【導(dǎo)讀】本論文以蕪湖三山港區(qū)一標(biāo)段工程為依托，重點(diǎn)研究鉆孔灌注樁的施工方案。影小、適應(yīng)性強(qiáng)、施工操作簡單、設(shè)備投入不大。但因鉆孔灌注樁屬隱蔽性工程，成樁。質(zhì)量管理，密切注意抓好施工過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭將隱患消除在成樁之前。予以分析并制定相應(yīng)防治及解決措施。施工順序、施工方法，制定了較有效的技術(shù)措施，為現(xiàn)場施工提供一定的參考。

　　

【正文】 ① 孔深 孔深采用測深錘 法測量。測錘采用鋼件制作，重量 3kg 左右，錘底直徑 10cm。同樣在灌注混凝土?xí)r采用該測錘測深，并與灌注的混凝土方量比較，從而判斷灌注情況。孔深以不小于設(shè)計(jì)孔深為標(biāo)準(zhǔn)。 圖 36 測錘尺寸 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 ○ 2 傾斜度 傾斜度采用探孔器檢查。探孔器采用直徑 25mm 的螺紋鋼筋制作，有足夠的強(qiáng)度和剛度。（見圖）探孔器在拆桿后灌注前對鉆孔進(jìn)行全長檢查，合格后方可進(jìn)行下部工序 。 圖 37 探孔器 清孔 鉆孔是否到位可根據(jù)護(hù)筒 標(biāo)高及鉆桿總長度初步確定，待用測繩測量后，如孔深不足可續(xù)鉆直至到位。鉆孔到位后用鉆桿正循環(huán)進(jìn)行一次清孔，檢測沉渣及泥漿指標(biāo)是否符合要求，符合要求后方可提鉆，沉渣厚度不大于 100mm。 一次清孔：鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)樁底高程時(shí)不急于提鉆 ,通過適當(dāng)提高泥漿濃度 ,鉆機(jī)空鉆循測繩 10cm 測錘 10kg 10cm 吊點(diǎn) 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 環(huán) ,使孔內(nèi)主要鉆渣及泥砂沉淀物排出，清孔遵循原則“一次清孔為主，二次清孔為輔”。 ⑴ 清孔時(shí)應(yīng)注意一下事項(xiàng)： ① 在清孔排渣時(shí)，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。 ② 樁柱以抽漿法清孔，清孔后，將樣盒（即開口鐵盒）吊到孔底，待灌注水下混凝土前取出檢查沉淀在 盒內(nèi)的渣土，渣土厚度應(yīng)符合規(guī)定要求。 ③ 用換漿法或掏渣法清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥漿的平均值應(yīng)符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求；灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度應(yīng)不大于設(shè)計(jì)規(guī)定值（ 10cm） . ④ 不得用加深孔底深度的方法代替清孔。 ⑵ 鉆渣處理 ： 根據(jù)本 橋 各型灌注樁數(shù)量， 估 算鉆渣總量 不 多，由于鉆孔樁點(diǎn)沿線分布，擬考慮在 河道兩岸旁邊各 1 個(gè)泥漿池和沉淀池，并在鉆機(jī)與泥漿、沉淀池之間 連接皮管 ，施工中及時(shí)將鉆渣清理 至河內(nèi) ，以保證正常排渣和文明施工，做好樁基施工時(shí)的環(huán)境保護(hù)工作，泥漿池四周設(shè)置醒目的警示標(biāo)志和護(hù)欄，同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場空 地情況，適當(dāng)調(diào)整泥漿池間距，間距大的通過漿泵駁運(yùn)，以滿足鉆樁需要。 、鋼筋籠制作與安裝 （ 1） 鋼筋籠制作 1)按設(shè)計(jì)圖中要求灌注樁鋼筋籠直徑 1 米， 加工主筋、加強(qiáng)筋采用搭接單面焊，搭接長度不少于 10d(d：鋼筋直徑 ),亦可采用雙面焊，搭接長度不少于 5d； 鋼筋籠接頭的設(shè)置與相鄰樁基錯(cuò)開大于 3m 以上。 2)樁長以孔底標(biāo)高控制，長度在 41m～ 44m 之間，鋼筋籠長度 。 (2)制作成型： ① 加勁箍筋與主筋點(diǎn)焊， 2m 布設(shè)一道，螺旋筋環(huán)向間距 200mm，與主筋點(diǎn)焊，焊點(diǎn)梅花形布設(shè)，焊接要牢固； ② 螺旋筋于樁頂和樁底上下各 3m 范圍開始向中心環(huán)向間距加密，由 200mm 調(diào)整為100mm； ③ 鋼筋籠制作完畢后，掛上標(biāo)志牌，詳細(xì)注明其部位，并報(bào)請項(xiàng)目部技術(shù)主管檢查，并由監(jiān)理工程師鑒定合格后，方可 使用 。