王存君

摘要：灌注樁在現(xiàn)代的高層建筑及地下工程中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，當(dāng)把灌注樁的暫時(shí)存在這些缺陷和問(wèn)題解決后或較大的改善后，它將在地基處理及基礎(chǔ)工程中發(fā)揮更大的作用。本文通過(guò)對(duì)灌注樁分類、施工工藝及存在的問(wèn)題進(jìn)行分析探討，對(duì)灌注樁的發(fā)展前景及方向做了一些展望。

關(guān)鍵詞：灌注樁;施工工藝;鋼筋籠

前 ?言

灌注樁是民用和工業(yè)建筑廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式，具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入不大等許多優(yōu)點(diǎn)。但是由于灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行，其施工過(guò)程無(wú)法直接觀察，成樁后也不能進(jìn)行直接開(kāi)挖驗(yàn)收，使它又成為最容易出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題的一種基礎(chǔ)形式。

一、灌注樁的定義及應(yīng)用范圍

灌注樁（augered pile，bored pile），先在地上鉆一個(gè)長(zhǎng)的圓筒型孔，然后灌入混凝土，并預(yù)埋桿塔與基礎(chǔ)連接件的樁基礎(chǔ)。

二、施工前準(zhǔn)備

1.平整場(chǎng)地

灌柱樁施工，首先要盡量創(chuàng)造干燥的施工條件，如挖除場(chǎng)地表面的淤泥質(zhì)土，設(shè)置縱橫向排水溝，做好泥漿、鉆渣和廢水的排除工作，從而形成干燥整潔的施工條件。

2.構(gòu)筑鉆機(jī)平臺(tái)

根據(jù)確定的鉆孔方式，因地制宜地通過(guò)填筑砼廢渣及鋪設(shè)枕木的方式來(lái)構(gòu)成鉆機(jī)平臺(tái)，使其高于周圍場(chǎng)地。

3.埋設(shè)護(hù)筒

為了保護(hù)孔口，隔離地面水，形成孔內(nèi)水頭和定位導(dǎo)向，鉆孔開(kāi)始前應(yīng)在孔口埋設(shè)護(hù)筒。

4.粘土和泥漿的準(zhǔn)備

在基坑合適的位置開(kāi)挖泥漿池，并儲(chǔ)備足夠的粘土，以備鉆孔固壁之用。

5.鋼筋籠、砼拌和系統(tǒng)準(zhǔn)備

在鋼筋廠將鋼筋籠的縱向及環(huán)向鋼筋加工成半成品，運(yùn)到灌注樁作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。綁扎成型后以備整體吊裝所用。砼拌和系統(tǒng)及輸送系統(tǒng)仍采用場(chǎng)地2的系統(tǒng)進(jìn)行砼拌制及輸送。

三、灌注樁的分類及施工工藝

1.鉆孔灌注樁

利用鉆孔機(jī)械鉆出樁孔，并在孔中澆筑混凝土（或先在孔中吊放鋼筋籠）而成的樁。根據(jù)鉆孔機(jī)械的鉆頭是否在土的含水層中施工，又分為泥漿護(hù)壁成孔和干作業(yè)成孔兩種方法。

2.沉管灌注樁

利用錘擊打樁法或振動(dòng)打樁法，將帶有活瓣式樁尖或預(yù)制鋼筋混凝土樁靴的鋼套管沉入土中，然后邊澆筑混凝土（或先在管內(nèi)放入鋼筋籠），邊錘擊或振動(dòng)邊拔管而成的樁。前者稱為錘擊沉管灌注樁，后者稱為振動(dòng)沉管灌注樁。

3.人工挖孔灌注樁

樁孔采用人工挖掘方法進(jìn)行成孔，然后安放鋼筋籠，澆筑混凝土而成的樁。為了確保人工挖孔樁施工過(guò)程中的安全，施工時(shí)必須考慮預(yù)防孔壁坍塌和流砂現(xiàn)象發(fā)生，制定合理的護(hù)壁措施。護(hù)壁方法可以采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)壁、噴射混凝土護(hù)壁、磚砌體護(hù)壁、沉井護(hù)壁、鋼套管護(hù)壁、型鋼或木板樁工具式護(hù)壁等多種。以應(yīng)用較廣的現(xiàn)澆混凝土分段護(hù)壁為例說(shuō)明人工挖孔樁的施工工藝流程。

4.爆擴(kuò)灌注樁

用鉆孔爆擴(kuò)成孔，孔底放入炸藥，在灌入適量的混凝土，然后引爆，使孔底形成擴(kuò)大頭，再放入鋼筋籠，澆注樁身混凝土。編輯本段施工方法

四、主要技術(shù)問(wèn)題

1.灌注樁的長(zhǎng)度不夠，灌注樁的樁端承載力不夠

端承樁的承載機(jī)理是樁把荷載傳遞到樁的底部，它支承在堅(jiān)固的巖土層上，當(dāng)樁沒(méi)有足夠長(zhǎng)度，沒(méi)有達(dá)到持力層時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致樁端承載力不夠。這種情況一般出現(xiàn)在復(fù)雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗(yàn)，如不能孔孔取芯，要參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進(jìn)情況、工程地質(zhì)資料進(jìn)行綜合考慮。

