鉆孔灌注樁施工規(guī)范

鉆孔灌注樁施工規(guī)范鉆孔灌注樁的施工技術(shù)和質(zhì)量控制鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀測，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中任何一種環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者導(dǎo)致巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響。因此，規(guī)定基礎(chǔ)施工隊伍在施工技術(shù)措施上要貫徹，并加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，親密注意抓好施工過程中每一種環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對灌注樁在施工過程中也許會發(fā)生的某些問題進(jìn)行分析后制定出施工質(zhì)量原則、驗(yàn)收實(shí)行方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。1.成孔質(zhì)量的控制成孔是混凝土灌注樁施工中的一種重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則也許會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計持力層規(guī)定等，還將直接影響樁身質(zhì)量和導(dǎo)致樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好如下幾項(xiàng)工作。1.1采用隔孔施工程序鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不一樣，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強(qiáng)度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強(qiáng)度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依托泥漿來平衡的，故采用較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。1.2保證樁身成孔垂直精度這是灌注樁順利施工的一種重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計規(guī)定，應(yīng)采用擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固，常常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。1.3保證樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。在護(hù)筒定位后及時復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不不小于50mm，并認(rèn)真檢查回填土與否密實(shí)，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會發(fā)生某些變化，為精確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復(fù)核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長度來校驗(yàn)成孔到達(dá)深度。雖然鉆桿抵達(dá)的深度已反應(yīng)了成孔深度，不過如在第一次清孔時泥漿比重控制不妥，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就也許會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測繩復(fù)核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同步還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達(dá)1.2％，為提高測繩的測量精度，在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定，并在使用中常常復(fù)核。為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長度時注意檢查鉆桿與否彎曲外，還根據(jù)不一樣土層狀況對比地質(zhì)資料，隨時調(diào)整鉆進(jìn)速度，并描繪出鉆進(jìn)成孔時間曲線。當(dāng)鉆進(jìn)粉砂層進(jìn)尺明顯下降，在軟粘土鉆進(jìn)最快0.2m／min左右，在細(xì)粉砂層鉆進(jìn)都是O.015m／min左右，兩者進(jìn)尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要常常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時調(diào)換鉆頭。1.4鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計和施工規(guī)范規(guī)定驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要尤其注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋精確地吊放在設(shè)計標(biāo)高上，這是由于鋼筋吊籠放后是臨時固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而變化，因此應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長度，以保證鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計規(guī)定。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對質(zhì)量不符合規(guī)范規(guī)定的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同步，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r，不能加壓強(qiáng)行下放，由于這將會導(dǎo)致坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而導(dǎo)致的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；假如是成孔偏斜而導(dǎo)致的，則規(guī)定進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加緊焊接時間，盡量縮短沉放時間。1.5灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔清孔的重要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的重要原因之一。清孔則是運(yùn)用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處在懸浮狀態(tài)，再運(yùn)用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣伴隨泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清潔凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用灌注樁系是指在工程現(xiàn)場通過機(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，根據(jù)成孔措施不一樣，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。鉆孔灌注樁是按成樁措施分類而定義的一種樁型。灌注樁由最早的100數(shù)年前的1893年，由于工業(yè)的發(fā)展以及人口的增長，高層建筑不停增長，不過由于好多都市的地基條件比較差，不能直接承受由高層建筑所傳來的壓力，地表如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)明了在人工挖孔中澆筑鋼筋混凝土而成樁。于是在隨即的50年之后，即20世紀(jì)40年代初伴隨大功率鉆孔機(jī)具的研制成功首先在美國問世，二戰(zhàn)后，世界各地尤其是歐美發(fā)達(dá)國家經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇與發(fā)展，時至今日，伴隨科學(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，鉆孔灌注樁設(shè)計及施工水平也得到了長足的發(fā)展。鉆孔灌注樁一般為一種非擠土樁，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、施工場地、施工措施較為簡樸，多用于基礎(chǔ)加固和復(fù)合樁基礎(chǔ)中（如：樹根樁）。中樁

