鉆孔樁知識(shí)總結(jié)

1、鉆孔灌注樁施工方法 鉆孔灌注樁的施工，因其所選護(hù)壁形成的不同，有泥漿護(hù)壁方式法和全套管施工法兩種。 泥漿護(hù)壁施工法 沖擊鉆孔，沖抓鉆孔和回轉(zhuǎn)鉆削成孔等均可采用泥漿護(hù)壁施工法。該施工法的過(guò)程是：平整場(chǎng)地泥漿制備埋設(shè)護(hù)筒鋪設(shè)工作平臺(tái)安裝 鉆機(jī)并定位鉆進(jìn)成孔清孔并檢查成孔質(zhì)量下放鋼筋籠灌注水下混凝土拔出護(hù)筒檢查質(zhì)量。施工順序:(1)施工準(zhǔn)備 施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場(chǎng)地布置等。 鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的主要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)情況和各種鉆孔機(jī)的應(yīng)用條件來(lái)選擇。 (2)鉆孔機(jī)的安裝與定位 安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有

2、坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。 為防止樁位不準(zhǔn)，施工中很重要的是定好中心位置和正確的安裝鉆孔機(jī)，對(duì)有鉆塔的鉆孔機(jī)，先利用鉆機(jī)的動(dòng)力與附近的地籠配合，將鉆桿移動(dòng)大致定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，準(zhǔn)確定位，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護(hù)筒中心在一垂線上，以保證鉆機(jī)的垂直度。鉆機(jī)位置的偏差不大于2cm。對(duì)準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對(duì)稱于鉆機(jī)軸線上拉上纜風(fēng)繩。 (3)埋設(shè)護(hù)筒 鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時(shí)，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會(huì)向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到

3、這個(gè)作用外，同時(shí)好有隔離地表水、保護(hù)孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導(dǎo)向作用等。 制作護(hù)筒的材料有木、鋼、鋼筋混凝土三種。護(hù)筒要求堅(jiān)固耐用，不漏水，其內(nèi)徑應(yīng)比鉆孔直徑大（旋轉(zhuǎn)鉆約大20cm，潛水鉆、沖擊或沖抓錐約大40cm），每節(jié)長(zhǎng)度約23m。一般常用鋼護(hù)筒。 (4)泥漿制備 鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤(rùn)土)和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤(rùn)滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過(guò)循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來(lái)確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作要求機(jī)動(dòng)掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)

4、速度。 鉆孔灌注樁 (5)鉆孔 鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開孔質(zhì)量，為此必須對(duì)好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣(沖擊式用)，還要隨時(shí)檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時(shí)，附近土層因受到震動(dòng)而影響鄰孔的穩(wěn)固。所以鉆好的孔應(yīng)及時(shí)清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的順序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好，既要保證下一個(gè)樁孔的施工不影響上一個(gè)樁孔，又要使鉆機(jī)的移動(dòng)距離不要過(guò)遠(yuǎn)和相互干擾。 (6)清孔 鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成樁質(zhì)量與樁身曲直。為此，除了鉆孔過(guò)程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后

5、，應(yīng)對(duì)孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時(shí)過(guò)長(zhǎng)以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對(duì)于摩擦樁當(dāng)孔壁容易坍塌時(shí)，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30cm；當(dāng)孔壁不易坍塌時(shí)，不大于20cm。對(duì)于柱樁，要求在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不大于5cm。清孔方法是使用的鉆機(jī)不同而靈活應(yīng)用。通?？刹捎谜h(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)、反循環(huán)旋轉(zhuǎn)機(jī)真空吸泥機(jī)以及抽渣筒等清孔。其中用吸泥機(jī)清孔，所需設(shè)備不多，操作方便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)慎重使用。其原理就是用壓縮機(jī)產(chǎn)生的高壓空氣吹入吸泥機(jī)管道內(nèi)將泥渣吹出。 (7)灌注水下混凝土 清完孔之后，就可將預(yù)制的鋼筋籠垂直吊放到

