【正文】 土成樁。泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工流程見(jiàn)圖 822。 77 78 ? ? 首先請(qǐng)規(guī)劃測(cè)量部門(mén)確定擬建筑場(chǎng)地的紅線(xiàn)范圍及灰線(xiàn)定位，其次根據(jù)設(shè)計(jì)樁位平面圖確定每個(gè)樁位的具體位置，并在中心處打好木樁或插上鋼筋，緊接著樁基就位。然后根據(jù)測(cè)定的樁位埋設(shè)護(hù)筒。一切就位后再開(kāi)鉆。 ? 護(hù)筒的作用是固定鉆孔位置，保護(hù)孔口，提高孔內(nèi)水位，防止地面水流入，增加孔內(nèi)靜水壓力以維護(hù)孔壁穩(wěn)定，并兼作鉆進(jìn)導(dǎo)向，護(hù)筒設(shè)置方法如下： ? 1)護(hù)筒一般為 4～ 8mm鋼鈑，水上樁基施工時(shí)應(yīng)根據(jù)護(hù)筒長(zhǎng)度增加鋼鈑的厚度，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑，當(dāng)用回轉(zhuǎn)鉆時(shí)，宜大于 lOOmm；當(dāng)用沖擊鉆和潛水電鉆時(shí)，宜大于 200mm，在護(hù)筒上部開(kāi)設(shè) 1～ 2個(gè)溢漿孔； ? 2)護(hù)筒埋設(shè)深度根據(jù)土質(zhì)和地下水位而定，在黏性土中不宜小于 ，在砂土中不宜小于 ，其高度尚應(yīng)滿(mǎn)足孔內(nèi)泥漿面高度的要求； ? 3)埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，在樁位打入或挖坑埋入，一般宜高出地面 300～400mm，或高出地下水位 ，在水上施工時(shí)，護(hù)筒頂面的標(biāo)高應(yīng)滿(mǎn)足在施工最高水位時(shí)泥漿面高度要求，并使孔內(nèi)水頭經(jīng)常穩(wěn)定以利護(hù)壁； ? 4)護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)準(zhǔn)確、穩(wěn)定，護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm；護(hù)筒的垂直度，尤其是水上施工的長(zhǎng)護(hù)筒更為重要。 79 ? ? 泥漿的制備通常在挖孔前攪拌好，鉆孔時(shí)輸入孔內(nèi)；有時(shí)也采用向孔內(nèi)輸入清水，一邊鉆孔，一邊使清水與鉆削下來(lái)的泥土拌和形成泥漿。泥漿的性能指標(biāo)如相對(duì)密度、黏度、含砂量、 pH值、穩(wěn)定性等要符合規(guī)定的要求。泥漿的選料既要考慮護(hù)壁效果，又要考慮經(jīng)濟(jì)性，盡可能使用當(dāng)?shù)夭牧?。但泥漿循環(huán)池制作中必須要有排渣池 → 沉淀池 → 過(guò)篩池 → 鉆孔循環(huán)過(guò)程。泥漿的制備應(yīng)符合下列要求： ? 1)除能自行造漿的淤泥質(zhì)黏土和黏土土層外，其他砂類(lèi)土土層均應(yīng)制備泥漿。泥漿制備應(yīng)選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土。泥漿應(yīng)根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越的土層進(jìn)行配比設(shè)計(jì)。根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》膨潤(rùn)土泥漿可參考表 811的性能指標(biāo)制備。 80 81 ? 第一次清孔泥漿經(jīng)鉆桿內(nèi)腔流向孔底，將鉆頭切削破碎下來(lái)的鉆渣巖屑，經(jīng)鉆桿與孔壁的環(huán)狀空間，攜帶至地面。第二次清孔是在下放鋼筋籠和導(dǎo)管后進(jìn)行的，第二次清孔泥漿經(jīng)導(dǎo)管內(nèi)腔流向孔底，將第一次清孔余留下的和沉淀下的鉆渣巖屑，經(jīng)導(dǎo)管與孔壁的環(huán)狀空間，攜帶至地面。