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淺談鉆孔灌注樁施工技術和相關流程論文
論文關鍵詞：鉆孔灌注樁；施工技術；打樁；牽動導管；下料
論文摘要：鉆孔灌注樁在區域基建工程基礎工程中發揮了重要作用，鉆孔灌注樁技術，因其對各種土層的適當性強、無擠土效應、無震害、無噪音、承載力高等優點，在工程中得到了廣泛應用。文章闡述了鉆孔灌注樁施工前要做的準備工作，介紹了施工技術的工作流程。
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，鉆孔灌注樁技術，因其對各種土層的適當性強、無擠土效應、無震害、無噪音、承載力高等優點，在工程中得到了廣泛應用。鉆孔灌注樁對于一般粘性土、填土、淤泥質土及砂土等而言，穿越方便，成孔效果較好。
一、工藝流程及施工準備
（一）工藝流程
施工前必須全面撐握鉆孔灌注樁的施工工藝，因鉆孔設備不同，其施工工藝流程也不一樣，現以GPS100型回旋鉆機成孔為例，其主要施工工藝流程為：場地平整→孔位測定→護筒埋設→鉆機就位→開鉆成孔→提鉆→第一次清孔→檢孔→鋼筋籠吊放→下導管→第二次清孔→水下混凝土灌注→提拔導管→成樁。
（二）主要準備工作
1．必須預審施工組織設計。工程開工前，施工單位應提前向監理部報送施工組織設計（專項施工方案）進行審查，其中包含施工方法、主要技術指標及控制措施。經監理工程師審核后完善施工組織設計方案。
2．必須認真把好測量定位關。測量定位是整項工作的關鍵，在思想上必須有足夠重視，是關系到孔位的準確性，鉆孔的垂直度及基準面的標高。施工單位在具體操作過程中，須嚴格按三檢制的要求層層落實，及時與監理方溝通，與監理方認真復核、驗收相結合，嚴格控制偏差在設計或規范允許范圍內。
3．必須把護筒、鉆機安裝穩固、準確。護筒有固定樁位、鉆孔導向、保護孔口和隔離孔內外表層水的作用。在制作過程中要求堅固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便和能重復使用等功能。一般采用帶法蘭的鋼質護筒，由3～5mm厚鋼板制作，在護筒外側上、中、下部各焊一道加勁肋增加剛度，防止變形，形狀可以做成整體或兩半圓。埋置時應保證平面位置正確，偏差不得大于5cm，且高出施工最高水位1.0～2.0m；在水下埋設的護筒應沿著導向架借助自重、射水、震動或錘擊等方法將護筒下沉至穩定深度。
鉆機是鉆孔、吊放鋼筋籠、灌注混凝土的支架，要安裝穩定、安全。應能承受鉆具和其它輔助設備的重量，并具有一定的剛度，在鉆進中或其它操作時，不易產生晃動，高度由鉆具長度和鋼筋骨架節長度決定，一般為8～12m；底盤的長度應根據高度穩定性決定。主要受力構件的斷面尺寸，由施工中出現的最大負荷計算決定，安全系數不宜小于3。在鉆孔過程中，成孔中心必須對準樁位中心，鉆機架必須保持平穩，不發生位移、傾斜和沉陷；安裝就位時，詳細測量后底座用枕木墊實塞緊，頂端用纜風繩固定平穩，并在鉆孔過程中經常檢查，以保證轉盤面水平、鉆機機架垂直，進而確保樁身的垂直度和孔徑大小。
二、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+20mm之間，砼灌注距樁頂約5m處時，坍落度控制在160～170mm，以確保樁頂浮漿不過高。氣溫高，成孔深，導管直徑在250mm之內，取高值，反之取低值。
三、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；但它會使土壤向一側作技術性灌注。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。
四、結語
施工人員要認真學好專業基礎知識，自覺實踐，一絲不茍，認真總結，正確應用有關規范；熟悉地質資料、設計圖紙、相關文件及各項技術要求，不斷提高自身的業務素質和技術水平，抓好施工準備、成孔、清孔、水下砼灌注等各個環節的質量控制，采取各種有效的措施，保障灌注樁的成樁質量。
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