6、孔內(nèi)，定位后要加以固定，然后用導(dǎo)管灌注混凝土，灌注時(shí)混凝土不要中斷，否則易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。鉆孔灌注樁遇到質(zhì)量問(wèn)題的預(yù)防及處理措施 1、成孔質(zhì)量問(wèn)題 塌孔 預(yù)防措施：根據(jù)不同地層，控制使用好泥漿指標(biāo)。在回填土、松軟層及流砂層鉆進(jìn)時(shí)，嚴(yán)格控制速度。地下水位過(guò)高，應(yīng)升高護(hù)筒，加大水頭。地下障礙物處理時(shí)，一定要將殘留的砼塊處理清除。孔壁坍塌嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上12m處，搗實(shí)后重新鉆進(jìn)。 縮徑 預(yù)防措施：選用帶保徑裝置鉆頭，鉆頭直徑應(yīng)滿足成孔直徑要求，并應(yīng)經(jīng)常檢查，及時(shí)修復(fù)。易縮徑孔段鉆進(jìn)時(shí)，可適當(dāng)提高泥漿的粘度。對(duì)易縮徑部位也可采用上下反復(fù)掃孔的方法來(lái)擴(kuò)大孔徑。 樁孔

7、偏斜 預(yù)防措施：保證施工場(chǎng)地平整，鉆機(jī)安裝平穩(wěn)，機(jī)架垂直，并注意在成孔過(guò)程中定時(shí)檢查和校正。鉆頭、鉆桿接頭逐個(gè)檢查調(diào)正，不能用彎曲的鉆具。在堅(jiān)硬土層中不強(qiáng)行加壓，應(yīng)吊住鉆桿，控制鉆進(jìn)速度，用低速度進(jìn)尺。對(duì)地下障礙行預(yù)先處理干凈。對(duì)已偏斜的鉆孔，控制鉆速，慢速提升，下降往復(fù)掃孔糾偏。 2、鋼筋籠安裝質(zhì)量問(wèn)題 鋼筋籠安裝與設(shè)計(jì)標(biāo)高不符 預(yù)防措施：鋼筋籠制作完成后，注意防止其扭曲變形，鋼筋籠入孔安裝時(shí)要保持垂直，砼保護(hù)層墊塊設(shè)置間距不宜過(guò)大，吊筋長(zhǎng)度精確計(jì)算，并在安裝時(shí)反復(fù)核對(duì)檢查。 鋼筋籠的上浮 鋼筋籠上浮的預(yù)防措施：嚴(yán)格控制砼質(zhì)量，坍落度控制在18±3cm，砼和易性要好。砼進(jìn)入鋼筋籠后

8、，砼上升不宜過(guò)快，導(dǎo)管在砼內(nèi)埋深不宜過(guò)大, 嚴(yán)格控制在10m以下，提升導(dǎo)管時(shí)，不宜過(guò)快，防 止導(dǎo)管鉤鋼筋籠，將其帶上等。 3、水下砼灌注問(wèn)題 堵管 預(yù)防措施：商品砼必須由具有資質(zhì)，質(zhì)量保證有信譽(yù)的廠家供應(yīng)，砼的級(jí)配與攪拌必須保證砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝時(shí)間滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，現(xiàn)場(chǎng)抽查每車砼的坍落度必須控制在鉆孔灌注樁施工規(guī)范允許的范圍以內(nèi)。灌注用導(dǎo)管應(yīng)平直，內(nèi)壁光滑不漏水。 樁頂部位疏松 預(yù)防措施：首先保證一定高度的樁頂留長(zhǎng)度。因受沉渣和稠泥漿的影響，極易產(chǎn)生誤測(cè)。因此可以用一個(gè)帶鋼管取樣盒的探測(cè)，只有取樣盒中撈起的取樣物是砼而不是沉淀物時(shí)，才能確認(rèn)終灌標(biāo)高已經(jīng) 達(dá)到。 樁身砼夾泥或斷

