鉆孔灌注樁基本知識(shí)

1、鉆孔灌注樁基本知識(shí)一、鉆孔灌注樁-含義灌注樁系是指在工程現(xiàn)場(chǎng)通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。二、鉆孔灌注樁-發(fā)展歷史鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型。灌注樁由最早的100多年前的1893年，因?yàn)楣I(yè)的發(fā)展以及人口的增長(zhǎng)，高層建筑不斷增加，但是因?yàn)楹枚喑鞘械牡鼗鶙l件比較差，不能直接承受由高層建筑所傳來的壓力，地表以下存在著厚度很大的軟土或中等強(qiáng)度的黏土層，建造高層建筑如仍沿用當(dāng)時(shí)通用的摩擦樁，必然產(chǎn)生很大的沉降。于是工程師們借鑒了掘井技術(shù)發(fā)明了在

2、人工挖孔中澆筑鋼筋混凝土而成樁。于是在隨后的50年之后，即20世紀(jì)40年代初隨著大功率鉆孔機(jī)具的研制成功首先在美國(guó)問世，二戰(zhàn)后，世界各地特別是歐美發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與發(fā)展，時(shí)至今日，隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異發(fā)展，鉆孔灌注樁在高層、超高層的建筑物和重型構(gòu)筑物中被廣泛應(yīng)用。當(dāng)然，在我國(guó)，鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)及施工水平也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。三、鉆孔灌注樁-分類 鉆孔灌注樁通常為一種非擠土樁，也有的為部分?jǐn)D土樁。鉆孔灌注樁的類型可以分為： A. 按樁徑大小分，可分為如下幾種： 小樁：由于樁徑小，施工機(jī)械、施工場(chǎng)地、施工方法較為簡(jiǎn)單，多用于基礎(chǔ)加固和復(fù)合樁基礎(chǔ)中（如：樹根樁）。 中樁：成樁方法和施工工藝繁多，工業(yè)與

3、民用建筑物中大量使用，是目前使用最多的一類樁。 大樁：樁徑大且樁端不可擴(kuò)大，單樁承載力高，近20年發(fā)展快，多用于重型建筑物、構(gòu)筑物、港口碼頭、公路鐵路橋涵等工程。 B. 按成樁工藝，鉆孔灌注樁可以分為： 干作業(yè)法鉆孔灌注樁； 泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁； 套管護(hù)壁法鉆孔灌注樁。 鉆孔灌注樁的特點(diǎn)四、鉆孔灌注樁技術(shù)特點(diǎn) a. 施工時(shí)基本無噪音、無振動(dòng)、無地面隆起或側(cè)移，因此對(duì)環(huán)境和周邊建筑物危害??； b. 大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深； c. 對(duì)于樁穿透的圖層可以在空中作原位測(cè)試，以檢測(cè)土層的性質(zhì)； d. 擴(kuò)底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力； e. 經(jīng)常設(shè)計(jì)成一柱一樁，無需樁頂承臺(tái)，簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)

4、形式； f. 鉆孔灌注樁通常布樁間距大，群樁效應(yīng)??； g. 某些利用“擠擴(kuò)支盤”鉆孔灌注樁可以有效減少樁徑和樁長(zhǎng)，提高樁的承載力，減少沉降量； h. 可以穿越各種土層，更可以嵌入基巖，這是別的樁型很難做到的； i. 施工設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，能在較低的凈空條件下設(shè)樁； j. 鉆孔灌注樁在施工中，影響成樁質(zhì)量的因素較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時(shí)候會(huì)發(fā)生縮徑、樁身局部夾泥等現(xiàn)象，樁側(cè)阻力和樁端阻力的發(fā)揮會(huì)隨著工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響； k. 因?yàn)殂@孔灌注樁的承載力非常高，所以進(jìn)行常規(guī)的靜載試驗(yàn)一般難以測(cè)定其極限荷載，對(duì)于各種工藝條件下的樁受力，變形及破壞機(jī)理現(xiàn)在尚未完全被人們掌握。設(shè)計(jì)理論有待

5、進(jìn)一步完善。五、鉆孔灌注樁-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。 1、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

6、求安裝地基穩(wěn)固。對(duì)地層較軟和有坡度的地基，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，

7、能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個(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)過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，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

8、稠會(huì)削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進(jìn)速度。 (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)系到成裝置量與樁身曲直。為此，除了鉆孔過程中密切觀測(cè)監(jiān)督外，在鉆孔

9、達(dá)到設(shè)計(jì)要求深度后，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。 2、全套管施工法 全套管施工法的施工順序。其一般的施工過程是：平場(chǎng)地、鋪設(shè)工作平臺(tái)、安裝鉆機(jī)、壓套管、鉆進(jìn)成孔、安放鋼筋籠、防導(dǎo)管、澆注混凝土、拉拔套管、檢查成樁質(zhì)量。 全套管施工法的主要施