注冊監理工程師：鉆孔灌注樁的施工及監理
發布時間：2014-02-25 共1頁
我國地域遼闊，地形及地貌相當復雜，在沿海一帶尤為突出。鉆孔灌注樁在這些區域基建工程基礎工程中發揮了重要作用。其中，鉆孔灌注樁的水下砼灌注是成樁的關鍵環節。鉆孔灌注樁適用于地下水位較低的和復雜且常需護壁的地質情況。目前，此工藝正日益完善，但往往由于工藝不當，斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質量問題也時有發生。因此，運用科學，實用的砼灌注工藝以確保工程質量顯得極為重要。如某工程采用鉆孔灌注樁φ800,樁長38.62米），共117根，圍護采用鉆孔灌注樁加水泥攪拌樁作為止水帷幕（φ200，樁長13.50米）共169根，鉆孔樁數量大、樁身長，施工質量的優劣直接關系到樁基和圍護工程質量，關系到整個工程的質量，因此，正確地選用科學合理的施工工藝，使鉆孔灌注樁單樁靜載試壓達到全部優良。現根據我近十年來工作經驗對此工藝作以下要點分析：
一、原料選擇與下料
砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%，以提高砼的流動性，防止堵管。一般砼初凝時間僅3~5小時，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時間約為5~7小時，因此應加緩凝劑，使砼初凝時間大于8小時，為了使砼具有良好的保水性和流動性，應按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開動攪拌機并加入30%以上的水，&&然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率較大時，可適當控制此部分水量），最后加水到出料時間控制在60秒內，坍落度應控制在180+20毫米之間，砼灌注距樁頂約5米處時，坍落度控制在160~170毫米，以確保樁頂浮漿不過高。氣溫高，成孔深，導管直徑在250毫米之內，取高值，反之取低值。
二、選擇打樁順序
打樁順序一般分為：由一側向單一方面打，自中間向兩個方面對稱打，自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質量。因此；應結合地基土壤的擠壓情況，樁距的大小，樁機的性能，工程特點及工期要求，經綜合考慮予以確定，以確保樁基質量。減少樁機的移動和轉向，加快打樁速度，由一側向單一方向打，樁機系單向移動，樁的就位與起吊均很方便，故打樁效率高；但它會使土壤向一作技術檢灌注操作技術分為首批砼灌注與后續砼灌注及后期灌注三個過程。在前一過程中，砼灌注量與泥漿至砼面高度，砼面至孔底高度，泥漿的密度，導管內徑及樁直徑有關。孔徑越大，首批灌注的砼量越多。由于砼量大，攪拌時間長，因此可能出現離析現象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現導管中堵滿砼，甚至漏斗內還有部分砼，此時應加大設備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導管，若起重能力不足，則應用卷揚機拉緊漏斗晃動，這樣能使砼順利下滑至孔底，下滿后，繼續向漏斗加入砼，進行后續灌注。在后續灌注中，當出現非連續性灌注時，漏斗中的砼下落后，應當牽動導管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼。牽動導管的作用有兩點：
1、有利于后續砼的順利下落，否則砼在導管中存留時間稍長，其流動性能變差，與導管間摩擦阻力隨之增強，造成水泥漿緩緩流墜，而骨料都滯留在導管中，使砼與管壁摩擦阻力增強，灌注砼下落困難，導致斷樁。同時，由于粗骨料間有大量空隙，后續砼加入后形成的高壓氣囊，會擠破管節間的密封膠墊而導致漏水，有時還會形成蜂窩狀砼，嚴重影響成樁質量。
2、牽動導管增強砼向四周邊擴散，加強樁身與周邊地層的有效結合，增大樁體摩擦力，同時加大砼與鋼筋籠的結合力，從而提高樁基承載力。
在砼灌注后期，由于孔內壓力較小，往往上部砼不如下部密實，這時應稍提漏斗增大落差。以提高其密實度。當然在控制砼初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這時提高的灌注質量十分重要，因此應做好灌注前的各項準備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。
