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1、鉆孔灌注樁施工技術(shù)與事故預(yù)防 旋挖機(jī)鉆孔灌注樁 摘要：鉆孔灌注樁基礎(chǔ)具有承載力大，抗沖刷以及無(wú)噪音、無(wú)振動(dòng)，對(duì)環(huán)境影響小，工藝成熟，設(shè)備、機(jī)具簡(jiǎn)單，施工方便，造價(jià)低廉等特點(diǎn)，因而被廣泛地應(yīng)用于城市建設(shè)。而鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，成樁過(guò)程中間環(huán)節(jié)多, 影響成樁質(zhì)量的因素多, 如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、混凝土的配制、灌注等，為了確保成樁質(zhì)量，最大程度防止坍孔、斷樁等質(zhì)量事故的發(fā)生?，F(xiàn)結(jié)合青奧村風(fēng)情街工程樁基施工實(shí)踐對(duì)施工質(zhì)量控制與事故預(yù)防進(jìn)行分析及論述。 關(guān)鍵詞：青奧村風(fēng)情街；鉆孔灌注樁；質(zhì)量；事故預(yù)防 Abstract: Bored Pile Foundation has characteristi

2、cs of large carrying capacity, anti-erosion, and no noise, no vibration, environmental impact, mature technology, equipment, machinery, construction convenient, low cost, that is why it been widely used in urban construction. Bored piles are hidden works, pile process intermediate links, the impact

3、of pile quality factors such as geological factors, the drilling process, concrete preparation, perfusion to prevent hole collapse, in order to ensure that the pile quality and the greatest degree the broken pile and quality accidents. Now combined with the Youth Olympic Village style street works P

4、ile Foundation Construction practice for construction quality control and accident prevention analyzed and discussed. Key Words: style of the Youth Olympic Village Street; bored pile; quality; accident prevention 中圖分類號(hào)TU942 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)： 1工程簡(jiǎn)介 本工程鉆孔灌注樁主要用基坑支護(hù)工程。支護(hù)樁樁徑1100mm，有效樁長(zhǎng)22.25m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C35。灌注樁擋

5、土，深層攪拌樁止水，坑內(nèi)設(shè)鋼筋混凝土支撐。 2鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制 2.1鉆孔質(zhì)量控制 根據(jù)樁的設(shè)計(jì)參數(shù)，如樁徑、樁長(zhǎng)、垂直度要求等；地質(zhì)條件：樁施工時(shí)穿越的地層、地下水位、持力層特征等；施工條件：施工場(chǎng)地、施工環(huán)境、制樁材料的供應(yīng)條件等；各類灌注樁設(shè)備的適用條件，選擇打樁設(shè)備。常用的樁機(jī)型號(hào)有GPS-18,GPS-20。GPS-18機(jī)架輕巧，鉆桿較細(xì)，移動(dòng)方便，成孔速度快，但運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)晃動(dòng)幅度，不利于成孔質(zhì)量。因?yàn)楸竟こ讨ёo(hù)均為1100mm，所以采用了GPS-20型鉆孔樁機(jī)，其運(yùn)行雖慢，但平穩(wěn)，且鉆桿粗壯，節(jié)頭是用法蘭連接，不宜發(fā)生鉆桿彎曲和接頭脫落等現(xiàn)象。 2.2樁位放設(shè) 本工程采用全站儀

6、放設(shè)樁位，此方法簡(jiǎn)易，而且宜于復(fù)核。由于護(hù)筒的埋設(shè)方法是挖坑法，因此，放樁位時(shí)先在原地面放設(shè)一次，待護(hù)筒埋好后再?gòu)?fù)核。在準(zhǔn)確放樣的前提下鉆機(jī)就位，其必須保持平穩(wěn),不發(fā)生傾斜、位移。穩(wěn)定機(jī)架及增加運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的平穩(wěn)性，可以采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固。鉆機(jī)就位后將水平尺放在磨盤上，相互垂直擺放兩次，看氣泡是否對(duì)中，用以檢查鉆機(jī)垂直度合格與否。此項(xiàng)工作直接影響到成孔質(zhì)量，鋼筋籠及導(dǎo)管是否能順利沉放，因此尤為重要。 為準(zhǔn)確控制鉆孔深度，盡量選用長(zhǎng)度一致的鉆桿，量出每節(jié)長(zhǎng)度，根據(jù)設(shè)計(jì)孔深算出鉆桿數(shù)量，并在機(jī)架上做出控制的標(biāo)尺,以便在施工中進(jìn)行觀測(cè)、記錄。 2.3鉆孔施工 成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要

7、部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。本文以支護(hù)樁為論述主體，本項(xiàng)目采取以下幾項(xiàng)措施。 2.3.1 采取隔孔施工程序（支護(hù)樁） 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靠泥漿來(lái)平衡的，故采取較適應(yīng)的樁距對(duì)防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。 2.3.2確保樁身成孔垂直精度 采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施。 2.3.3樁頂標(biāo)高和成孔深度 嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差50mm，并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí)，以防鉆孔過(guò)程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過(guò)程中自然地坪的標(biāo)