根據(jù)樁底樁頂標(biāo)高預(yù)先計(jì)算出吊環(huán)長度，并另作吊環(huán)，將其設(shè)置于鋼筋籠頂端，以保證鋼筋籠下放到設(shè)計(jì)位置。 ④ 鋼筋籠制作允許偏差見表 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 表 38鋼筋籠加工允許偏差 鋼筋籠長度 (mm) 鋼筋籠直徑 (mm) 主筋間距 (mm) 箍筋間距 (mm) 177。50 177。5 177。10 177。20 表 39單根樁材料表 編號 規(guī)格 單根 長（ mm） 根數(shù) 備注 ① φ 22 30930 16 ② φ 8 390500 1 ③ φ 16 3087 16 @200 ④ φ 8 20900 1 （ 3）鋼筋籠安裝 鋼筋籠加工完畢，成孔檢驗(yàn)合格后，即開始鋼筋籠的吊裝工作。 鋼筋籠安裝采用 16T 汽車吊起吊入孔， 采用三點(diǎn)起吊的方式 下沉到設(shè)計(jì)高程后馬上檢查其位置是否安裝到設(shè)計(jì)位置，是否偏心，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后，籠頂?shù)醐h(huán)穿入 Ф100mm 鋼管 2 根予以固定 。 1）鋼筋籠搬動和起吊時(shí)要防止扭轉(zhuǎn)、變形、彎曲，采用加強(qiáng)架立筋作撐以增加鋼筋籠的剛度。 2）鋼 筋籠吊裝前先在 籠外焊接限位筋， 用以保證鋼筋籠與孔壁之間的間隔滿足鋼筋的保護(hù)層厚度。 3） 鋼筋籠保護(hù)層墊塊在同一斷面上設(shè) 6 塊。保護(hù)層墊塊的強(qiáng)度不得低于樁身混凝土的強(qiáng)度 為保證鋼筋籠起吊時(shí)不變形，每節(jié)鋼筋籠采用多點(diǎn)起吊，采用長吊繩小夾角的方法減小水平分力。 在鋼筋籠上端 處穿入型鋼將其懸掛于鉆機(jī)平臺上，安放前先調(diào)整鋼筋籠的垂直度，鋼筋籠采取逐節(jié)接長下放，嚴(yán)格對準(zhǔn)孔位中心。最上節(jié)鋼筋籠接導(dǎo)向鋼筋升出護(hù)筒定位。全部鋼筋籠安裝完畢后，把鋼筋籠與平臺焊接固定，防止?jié)仓^程中鋼筋籠上浮。 圖 310 鋼筋籠安放 揚(yáng)州職業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 鉆孔灌注樁施工方法及工藝 19 （ 4）鋼筋籠的注意事項(xiàng) ①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(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。 ②在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。 ③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)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)，要注意鋼筋籠能否順利下放， 沉放時(shí)不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí)，不能加壓強(qiáng)行下放，因?yàn)檫@將會造成坍孔、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造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(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。 ④鋼筋籠接長時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。 ⑤為確保保護(hù)層厚度，可以用預(yù)制混凝土墊塊綁扎于鋼架四周，預(yù)制混凝土墊塊厚度為容許的最小保護(hù)層厚度。 [6] 安放混凝土導(dǎo)管 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 鋼筋籠安裝完畢并予以牢固固定后，立即按編號依次下放導(dǎo)管。導(dǎo)管采用φ 250 的無縫 鋼管，每節(jié) 3m，最底節(jié) 5m，配 2 節(jié) 1m， 2 節(jié) 2m 的短管，用來調(diào)節(jié)導(dǎo)管高度。在下導(dǎo)管前，要對導(dǎo)管進(jìn)行認(rèn)真檢查其是否損壞，密封圈，卡口是否完好，內(nèi)壁是否圓順光滑，接頭是否緊密。對導(dǎo)管做水密、承壓、接頭抗拉試驗(yàn)，以檢驗(yàn)導(dǎo)管的密封性能、接頭抗拉能力，符合規(guī)范要求方可下導(dǎo)管。質(zhì)量不可靠的導(dǎo)管不準(zhǔn)使用。