9、樁 預(yù)防措施：成孔時(shí)嚴(yán)格控制泥漿密度及孔底沉淤，第一次清孔必須徹底清除泥塊，砼灌注過(guò)程中導(dǎo)管提升要緩慢，特別到樁頂時(shí)，嚴(yán)禁大幅度提升導(dǎo)管。嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深，單樁砼灌注時(shí)，嚴(yán)禁中途斷料。拔導(dǎo)管時(shí)，必須進(jìn)行精確計(jì)算控制拔導(dǎo)管后砼的埋深，嚴(yán)禁憑經(jīng)驗(yàn)拔管。鉆孔灌注樁后壓漿法樁端地基加固的應(yīng)用 1、適用的地質(zhì)條件 施工方法適用于灌注樁的持力層應(yīng)為碎石層,碎石含量應(yīng)在50%以上,充填土與碎石無(wú)膠結(jié)或者為輕微膠結(jié),碎石的石質(zhì)要堅(jiān)硬,碎石分布均勻,碎石層厚度要滿足設(shè)計(jì)要求。 2、加固機(jī)理 在灌注樁施工中將鋼管沿樁鋼筋籠外壁埋設(shè),樁混凝土強(qiáng)度滿足要求后,將水泥漿液通過(guò)鋼管由壓力作用壓入樁端的碎石層孔隙中,使得原

10、本松散的沉渣、碎石、土粒和裂隙膠結(jié)成一個(gè)高強(qiáng)度的結(jié)合體。水泥漿液在壓力作用下由樁端在碎石層的孔隙里向四周擴(kuò)散,對(duì)于單樁區(qū)域,向四周擴(kuò)散相當(dāng)于增加了端部的直徑,向下擴(kuò)散相當(dāng)于增加了樁長(zhǎng);群樁區(qū)域所有的漿液連成一片,使得碎石層成為一個(gè)整體,從而使得原來(lái)不滿足要求的碎石層滿足結(jié)構(gòu)的承載力要求。在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中,無(wú)論如何清孔,孔底都會(huì)留有或多或少的沉渣;在初灌時(shí),混凝土從細(xì)長(zhǎng)的導(dǎo)管落下,因落差太大造成樁底部位的混凝土離析形成“虛尖”、“干碴石”;孔壁的泥皮阻礙了樁身與樁周土的結(jié)合,降低了摩擦系數(shù),以上幾點(diǎn)都影響到灌注樁的樁端承載力和側(cè)壁摩阻力。漿液壓入樁端后首先和樁端的沉渣、離析的“虛尖”、“干

11、碴石”相結(jié)合,增強(qiáng)該部分的密實(shí)程度,提高了承載力;漿液沿著樁身和土層的結(jié)合層上返,消除了泥皮,提高了樁側(cè)摩阻力,同時(shí)漿液橫向滲透到樁側(cè)土層中也起到了加大樁徑的作用。以上幾點(diǎn)均對(duì)提高灌注樁的單樁承載力起到不可忽視的作用。 3、壓漿參數(shù)的設(shè)定 壓漿參數(shù)主要包括壓漿水灰比、壓漿量以及閉盤壓力,由于地質(zhì)條件的不同,不同工程應(yīng)采用不同的參數(shù)。在工程樁施工前,應(yīng)該根據(jù)以往工程的實(shí)踐情況,先設(shè)定參數(shù),然后根據(jù)設(shè)定的參數(shù),進(jìn)行試樁的施工,試樁完成后達(dá)到設(shè)計(jì)的強(qiáng)度,進(jìn)行樁的靜載試驗(yàn),最終確定試驗(yàn)參數(shù)。 (1)水灰比：水灰比一般不宜過(guò)大和過(guò)小,過(guò)大會(huì)造成壓漿困難,過(guò)小會(huì)使水泥漿在壓力作用下形成離析,一般采用015

12、017。 (2)壓漿量：壓漿量是指單樁壓漿的水泥用量,它與碎石層的碎石含量以及樁間距有關(guān),取決于碎石層的孔隙率,在碎石層碎石含量為50%70%,樁間距為45m的條件下,壓漿量一般為115210t。它是控制后壓漿施工是否完成的主要參數(shù)。 (3)閉盤壓力：閉盤壓力是指結(jié)束壓漿的控制壓力,一般來(lái)說(shuō)什么時(shí)候結(jié)束一根灌注樁的壓漿,應(yīng)該根據(jù)事先設(shè)定的壓漿量來(lái)控制,但同時(shí)也要控制壓漿的壓力值。在達(dá)不到預(yù)先設(shè)定的壓漿量,但達(dá)到一定的壓力時(shí)就要停止壓漿,壓漿的壓力過(guò)大,一方面會(huì)造成水泥漿的離析,堵塞管道,另一方面,壓力過(guò)大可能擾動(dòng)碎石層,也有可能使得樁體上浮。一般閉盤的最大壓力應(yīng)該控制在018MPa。 根據(jù)預(yù)先