2.灌注樁的樁身強(qiáng)度的不夠

樁身強(qiáng)度不夠主要是受混凝土強(qiáng)度的影響。對(duì)于孔內(nèi)有地下水，水位低、水量小的樁孔，在澆搗時(shí)把砼拌均，水抽干，可以采用串筒迅速澆搗，但是在水位以下部分，必須調(diào)整砼配合比，適當(dāng)減少用水量并增加水泥用量等;對(duì)于水位高、出水量大的樁孔，在水位下必須采用水下砼配合比與導(dǎo)管灌注法灌注，在水位之上，為了避免水下導(dǎo)管灌注通病──樁身上部砼強(qiáng)度低，則可采用簡(jiǎn)單串筒澆搗，但是水必須抽干，泥漿、浮漿要清除干凈，兩種不同方法施工的交接層，用插搗器穿過(guò)反復(fù)插搗。

3.灌注樁沉渣量的檢查

根據(jù)灌注樁的受力特性，灌注樁又分為摩擦樁、端承樁等，對(duì)摩擦樁來(lái)說(shuō)，由于其受力機(jī)理是通過(guò)樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設(shè)計(jì)中端部反力不大，端部的沉渣量對(duì)樁承載力亦影響不大;而對(duì)于鉆孔端承樁，如果沉渣量過(guò)大，勢(shì)必造成樁受荷時(shí)發(fā)生大量沉降，同樣使樁的承載力失效。所以要認(rèn)真檢查，采用正確的測(cè)繩與測(cè)錘;要采用一次清孔和二次清孔，及時(shí)有效保證樁底干凈。

4.灌注樁孔徑縮小

當(dāng)塑性土膨脹時(shí)會(huì)導(dǎo)致灌注樁的孔徑減小，產(chǎn)生縮頸，所以在灌注樁成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過(guò)，在成孔一段時(shí)間，孔壁形成泥皮，孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹，如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

5.鋼筋籠上浮

當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時(shí)，由于澆注的砼自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠上浮;或者因?yàn)轫殴嘧⑦^(guò)鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層砼因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，已近初凝，表面形成硬殼，砼與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。所以在灌注砼過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)掌握砼澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)砼埋過(guò)鋼筋籠底端2～3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上;當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開(kāi)始上浮時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)沧?，并?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。

6.斷樁與夾泥層

當(dāng)泥漿過(guò)稠增加了澆注砼的阻力，導(dǎo)管漏水或?qū)Ч芴崧┒蜗虑驎r(shí)就會(huì)造成夾泥層和斷樁。

為了防止斷樁與夾泥層認(rèn)真做好清孔，防止孔壁坍塌;盡可能提高混凝土澆注速度;提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，灌注砼過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程;灌注水下砼前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。

7.施工中孔壁坍塌及對(duì)策

灌注樁施工過(guò)程中由于土壤的持力層發(fā)生變化等原因，將會(huì)出現(xiàn)因漏水、漏漿等導(dǎo)致的孔壁坍塌的質(zhì)量事故。鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。 施工現(xiàn)場(chǎng)在埋設(shè)灌注樁的護(hù)筒時(shí)，坑底與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí)，必須注意保持護(hù)筒安裝垂直，在護(hù)筒的適當(dāng)高度開(kāi)孔，使護(hù)筒內(nèi)保持1.0-1.5m的水頭高度。當(dāng)發(fā)現(xiàn)地基有地下水時(shí)，應(yīng)密切注意是否夾有不透水層。當(dāng)下層的承壓地下水的水頭比下層的地下水位高時(shí)，必須能保持足夠的泥水壓力，在施工前的地質(zhì)情況勘測(cè)中，一定要求給出地下水的壓力、出水量、水流方向等要素條件，泥漿的比重以1.1～1.3左右為宜。另外，在成孔時(shí)，如果遇到礫石層等土層產(chǎn)生大量漏漿時(shí)，應(yīng)考慮是否改成其他施工方法。當(dāng)中斷成孔作業(yè)時(shí)，要著重監(jiān)視漏水、跑漿的情況，為避免此類問(wèn)題的發(fā)生，在施工中要求施工人員要嚴(yán)格按施工規(guī)范進(jìn)行施工，深入理解設(shè)計(jì)意圖是確保成功施工的關(guān)鍵因素，塌孔的樁孔應(yīng)及時(shí)回填，當(dāng)?shù)貙映尸F(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)后，應(yīng)適當(dāng)?shù)耐Ｖ?～5天后再度施工為宜。

參考文獻(xiàn)：

[1]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）

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[3] 姜曉川： “淺析鉆孔灌注樁的施工技術(shù)和質(zhì)量控制”，《山西建筑》，2007年第15期.