循環(huán)及反循環(huán)施工。

1）鉆機就位（正反循環(huán)基本相同）

立好鉆架，調整和安設好起吊系統，將鉆頭吊起徐徐放進筒內，然后調平鉆機，對準鉆孔，裝上轉盤，使轉盤中心同鉆架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上，鉆桿位置偏差不得大于2 cm。起吊時鉆桿穿過轉盤聯結鉆頭，固定鉆桿，準備鉆進。

2）鉆進

①開鉆：對正循環(huán)施工，應稍提鉆桿，啟動泥漿泵和轉盤，使之空轉一段時間，讓泥漿從泥漿池輸進鉆桿內腔，經鉆頭的出漿口在護筒內射出進行造漿。待泥漿均勻后鉆機以低檔速進行鉆進，鉆至護筒腳下1 m后，再按正常速度鉆進。鉆進過程中，必須保持鉆孔垂直。

對反循環(huán)施工，先將鉆頭提高距孔底約20 cm，將真空泵加足清水，然后啟動真空泵，抽出管路內的氣體，待泥漿泵充滿水后，關閉真空泵，啟動泥石泵，打開出水控制閥，把管路中的泥水混合物排到沉淀池，形成反循環(huán)。啟動鉆機，慢速開始鉆進。待一節(jié)鉆桿鉆完時，停鉆沉淀，關閉泥石泵，接長鉆桿鉆進。

②鉆進：對正循環(huán)鉆進時，進尺適當控制，在護筒刃腳處，低檔慢速鉆進，使刃腳處有堅固的泥皮擴壁。鉆至刃腳下1 m后，再按土質以正常速度鉆進。每進尺5～8 m檢查一次鉆孔直徑和垂直度，工具用圓鋼筋籠（外徑D等于設計樁徑，高度為3～4 D）吊入孔內，圓籠中心與鉆孔中心一致。如上下各處均無掛阻，則鉆孔直徑和傾斜度符合要求。鉆進過程中，將主吊鉤稍提高一些，使孔底承受的鉆壓不超出鉆錐重量和壓重塊重量之和扣除浮力后的80%。這樣可使鉆桿不受壓力，僅受一部分拉力，使鉆錐回轉平穩(wěn)，避免和減少斜孔、彎孔和擴孔現象。

③泥漿的補充和凈化：開鉆前調制足夠數量的泥漿，鉆進過程中如泥漿有損耗、漏失，迅速補充。按時檢查泥漿指標，遇土層變化應增加檢查次數，調整泥漿指標。每鉆進2 m或地層變化處應在泥漿中撈取鉆渣樣品，查明土類并記錄，以便與設計資料核對。

調制泥漿時，先在孔內制漿，開啟泥漿泵，讓泥漿由孔口流入沉淀池內，待泥漿在沉淀池內沉淀后經泥漿槽進入孔中，使從孔底懸浮鉆渣的泥漿上升溢出護筒口再通過出漿口流至沉淀池，在沉淀池將粗粒鉆渣沉淀凈化后再循環(huán)流至孔中。各出漿口的標高要順序降低。反循環(huán)時貯漿池出口標高高于鉆孔護筒標高。

2.3清孔

鉆孔至設計高程后，立即采用換漿法進行清孔。其方法是向孔內注入比重較小的泥漿正循環(huán)浮出孔內泥渣或反循環(huán)抽出孔底泥渣。經檢查孔底泥渣厚度大于10 cm（摩擦柱不大于30 cm）后，即拆除鉆頭鉆桿，進行鋼筋籠安裝。

2.4鋼筋籠制作和放置

根據鋼筋籠設計長度，鋼筋籠分一段或多段加工，分段連接或整體就位。制作鋼筋籠時，其加勁筋在固定的模型上制作以確保其尺寸，然后在加勁筋上標出鋼筋籠主筋位置，并與主筋焊接，形成牢固的圓筒形骨架，把外箍筋按間距纏繞在鋼筋籠骨架上，并與主筋連接制成鋼筋籠。為保證鋼筋籠有足夠的保護層，在其外側扎掛混凝土墊塊或焊接鋼筋耳朵。鋼筋籠從加工場運到孔位后，用吊車起吊使鋼筋籠豎直于地面上，慢慢放入孔中。鋼筋籠達到設計位置后用鋼管和鋼筋將其固定在護筒上，待混凝土灌完并初凝后，再將這些約束拆除。長度大于12 m的鋼筋籠在孔口焊接時，為縮短清孔至灌注混凝土的間隔時間，采用兩臺電焊機同時施焊。

2.5灌注水下混凝土

用導管灌注水下混凝土，導管直徑Φ200或Φ300，為便于導管拼裝和拆除，單節(jié)導管長度分為3 m、2 m、1 m三種規(guī)格，各節(jié)導管間用Φ16螺栓將法蘭盤連接，拼接好的導管長度與護筒頂至孔底深度大致相等。導管在地面上拼裝好，用吊車放入孔中再連接灌注漏斗，導管在灌注前下到孔底，將分隔球系好放置于漏斗頸部，把漏斗盛滿混凝土，先通過導管射水（或射風）沖射孔底3～5 min，翻動沉淀物，然后立即聯接導管和盛料漏斗，砍斷分隔球，灌下第一斗混凝土。在砍球的同時將導管提升一點，便于混凝土漏下封住導管口。第一次灌注的混凝土要保證能封住導管底，并使其埋入混凝土內不小于1 m，這就要求漏斗有足夠容積以滿足封管要求。水下混凝土開灌后要保持連續(xù)不間斷進行，灌注過程中同時計算及實測混凝土頂面高度，隨時獲取埋管的準確深度。樁身混凝土灌注至設計樁頂標高以上0.5～1 m時則停止灌注，抽出導管。水下混凝土粗骨料不大于40 mm，含砂率40%～50%，水灰比0.5～0.6，坍落度18～22 cm，初凝時間控制在6 h以上，具有較好的和易性。同一墩位的鉆孔樁灌完后，按規(guī)定進行無傷探測或抽芯檢測。

3　主要施工機具設備

鉆機、泥石泵、泥漿泵、吊車、運輸車、混凝土泵車。

4　勞動力組織

正循環(huán)回轉鉆每臺班配備4～5人，其中班長兼指揮、記錄1人，司機及裝卸鉆桿、清渣2人，電工1～2人。

反循環(huán)回轉鉆每臺班配備5～6人，其中班長兼指揮、記錄1人，司機及裝卸鉆桿、清渣、調制泥漿及供水3人，電工1～2人。

5　質量控制要點

1）護筒底及周圍分層對稱填黏土，防止護筒移位及漏漿。

2）鉆機就位準確，支墊平穩(wěn)牢固，鉆機頂端用纜風繩對稱拴牢拉緊。旋轉鉆機的起重滑輪和固定鉆桿的卡機必須在同一垂直線上，保持鉆孔垂直。

3）護筒中心豎直線應與設計樁中心線重合。

4）嚴格控制泥漿濃度，比重在1.1～1.3。

5）澆筑混凝土前樁底泥漿厚度，摩擦樁≤300 mm，柱樁≤100 mm，傾斜度≤1%孔深。

6）水下混凝土灌注過程中測準混凝土頂面高度，控制埋管深度在1.5～5 m。

7）泥漿池不漏漿，不漫流，不污染環(huán)境。