13、設(shè)定的參數(shù),進(jìn)行試驗(yàn)樁的施工,再根據(jù)試樁的靜載試驗(yàn)結(jié)果,最后確定工程樁的壓漿參數(shù),就可以進(jìn)行工程樁的施工了。 4、后壓漿施工工藝 4.1施工工藝流程 灌注樁成孔鋼筋籠制作壓漿管制作灌注樁清孔壓漿管綁扎下鋼筋籠灌注樁混凝土后壓漿施工 4.2施工 要點(diǎn) (1)壓漿管的制作在制作鋼筋籠的同時(shí)制作壓漿管。壓漿管采用直徑為25mm的黑鐵管制作,接頭采用絲扣連接,兩端采用絲堵封嚴(yán)。壓漿管長(zhǎng)度比鋼筋籠長(zhǎng)度多出55cm,在樁底部長(zhǎng)出鋼筋籠5cm,上部高出樁頂混凝土面50cm但不得露出地面以便于保護(hù)。壓漿管在最下部20cm制作成壓漿噴頭(俗稱花管),在該部分采用鉆頭均勻鉆出4排(每排4個(gè))、間距3cm、直徑3m

14、m的壓漿孔作為壓漿噴頭;用圖釘將壓漿孔堵嚴(yán),外面套上同直徑的自行車內(nèi)胎并在兩端用膠帶封嚴(yán),這樣壓漿噴頭就形成了一個(gè)簡(jiǎn)易的單向裝置:當(dāng)注漿時(shí)壓漿管中壓力將車胎迸裂、圖釘彈出,水泥漿通過(guò)注漿孔和圖釘?shù)目紫秹喝胨槭瘜又?而混凝土灌注時(shí)該裝置又保證混凝土漿不會(huì)將壓漿管堵塞。 (2)壓漿管的布置將2根壓漿管對(duì)稱綁在鋼筋籠外側(cè)。成孔后清孔、提鉆、下鋼筋籠,在鋼筋籠吊裝安放過(guò)程中要注意對(duì)壓漿管的保護(hù),鋼筋籠不得扭曲,以免造成壓漿管在絲扣連接處松動(dòng),噴頭部分應(yīng)加混凝土墊塊保護(hù),不得摩擦孔壁以免車胎破裂造成壓漿孔的堵塞。按照規(guī)范要求灌注混凝土。 (3)壓漿樁位的選擇根據(jù)以往工程實(shí)踐,在碎石層中,水泥漿在工作壓力

15、作用下影響面積較大。為防止壓漿時(shí)水泥漿液從臨近薄弱地點(diǎn)冒出,壓漿的樁應(yīng)在混凝土灌注完成37d后,并且該樁周圍至少8m范圍內(nèi)沒(méi)有鉆機(jī)鉆孔作業(yè),該范圍內(nèi)的樁混凝土灌注完成也應(yīng)在3d以上。 (4)壓漿施工順序壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿,壓漿先施工周圈樁位再施工中間樁;壓漿時(shí)采用2根樁循環(huán)壓漿,即先壓第1根樁的A管,壓漿量約占總量的70%(111114t水泥),壓完后再壓另1根樁的A管,然后依次為第1根樁的B管和第2根樁的B管,這樣就能保證同一根樁2根管壓漿時(shí)間間隔3060min以上,給水泥漿一個(gè)在碎石層中擴(kuò)散的時(shí)間。壓漿時(shí)應(yīng)做好施工記錄,記錄的內(nèi)容應(yīng)包括施工時(shí)間、壓漿開始及結(jié)束時(shí)間、壓漿數(shù)