下導(dǎo)管必須有專人負(fù)責(zé)，導(dǎo)管必須居孔中心，下導(dǎo)管時(shí)防止導(dǎo)管插入鋼筋籠和孔底。導(dǎo)管距離孔底 25～40cm，并要求導(dǎo)管居中。 二次清孔 在下放鋼筋籠和灌注混凝土的導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行，此時(shí)孔底沉渣厚度應(yīng) ≤ 100 ㎜。灌 注前繼續(xù)采用泥漿置換清渣，泥漿的置換作用導(dǎo)致一部分沉渣、沉淤上浮，而且短時(shí)間內(nèi)不會沉淀。此時(shí)灌注混凝土，混凝土墜落的巨大沖擊力還能濺除最后殘余的部分沉渣與沉淤，可基本上將孔底沉渣排除干凈。 從清孔停止至混凝土開始澆灌，應(yīng)控制在～ 3h，一般不得超過 4h，否則，應(yīng)重新清孔。 澆注水下混凝土及注意事項(xiàng) （ 1） 混凝土配合比基本要求： 坍落度： 18177。 2cm； 粗骨料最大粒徑：＜ 40mm； 初凝時(shí)間：不小于 6h； （ 2） 首批灌注混凝土的數(shù)量： 計(jì)算圖式如圖所示： 根據(jù) V≥π d2/4 h1+π D2/4 HC 式中 : V:首批混凝土所需數(shù)量 (m3) h1：混凝土面高度達(dá)到 HC時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱需要的高度（ m） h1≥γ wHw/γ c HC:灌注首批混凝土?xí)r所需孔內(nèi)混凝高度 首批混凝土數(shù)量計(jì)算揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 砼面至孔底的高度（ m）， Hc=h2+h3= Hw：孔內(nèi)混凝土面以上泥漿深度（ m） D：孔直徑（ m） D 取 d：導(dǎo)管內(nèi)徑（ m）取 γ w：孔內(nèi)泥漿的容重（ kN/m3）， 取最大值γ w =12 kN/m3 γ c：混凝土的容重（ kN/m3），取γ c =24 kN/m3 h2：導(dǎo)管初次埋置深度： h2≥ ,取 h2= h3: 導(dǎo)管底端至鉆孔底間隙 ,取 h3= 計(jì)算得首批混凝土灌注量為 ，集料斗容量取 3m3。 （ 3）澆筑水下混凝土 ： ① 混凝土由 本工程自備拌合樓拌合，通過過罐車運(yùn)送至現(xiàn)場使用，混凝土坍落度在1822cm，磨耗值不大于 2cm/h。 [5] ②混凝土澆注過程中，保持孔內(nèi)水頭，并經(jīng)常測量孔內(nèi)混凝土面的位置 ,隨著混凝土的上升，適當(dāng)提升和 拆卸導(dǎo)管，導(dǎo)管底端埋入混凝土面以下的深度控制在 2～ 6m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面。澆筑時(shí)要有專人測量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土面的高差和混凝土的澆筑方量。每一根樁的混凝土澆筑必須連續(xù)進(jìn)行，一次完成。 ③澆筑混凝土的數(shù)量有現(xiàn)場技術(shù)人員記錄，并隨時(shí)測量、記錄導(dǎo)管埋置深度和混凝土的表面高度。 ④提升導(dǎo)管前，將導(dǎo)管置于孔中間，掛不到鋼筋籠的位置，然后提升導(dǎo)管，防止鋼筋籠被拔起。樁頂混凝土面應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高 ，保證樁頭質(zhì)量。⑤ 控制最后一次混凝土的灌入量，應(yīng)保證設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高和混凝土質(zhì)量，灌至樁頂標(biāo)高以上 50cm。 ⑥ 澆 筑時(shí)間按初盤混凝土的初凝時(shí)間控制。灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)樁頂高出 （以后鑿除）， 以保證樁頂混凝土強(qiáng)度。 ⑦ 灌注過程每罐砼灌注后應(yīng)及時(shí)測量砼面上升高度，計(jì)算導(dǎo)管埋置深度確定導(dǎo)管拆卸長度。本工程要求最小埋管深度不小于 ，最大埋管深度不大于 。嚴(yán)格控制初灌速度，防止鋼筋籠上浮。 ⑧施工現(xiàn)場每根鉆孔灌注樁做試塊 2 組，以檢查混凝土強(qiáng)度是否能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 ⑨ 砼灌注過程中應(yīng)組織好人力、物力，連續(xù)灌注，做好灌注記錄。每根樁必須制作砼試塊并及時(shí)養(yǎng)護(hù)，拆模后送至試驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù) ，制作數(shù)量嚴(yán)格按照試驗(yàn)室通知規(guī)定制作。