8、高會(huì)發(fā)生一些變化，為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時(shí)復(fù)核磨盤的水平和鉆桿的總長(zhǎng)度并作好記錄，以便在鉆孔時(shí)控制孔深。成孔后雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng)，或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁，就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過(guò)厚等現(xiàn)象，這將給第二次清 孔帶來(lái)很大的困難，有的甚至通過(guò)第二次清孔也無(wú)法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測(cè)繩復(fù)核成孔深度，如測(cè)繩的測(cè)深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時(shí)還要考慮在施工中常用的測(cè)繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達(dá)12，為提高測(cè)繩的測(cè)量精度，在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定，并在使用中經(jīng)常復(fù)核。 為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等

9、現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長(zhǎng)度時(shí)注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料，隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度，在軟粘土鉆進(jìn)最快0.2mmin左右。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過(guò)程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過(guò)10mm時(shí)，就要及時(shí)調(diào)換鉆頭。發(fā)現(xiàn)如塌孔、進(jìn)尺異常等情況時(shí),應(yīng)仔細(xì)觀察分析,查明原因和位置,及時(shí)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位取得聯(lián)系,采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施。掉鉆落物應(yīng)及時(shí)打撈,以免被泥沙埋沒,影響繼續(xù)鉆孔。 2.4泥漿護(hù)壁技術(shù) 泥漿護(hù)壁是鉆孔灌注樁施工技術(shù)關(guān)鍵之一。泥漿的作用是護(hù)壁、攜砂、冷卻鉆頭和潤(rùn)滑,其中護(hù)壁和攜砂是主要的。本項(xiàng)目采用的是正循環(huán)，也就是泥漿從鉆桿內(nèi)注入孔中，通過(guò)泥漿從孔中

10、溢出將沉渣帶出樁孔。注入干凈泥漿的比重應(yīng)控制在1.1左右,泥漿稠度過(guò)大會(huì)影響鉆進(jìn)速度,而泥漿過(guò)稀則不利于護(hù)壁和排渣。排出泥漿的比重應(yīng)控制在1.21.4左右;當(dāng)穿過(guò)砂夾卵石層或容易塌孔的土層時(shí)排出泥漿的比重可增大至1.31.5。泥漿除控制比重外,還應(yīng)定期測(cè)定它的粘度。在不同的土層中鉆孔,泥漿粘度要求是不同的,在混有砂土的淤泥層中,合適的泥漿粘度為2023 Pa&x8226;s；在砂土中為2345 Pa&x8226;s；在沙礫層中45 Pa&x8226;s。泥漿護(hù)壁的好壞直接關(guān)系到鉆孔灌注樁的質(zhì)量。泥漿護(hù)壁按土層的性質(zhì)可以用原土造漿,即鉆孔時(shí)直接注入清水使之與原位的粘土混合成護(hù)壁泥漿,也可用人工制

11、備的泥漿。在砂層、砂夾層等易塌孔的土層中鉆孔，應(yīng)采用人工制備的特殊泥漿。根據(jù)本項(xiàng)目地質(zhì)勘探報(bào)告，該處主要為砂層，因此采用了人工制備泥漿。先把粘土（用膨潤(rùn)土、工業(yè)堿、聚丙烯酰胺、木纖維素按適當(dāng)比例配制而成）盡量打碎，使其在攪拌中容易成漿，縮短成漿時(shí)間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時(shí)，可將打碎的粘土直接投入套管內(nèi)，使用沖擊錐沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時(shí)，泥漿的配比經(jīng)實(shí)驗(yàn)確定，滿足性能指標(biāo)要求，即可進(jìn)行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時(shí)補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿。 清孔施工?？椎壮猎鼊t是影響灌注樁承載能力的主要因素之一，清孔的主要目的是清除孔底沉渣。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣

12、,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣盡量排除干凈。清孔方法主要有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射和砂漿置換等。本工程采用換漿法。在清孔時(shí)保持液面高度，防止坍孔。一清時(shí)，也就是灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)1.101.20，清孔后孔底殘留的沉渣厚度。對(duì)于支承樁l00mm，摩擦樁300mm，在一清完后，待鋼筋籠、導(dǎo)管安放完畢后再清一次孔，即二清。第二次清孔后耽擱時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，應(yīng)馬上進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。 嚴(yán)禁采用加深孔底深度的方法代替清孔，這將會(huì)極大地降低樁尖處基底