三、鉆孔灌注樁易產生的質量問題及處理
1、斷樁
斷樁一般常見于地面下1~3米不同較硬層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個截面，其主要原因有：樁距過小，鄰樁施打時土的擠壓所產生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對樁產生剪力；樁身砼終凝不久，強度弱，承受不了外力的影響。避免斷樁的措施有：
（1）樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；
（2）考慮打樁順序及樁架行走路線時，應注意減少對新樁的影響；
（3）采用跳打法或控制時間法以減少對鄰樁的影響。斷樁檢查，在2~3米深度內可用木錘敲擊樁頭側面，同時用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會感到浮振。亦可用動測法，由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質量和完整程度。斷樁一經發現，應將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上鐵箍聯接，再重新灌注砼補做樁身。
2、縮頸
縮頸的樁又稱瓶頸樁。部分樁徑縮小，截面不符合要求。其原因有：在含水量大的粘性土中沉管時，土體受強烈擾動和擠壓產生很高的孔隙和壓力。樁管拔出后，這種壓力便作用到新灌注的砼樁上，使樁身發生不同程度的頸縮現象，拔管過快，砼量少或和易性差，使砼出管時擴散差等。施工中應經常測定砼落下情況，發現問題及時糾正，一般可用復打法處理。
3、吊腳樁
即樁底部分砼隔空或砼中混進泥砂而形成松軟層。原因為樁靴強度不夠，沉管時被破壞變形，水或泥砂進入樁管，或活瓣未及時打開，處理方法：將樁管拔出糾正樁靴或將砂回填成孔后重新澆筑。
4、樁靴進水進泥
常發生在地下水位高或飽和和淤泥或粉砂土層中。原因為樁靴活瓣閉合不嚴，預制樁靴被打壞或活瓣變形。處理方法：拔出樁管消除泥砂，整修樁靴活瓣，用砂回填后重打。地下水位高時，可待樁管沉至地下水位時，先灌入0.5米厚的水泥砂漿作封底，再灌1米高砼增壓，然后再繼續沉管。
隨著科學技術的不斷提高&&，建筑新技術及新工藝也不斷發現并完善起來。相當多的科研人員及業內人士非常重視鉆孔灌注樁的發展，作為對付水下施工的一把利劍，注意收集有關地質資料及學習各種復雜的基礎施工經驗是必不可少的。在沿海地帶有許多地區采用箱形基礎和筏形基礎來代替樁基，在使用這種基礎類型必須考慮到地下潛水及承壓的分布情況和土層之間的變化，尤其是對當地地質歷史的深入了解，而且利用現代高技術的電子實驗及檢測設備（例如電阻感應片）來觀察土體在被開挖后的變化是極度為重要的。
一、原料選擇與下料
砼原料宜選用卵石、石子含泥量小于2%，以提高砼的流動性，防止堵管。一般砼初凝時間僅3~5小時，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時間約為5~7小時，因此應加緩凝劑，使砼初凝時間大于8小時，為了使砼具有良好的保水性和流動性，應按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒入料斗后，先開動攪拌機并加入30%以上的水，&&然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水（如砂、石含水率較大時，可適當控制此部分水量），最后加水到出料時間控制在60秒內，坍落度應控制在180+20毫米之間，砼灌注距樁頂約5米處時，坍落度控制在160~170毫米，以確保樁頂浮漿不過高。氣溫高，成孔深，導管直徑在250毫米之內，取高值，反之取低值。
二、選擇打樁順序