灌孔樁施工結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)的填寫《砼灌注記錄》，并及時(shí)清理場地，處理好泥漿排放，揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 達(dá)到監(jiān)理工程師的滿意 [3]。 （ 4） 水下混凝土澆筑要點(diǎn)： 首先必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)強(qiáng)度配制混凝土。在保證混凝土質(zhì)量合格的前提下，混凝土灌注時(shí)要克服很大的灌入阻力以保證混凝土樁身質(zhì)量，所以必須有相當(dāng)大的沖擊力，沖擊力越大，完成每一斗混凝土灌注的時(shí)間越短，混凝土樁身越均勻。由于混凝土是由水泥、砂、石子配制的混合料，不同材料、不同粒徑則摩擦系數(shù)不一樣，因此僅靠靜力平衡產(chǎn)生的超壓力緩慢流淌，則易造成混凝土粗 骨料在樁芯堆積，隨半徑增大而遞減。樁身不勻，則影響樁的抗壓強(qiáng)度。 目前最常見的水下混凝土灌注法的缺點(diǎn)是： 1)在向大斗投料過程中，混凝土的絕大多數(shù)勢能在撞擊大斗壁的碰撞中損耗掉，混凝土料落人導(dǎo)管中不連續(xù)，形不成較大的沖擊能量，使混凝土沒有足夠的力量向四周擠壓、擴(kuò)散，導(dǎo)致樁的側(cè)壁摩阻力嚴(yán)重降低。此外，還容易使樁身不均勻。 2)混凝土料絕大多數(shù)要經(jīng)過反彈再落入導(dǎo)管，容易造成混凝土離析和堵管。 鑒于以上缺點(diǎn)，應(yīng)倡導(dǎo)施工單位使用大體積混凝土沖擊灌注法，如樁的初斗混凝土灌注一樣，每一斗灌注都是將 2 至 3 方混凝土在大斗中 積蓄夠量，出料口直接插入導(dǎo)管，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去，其優(yōu)點(diǎn)是： ①功能大，沖擊力強(qiáng)。物體的沖擊能量與質(zhì)量和速度有關(guān)，在速度相同的情況下就取決于質(zhì)量。在巨大沖力的作用下，混凝土的向上頂升力和側(cè)向擠壓力就有了保證，樁的摩阻力和樁身混凝土密實(shí)性都得以提高。 ②首斗混凝土灌注沖力大，沉渣、沉淤被推濺上舉，樁端與持力層能較好地結(jié)合，確保了端承力的發(fā)揮。 ③灌注時(shí)間短，樁身骨料分布均勻，樁身段強(qiáng)度能得到保證 [4]。 (5)水下混凝土灌注事故的預(yù)防及處理 1)導(dǎo)管進(jìn)水 主要原因 ： ① 首批混凝土儲量不足 ， 或?qū)Ч艿卓?距孔底間距過大 . ② 混凝土下落后不能埋住導(dǎo)管底口以致泥水從底口進(jìn)入。 處理方法 ： 將導(dǎo)管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用空氣吸泥機(jī)清除，重新灌注。 2)卡管 主要原因 ： 揚(yáng)州大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 ① 初灌時(shí)隔水栓卡管 ， 或由于混凝土本身的原因如坍落度過小 ， 流動性差、粗骨料過大、拌合物不均勻產(chǎn)生離析、導(dǎo)管接逢處漏水、大雨中運(yùn)輸混凝土未加遮蓋使混凝土中的水泥漿被沖走，粗骨料集中造成堵塞。 ② 機(jī)械發(fā)生故障和其他原因使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過長，或灌注時(shí)間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝，增大了管內(nèi)混凝土的下落阻力，混凝土堵在管內(nèi)?；炷凉嘧?導(dǎo)管內(nèi)外壓力差不夠。 預(yù)防措施 ： 準(zhǔn)備備用機(jī)械、摻入緩凝劑，做好配合比，改善混凝土力學(xué)性能。 處理辦法 ： 拔 出導(dǎo) 管 ，重新進(jìn)行清空，再進(jìn)行混凝土重新澆筑 。 3)鋼筋籠上浮 主要原因 ： ① 鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。 ②二次清孔時(shí)未達(dá)到要求，樁底沉渣量過多，鋼筋籠不能放到規(guī)定深度。 處理方法： 鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時(shí)間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動性變小 。 鉆孔灌注樁 檢測項(xiàng)目 及質(zhì)量要求