13、的極限承載力,也可能因泥漿相對(duì)密度過(guò)大而造成夾泥或斷樁。 鋼筋制作、吊放及澆注混凝土質(zhì)量控制。按設(shè)計(jì)尺寸、規(guī)格提前制作鋼筋籠,以保證在清孔之后,半小時(shí)內(nèi)下鋼筋籠。本工程采用樁機(jī)自下鋼筋籠。首先起吊鋼筋籠,對(duì)準(zhǔn)樁位，吊直扶穩(wěn)，緩慢垂直下落鋼筋籠，確認(rèn)到達(dá)設(shè)計(jì)位置時(shí)，應(yīng)立即固定，防止上浮。鋼筋籠下落過(guò)程中嚴(yán)禁撞擊孔壁。 水下混凝土澆筑。二次清孔完畢完后，應(yīng)立即澆筑混凝土。本項(xiàng)目采用商品混凝土，在通知混凝土土廠家發(fā)貨時(shí)必須告知其是水下混凝土，因?yàn)樗禄炷恋膹?qiáng)度比同標(biāo)號(hào)的混凝土土高一等級(jí)。如本工程是C35混凝土，其強(qiáng)度因是C40。 灌注首批混凝土?xí)r，應(yīng)計(jì)算好首灌量，保正能順利將隔水栓從管內(nèi)排出。導(dǎo)管

14、下口至孔底的距離一般在10cm為宜，并保證首批混凝土澆筑后，導(dǎo)管埋入混凝土中的深度2m。灌注開始后要連續(xù)進(jìn)行澆筑,并盡可能縮短拆除導(dǎo)管的間隔時(shí)間?；炷翉目椎淄戏党觯瑫r(shí)提動(dòng)導(dǎo)管振搗混凝土，導(dǎo)管提升時(shí)，不得掛住鋼筋籠，導(dǎo)管底應(yīng)埋入混凝土內(nèi)26m。在灌注過(guò)程中,要經(jīng)常探測(cè)孔內(nèi)混凝土面位置,及時(shí)地調(diào)整導(dǎo)管埋深,嚴(yán)禁提出混凝土面。 3出現(xiàn)質(zhì)量事故的幾點(diǎn)及預(yù)防措施 3.1鉆孔偏斜 產(chǎn)生鉆孔偏斜的原因: 鉆機(jī)的垂直度偏差較大，運(yùn)時(shí)晃動(dòng)幅度大，或是鉆桿彎曲。另外鉆進(jìn)時(shí)遇到孤石或堅(jiān)硬物，使得鉆頭偏離原鉆進(jìn)方向。 先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，走管宜均勻著地，必要時(shí)可擴(kuò)大受力面保持其平穩(wěn)運(yùn)行。安裝完畢后利用水平尺檢查鉆

15、機(jī)磨盤的水平。及時(shí)檢查鉆桿是否彎曲。在鉆進(jìn)過(guò)程中，通過(guò)鉆進(jìn)速度和鉆機(jī)有無(wú)擺動(dòng)來(lái)判斷是否遇到障礙。如果進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí),應(yīng)采用慢速檔鉆進(jìn)。如有必要，鉆進(jìn)時(shí)鉆具配有扶正器，鉆進(jìn)時(shí)壓力均勻，以防鉆孔傾斜（圖1）。 若仍無(wú)法鉆透，可用小鉆頭引鉆，穿透障礙后再換鉆頭正常開鉆。 3.2 孔徑達(dá)不到設(shè)計(jì)要求(擴(kuò)大部分)及縮徑 縮徑原因一是鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中嚴(yán)重磨損，焊補(bǔ)不及時(shí)；另一種是由于地層中有軟塑土(俗稱橡皮土)，或沙層較厚，且泥漿比重不符合要求。 為防止縮孔，前者要及時(shí)修補(bǔ)磨損的鉆頭。后者要使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并必須快轉(zhuǎn)慢進(jìn)，并復(fù)鉆二三次；或者使用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊住鉆頭上下、左右反復(fù)掃孔，易縮徑段要分段掃孔以擴(kuò)大孔徑，直至使發(fā)生縮孔部位達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑為止。 3.3鉆頭、鉆桿脫落 掉鉆的原因有卡鉆時(shí)強(qiáng)提強(qiáng)扭，操作不當(dāng)，使鉆桿或鋼絲繩超負(fù)荷或疲勞斷裂；鉆頭桿接頭不良或滑絲；電動(dòng)機(jī)接線錯(cuò)誤，鉆機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，鉆桿松脫。 本工程鉆桿采用了法蘭連接，避免了滑絲或鉆機(jī)反向旋轉(zhuǎn)而引起的鉆桿，鉆頭脫落。如有脫落，打撈工具有以下幾種: 打撈叉、螺旋取物器和卡板取桿器、打撈鉤、偏溝或鉆錐平鉤以及打撈鉗等。 3.4孔底沉渣超標(biāo) 主要原因有清孔時(shí)間不夠,泥漿性能差；二清結(jié)束至灌注開始間隔時(shí)間長(zhǎng)；孔深人為加大。 預(yù)防措施：采用二次清孔，清孔時(shí)間要充分，直至符合要求。清孔時(shí)要凈化泥漿，降低泥