打樁順序一般分為：由一側向單一方面打，自中間向兩個方面對稱打，自中間向四周打。打樁順序直接影響打樁速度和樁基質量。因此；應結合地基土壤的擠壓情況，樁距的大小，樁機的性能，工程特點及工期要求，經綜合考慮予以確定，以確保樁基質量。減少樁機的移動和轉向，加快打樁速度，由一側向單一方向打，樁機系單向移動，樁的就位與起吊均很方便，故打樁效率高；但它會使土壤向一作技術檢灌注操作技術分為首批砼灌注與后續砼灌注及后期灌注三個過程。在前一過程中，砼灌注量與泥漿至砼面高度，砼面至孔底高度，泥漿的密度，導管內徑及樁直徑有關。孔徑越大，首批灌注的砼量越多。由于砼量大，攪拌時間長，因此可能出現離析現象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現導管中堵滿砼，甚至漏斗內還有部分砼，此時應加大設備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導管，若起重能力不足，則應用卷揚機拉緊漏斗晃動，這樣能使砼順利下滑至孔底，下滿后，繼續向漏斗加入砼，進行后續灌注。在后續灌注中，當出現非連續性灌注時，漏斗中的砼下落后，應當牽動導管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼。牽動導管的作用有兩點：
1、有利于后續砼的順利下落，否則砼在導管中存留時間稍長，其流動性能變差，與導管間摩擦阻力隨之增強，造成水泥漿緩緩流墜，而骨料都滯留在導管中，使砼與管壁摩擦阻力增強，灌注砼下落困難，導致斷樁。同時，由于粗骨料間有大量空隙，后續砼加入后形成的高壓氣囊，會擠破管節間的密封膠墊而導致漏水，有時還會形成蜂窩狀砼，嚴重影響成樁質量。
2、牽動導管增強砼向四周邊擴散，加強樁身與周邊地層的有效結合，增大樁體摩擦力，同時加大砼與鋼筋籠的結合力，從而提高樁基承載力。
在砼灌注后期，由于孔內壓力較小，往往上部砼不如下部密實，這時應稍提漏斗增大落差。以提高其密實度。當然在控制砼初凝時間的同時，必須合理地加快灌注速度，這時提高的灌注質量十分重要，因此應做好灌注前的各項準備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。
三、鉆孔灌注樁易產生的質量問題及處理
1、斷樁
斷樁一般常見于地面下1~3米不同較硬層交接處。其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個截面，其主要原因有：樁距過小，鄰樁施打時土的擠壓所產生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對樁產生剪力；樁身砼終凝不久，強度弱，承受不了外力的影響。避免斷樁的措施有：
（1）樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；
（2）考慮打樁順序及樁架行走路線時，應注意減少對新樁的影響；
（3）采用跳打法或控制時間法以減少對鄰樁的影響。斷樁檢查，在2~3米深度內可用木錘敲擊樁頭側面，同時用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會感到浮振。亦可用動測法，由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質量和完整程度。斷樁一經發現，應將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上鐵箍聯接，再重新灌注砼補做樁身。
2、縮頸
縮頸的樁又稱瓶頸樁。部分樁徑縮小，截面不符合要求。其原因有：在含水量大的粘性土中沉管時，土體受強烈擾動和擠壓產生很高的孔隙和壓力。樁管拔出后，這種壓力便作用到新灌注的砼樁上，使樁身發生不同程度的頸縮現象，拔管過快，砼量少或和易性差，使砼出管時擴散差等。施工中應經常測定砼落下情況，發現問題及時糾正，一般可用復打法處理。
3、吊腳樁
即樁底部分砼隔空或砼中混進泥砂而形成松軟層。原因為樁靴強度不夠，沉管時被破壞變形，水或泥砂進入樁管，或活瓣未及時打開，處理方法：將樁管拔出糾正樁靴或將砂回填成孔后重新澆筑。
4、樁靴進水進泥
常發生在地下水位高或飽和和淤泥或粉砂土層中。原因為樁靴活瓣閉合不嚴，預制樁靴被打壞或活瓣變形。處理方法：拔出樁管消除泥砂，整修樁靴活瓣，用砂回填后重打。地下水位高時，可待樁管沉至地下水位時，先灌入0.5米厚的水泥砂漿作封底，再灌1米高砼增壓，然后再繼續沉管。
隨著科學技術的不斷提高&&，建筑新技術及新工藝也不斷發現并完善起來。相當多的科研人員及業內人士非常重視鉆孔灌注樁的發展，作為對付水下施工的一把利劍，注意收集有關地質資料及學習各種復雜的基礎施工經驗是必不可少的。在沿海地帶有許多地區采用箱形基礎和筏形基礎來代替樁基，在使用這種基礎類型必須考慮到地下潛水及承壓的分布情況和土層之間的變化，尤其是對當地地質歷史的深入了解，而且利用現代高技術的電子實驗及檢測設備（例如電阻感應片）來觀察土體在被開挖后的變化是極度為重要的。