成樁措施和施工工藝繁多，工業(yè)與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)鉆孔灌注樁具有如下技術(shù)特點(diǎn)：a.施工時基本無噪音、無振動、無地面隆起或側(cè)移，因此對環(huán)境和周圍建筑物危害小；b.大直徑鉆孔灌注樁直徑大、入土深；c.對于樁穿透的圖層可以在空中作原位測試，以檢測土層的性質(zhì)；d.擴(kuò)底鉆孔灌注樁能更好地發(fā)揮樁端承載力；e.常常設(shè)計成一柱一樁，無需樁頂承臺，簡化了基礎(chǔ)構(gòu)造形式；f.鉆孔灌注樁一般布樁間距大，群樁效應(yīng)??；g.某些運(yùn)用“擠擴(kuò)支盤”鉆孔灌注樁可以有效減少樁徑和樁長，提高樁的承載力，減少沉降量；h.可以穿越多種土層，更可以嵌入基巖，這是別的樁型很難做到的；i.施工設(shè)備簡樸輕便，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)量的原因較多，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，有時候會發(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)揮會伴隨工藝而變化，且又在較大程度上受施工操作影響；k.

由于鉆孔灌注樁的承載力非常高，因此進(jìn)行常規(guī)的靜載試驗(yàn)一般難以測定其極限荷載，對于多種工藝條件下的樁受力，變形及破壞機(jī)理目前尚未完全被人們掌握。設(shè)計理論有待深入完善。2．鉆孔灌注樁施工措施鉆孔灌注樁的施工，因其所選護(hù)壁形成的不一樣，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：平整場地→泥漿制備→埋設(shè)護(hù)筒→鋪設(shè)工作平臺→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。施工次序(1)施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備包括：選擇鉆機(jī)、鉆具、場地布置等。鉆機(jī)是鉆孔灌注樁施工的重要設(shè)備，可根據(jù)地質(zhì)狀況和多種鉆孔機(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)假如不穩(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，因此規(guī)定安裝地基穩(wěn)固。對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對的的安裝鉆孔機(jī)，對有鉆塔的鉆孔機(jī)，先運(yùn)用鉆機(jī)的動力與附近的地籠配合，將鉆桿移動大體定位，再用千斤頂將機(jī)架頂起，精確定位，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)位置的偏差不不小于2cm。對準(zhǔn)樁位后，用枕木墊平鉆機(jī)橫梁，并在塔頂對稱于鉆機(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，在地下水位如下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內(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，增長孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。護(hù)筒除起到這個作用外，同步好有隔離地表水、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)筒規(guī)定結(jié)實(shí)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)長度約2~3m。一般常用鋼護(hù)筒。(4)泥漿制備鉆孔泥漿由水、粘土(膨潤土)和添加劑構(gòu)成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，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)制的鉆孔泥漿及通過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔措施和地層狀況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應(yīng)視地層變化或操作規(guī)定機(jī)動掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護(hù)壁效果差；泥漿太稠會減弱鉆頭沖擊功能，減少鉆進(jìn)速度。(5)鉆孔鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作規(guī)定進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開孔質(zhì)量，為此必須對好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不停添加泥漿和抽渣(沖擊式用)，還要隨時檢查成孔與否有偏斜現(xiàn)象。采用沖擊式或沖抓式鉆機(jī)施工時，附近土層因受到震動而影響鄰孔的穩(wěn)固。因此鉆好的孔應(yīng)及時清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土。鉆孔的次序也應(yīng)實(shí)事先規(guī)劃好，既要保證下一種樁孔的施工不影響上一種樁孔，又要使鉆機(jī)的移動距離不要過遠(yuǎn)和互相干擾。(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，除了鉆孔過程中親密觀測監(jiān)督外，在鉆孔到達(dá)設(shè)計規(guī)定深度后，應(yīng)對孔深、孔位、孔形、孔徑等進(jìn)行檢查。在終孔檢查完全符合設(shè)計規(guī)定期，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，防止隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。對于摩擦樁當(dāng)孔壁輕易坍塌時，規(guī)定在灌注水下混凝土前沉渣厚度不不小于30cm；當(dāng)孔壁不易坍塌時，不不小于20cm。對于柱樁，規(guī)定在射水或射風(fēng)前，沉渣厚度不不小于5cm。清孔措施是使用的鉆機(jī)不一樣而靈活應(yīng)用。一般可采用正循環(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，操作以便，清孔也較徹底，但在不穩(wěn)定土層中應(yīng)謹(jǐn)慎使用。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