16、量以及出現(xiàn)的異常情況和處理的措施等。 5、壓漿施工中出現(xiàn)的問(wèn)題和相應(yīng)措施 (1)噴頭打不開壓力達(dá)到10MPa以上仍然打不開壓漿噴頭,說(shuō)明噴頭部位已經(jīng)損壞,不要強(qiáng)行增加壓力,可在另一根管中補(bǔ)足壓漿數(shù)量。 (2)出現(xiàn)冒漿壓漿時(shí)常會(huì)發(fā)生水泥漿沿著樁側(cè)或在其他部位冒漿的現(xiàn)象,若水泥漿液是在其他樁或者地面上冒出,說(shuō)明樁底已經(jīng)飽和,可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿,壓漿量也滿足或接近了設(shè)計(jì)要求,可以停止壓漿;若從本樁側(cè)壁冒漿且壓漿量較少,可將該壓漿管用清水或用壓力水沖洗干凈,等到第2天原來(lái)壓入的水泥漿液終凝固化、堵塞冒漿的毛細(xì)孔道時(shí)再重新壓漿。 (3)單樁壓漿量不足壓漿時(shí)最好采用整個(gè)承臺(tái)群樁一次性壓漿,壓漿

17、先施工周圈樁形成一個(gè)封閉圈,再施工中間,能保證中間樁位的壓漿質(zhì)量,若出現(xiàn)個(gè)別樁壓漿量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,可視情況加大臨近樁的壓漿量作為補(bǔ)充。鉆孔灌注樁施工效果控制技術(shù) 1、準(zhǔn)備階段 （1）施工人員對(duì)施工地點(diǎn)地質(zhì)情況、樁位、樁徑、樁長(zhǎng)、標(biāo)高等了解清楚。 （2）樁位放樣。測(cè)量人員將4根直徑400mm的鋼管打入強(qiáng)風(fēng)化層作為定位樁。 （3）將吊裝工字鋼焊接的鋼圍堰導(dǎo)向樁與定位樁分層聯(lián)結(jié)固定，確保導(dǎo)向框位置準(zhǔn)確。 （4）插打鋼護(hù)筒。鋼護(hù)筒壁厚12mm，根據(jù)各墩不同地質(zhì)情況決定護(hù)筒長(zhǎng)度，護(hù)筒下沉深度穿過(guò)覆蓋層。 （5）插打鋼板樁圍堰。采用拉森型鋼板樁沿導(dǎo)向框排列。用Dz-60Y型振動(dòng)錘振動(dòng)下沉，直至穿過(guò)覆蓋層

18、為止。 2、鉆孔階段 （1）安設(shè)鉆機(jī)，使鉆桿中心重合，其水平位移及傾斜度誤差按規(guī)范要求調(diào)整。 （2）用沖擊鉆鉆孔時(shí)，應(yīng)待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，才能開鉆。 （3）鉆孔過(guò)程采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)施工技術(shù)，在黏土層，適當(dāng)少投泥土，靠鉆進(jìn)自行造漿，在砂土層則加大泥漿濃度固壁。鉆進(jìn)速度始終和泥漿排出量相適應(yīng)。 （4）孔內(nèi)始終保持0.2kg/cm2的靜水壓力，護(hù)筒內(nèi)水位始終高于水庫(kù)水位，遇松散地層時(shí)，適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和稠度，盡量減輕沖液對(duì)孔壁的影響，同時(shí)降低轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求。 （5）鉆進(jìn)過(guò)程嚴(yán)禁孔內(nèi)掉進(jìn)鉆頭、鉆桿及其他異物，經(jīng)常檢查鉆頭的磨損情況。 （6）鉆進(jìn)過(guò)程隨時(shí)留取渣樣，每米不少于1組，在離設(shè)計(jì)標(biāo)高1.01.5m范圍內(nèi)，每30cm留1組，每根樁渣樣不少于3組。 3、清孔階段 （1）清孔是鉆孔樁施工中保證成樁質(zhì)量的重要一環(huán)。通過(guò)清孔盡可能使沉渣全部清除，使混凝土與基巖接合完好，以提高樁底承載力。 （2）終孔后，將鉆頭提至距孔底的0.2-O.3m處，使之空轉(zhuǎn)，然后將殘存在孔底的鉆渣吸出；必要時(shí)投入適量純堿以提高泥漿比重和膠結(jié)能力，使沉渣排出孔外。 （3）當(dāng)鋼筋籠下沉固定后，再次復(fù)檢孔深和沉渣厚度等。若沉渣超標(biāo)，可用導(dǎo)管中附屬的風(fēng)管再次清孔，直至全部符合設(shè)計(jì)要求和工藝標(biāo)準(zhǔn)。 （4）清孔結(jié)束前，將泥漿比重調(diào)整到規(guī)定范圍，以保證水下混凝土的順