該施工方法設(shè)備簡(jiǎn)單輕便，適應(yīng)狹小場(chǎng)地作業(yè)，操作簡(jiǎn)易，配套設(shè)備、器具較少，工程費(fèi)用低，其主要要點(diǎn)為： ? 1）一般泥漿比重 ，第一次清孔通過(guò)泥漿泵向鉆桿內(nèi)注入泥漿并沿孔壁將沉渣帶上來(lái)，邊鉆進(jìn)邊正循環(huán)清孔到底，并清除大部分沉渣。 ? 2）第二次清孔是在下放鋼筋籠和導(dǎo)管后進(jìn)行的，利用泥漿泵向?qū)Ч軆?nèi)注入泥漿并沿孔壁將沉渣帶上來(lái)。由于巖屑的比重約為 ，所以此時(shí)要清渣干凈，一是要將泥漿變稠（但矛盾的是泥漿變稠后泥皮會(huì)變厚），二是將泥漿泵的泵壓增大，三是清孔時(shí)間延長(zhǎng)且要多循環(huán)，四是清孔干凈后必須立即灌注混凝土且初灌量要大。 82 83 ? 主要設(shè)備包括鉆機(jī)與鉆臺(tái)、鉆頭、泥漿泵、泥漿池及循環(huán)系統(tǒng)： ? 1）鉆機(jī)：目前較普遍使用的有： 10型、 15型、 20型、 25型、 35型回旋鉆機(jī)、地質(zhì)小鉆機(jī)等。不論使用何種鉆機(jī)，其主要技術(shù)性能必須滿(mǎn)足施工要求。 ? 2）泥漿泵：一般采用往復(fù)式泥漿泵，也可使用離心式砂泵。其選型應(yīng)根據(jù)樁深 (長(zhǎng) )、樁徑與鉆桿、水龍頭的通水口徑而定。 ? 3）鉆臺(tái)與鉆塔：目前使用較多的有軌道式多向活動(dòng)鉆臺(tái)、滾筒式鉆臺(tái)和步履式鉆臺(tái)幾種類(lèi)型。鉆臺(tái)必須符合整體穩(wěn)定性好、移動(dòng)快捷安全、鉆進(jìn)平穩(wěn)的原則。鉆塔形狀較多，大體可分為塔式和龍門(mén)式兩類(lèi)，要便于施工作業(yè)、安全提升載荷不小于 10t，有效提升高度能滿(mǎn)足升降鉆具的需要。 ? 4）泥漿循環(huán)系統(tǒng)：泥漿循環(huán)系統(tǒng)由泥漿池、沉淀池、循環(huán)槽、廢漿池、泥漿輸送管道與鉆渣分離裝置組成，并應(yīng)有排水、排廢漿和外運(yùn)通道。泥漿一般宜集中攪拌、儲(chǔ)藏和向鉆孔輸送。 ? 5）鉆桿：要求鉆桿具有足夠的強(qiáng)度和較大的通水口徑。鉆桿直徑不小于 Φ89 mm。 ? 6）鉆頭：三翼鉆頭、四翼鉆頭、耙式鉆頭、筒式鉆頭，如圖 827。 84 85 86 ? 2）鉆進(jìn)操作應(yīng)遵守的事項(xiàng) ? ，待正常后方能開(kāi)鉆。下鉆時(shí)鉆頭內(nèi)不應(yīng)直接放在筒底，應(yīng)離筒底 100mm左右開(kāi)動(dòng)泥漿泵，視泵量正常后開(kāi)動(dòng)鉆機(jī)再將鉆頭慢慢放至孔底，輕壓慢轉(zhuǎn)。鉆頭不得碰撞和擠摩護(hù)筒，待鉆頭通過(guò)護(hù)筒后才能逐漸增加轉(zhuǎn)速和增大鉆壓，直至正常鉆進(jìn)。 ? ，應(yīng)合理掌握鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)，不得隨便提動(dòng)鉆具和盲目加大鉆壓，以免造成孔斜和人為的孔內(nèi)事故。操作時(shí)要精力集中，掌握升降機(jī)鋼絲繩的松緊度，減少鉆桿與水龍頭晃動(dòng)。 ? 、蹩車(chē)、蹩泵、孔內(nèi)嚴(yán)重漏水或涌水、鉆孔偏斜等現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)及時(shí)查明原因，調(diào)整鉆進(jìn)技術(shù)參數(shù)以控制鉆速。必要時(shí)應(yīng)采取加大泥漿比重、黏度，更換鉆頭或增加導(dǎo)向鉆具等措施。 ? ，要及時(shí)更換相適應(yīng)的鉆頭。 ? ，防止人員和工具掉入孔內(nèi)。 ? 3）升降鉆具應(yīng)注意事項(xiàng) ? 、離合器、提引器、天車(chē)、游動(dòng)滑車(chē)和擰卸工具等是否安全好用；要準(zhǔn)確丈量機(jī)上余尺，并按崗位責(zé)任各自做好準(zhǔn)備工作。 ? ，不得猛剎猛放和超負(fù)荷使用，鉆頭進(jìn)出孔口時(shí)要扶正對(duì)準(zhǔn)，不得掛碰孔口護(hù)筒。 ? ，墊叉、管鉗、扳手等工具要拿牢放穩(wěn)，必要時(shí)應(yīng)系上安全繩，避免工具掉入孔內(nèi)損壞鉆頭。 87 ? 4）正循環(huán)鉆進(jìn)常見(jiàn)故障及處理 ? ：原因是地層壓力不平衡、松散或含水豐富等。 ? 處理方法：可加大泥漿的比重、黏度來(lái)增加泥漿柱的壓力，必要時(shí)也可把黏土投入塌孔孔段，搗實(shí)重鉆以保護(hù)孔壁。 ? 、蹩泵：原因是泥漿黏度過(guò)大或泵量過(guò)小，造成糊鉆或泥包鉆頭。 ? 處理方法：降低泥漿黏度或直接把清水泵入孔內(nèi)，以鉆具空轉(zhuǎn)來(lái)清理孔底泥塊，必要時(shí)應(yīng)提鉆清理泥包鉆頭。 ? ：原因是施工中鉆機(jī)產(chǎn)生不均勻沉陷或鉆具彎曲、鉆進(jìn)中鉆頭遇到障礙物或遇到傾斜度較大的軟硬地層交界處、基巖面鉆進(jìn)及操作不當(dāng)。 ? 處理方法：鉆進(jìn)時(shí)注意鉆機(jī)平穩(wěn)，發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)不均勻沉陷時(shí)及時(shí)調(diào)整平穩(wěn)；發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)障礙物應(yīng)及時(shí)處理，障礙過(guò)大時(shí)可用筒式鉆頭鉆穿處理；在傾斜度較大的軟硬地層交界處及基巖面鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)孔斜時(shí)，應(yīng)加長(zhǎng)粗徑導(dǎo)向鉆具，把鉆頭提至傾斜孔段的直孔孔段，吊住鉆具在偏斜孔段反復(fù)掃孔糾斜，糾斜無(wú)效時(shí)可采用回填偏斜孔段，搗實(shí)后再用糾斜鉆具緩慢掃孔。 ? ，鉆頭磨損嚴(yán)重：原因是泥漿性能差，泵量小，泥漿上返流速小，孔底沉渣不能及時(shí)排除造成重復(fù)破碎嚴(yán)重磨損鉆頭。 ? 處理方法：可加大泥漿黏度，加大泵量提高泥漿上返流速，必要時(shí)也可采用鉆進(jìn)一定孔段，專(zhuān)門(mén)進(jìn)行一次清孔，使孔底清潔后再進(jìn)行鉆進(jìn)。 ? ：原因是孔內(nèi)阻力大、鉆具磨損嚴(yán)重或有損傷，操作方法不當(dāng)所造成。 ? 處理方法：鉆桿可用帶導(dǎo)向錐、鋼絲繩打撈活套打撈；鉆頭可用公錐或雙鉤打撈器打撈；工具掉入可用永磁打撈器打撈。 88 89 90 91 ? ? 泵式反循環(huán)施工機(jī)械包括反循環(huán)鉆機(jī)、鉆桿、鉆頭、砂石泵及反循環(huán)泥漿循環(huán)系統(tǒng)。鉆機(jī)包括國(guó)產(chǎn)普通泵式反循環(huán)鉆機(jī)，還有臺(tái)灣產(chǎn) S500型、意大利產(chǎn) R618型等反循環(huán)鉆機(jī)。 ? 泵吸反循環(huán)工藝適用于填土層、砂土層、黏土層、淤泥層、砂層、卵礫石層和基巖鉆進(jìn)。但填土層中的碎磚、填石和卵礫石層的卵礫石的塊度不得大于鉆桿內(nèi)徑的 3／ 4，否則易堵塞鉆頭水口或管路，影響沖洗液的正常循環(huán)。施工的樁孔直徑一般在 600 mm以上，孔深可以較深。設(shè)備、機(jī)具的技術(shù)性能應(yīng)能滿(mǎn)足施工要求。 92 93 94 95 96 ? 沖擊成孔灌注樁的施工 ? 沖擊成孔灌注樁（ impact holing castinsitu pile）是利用沖擊式鉆機(jī)或卷?yè)P(yáng)機(jī)把帶鉆刃的、有較大質(zhì)量的沖擊鉆頭 (又稱(chēng)沖錘 )提高，靠自由下落的沖擊力來(lái)削切巖層或沖擠土層，部分碎渣和泥漿擠入孔壁中，大部分成為泥渣，并利用專(zhuān)門(mén)的撈渣工具掏土成孔，最后灌注混凝土成樁。 ? 1. 沖擊成孔灌注樁施工工藝 ? 沖擊成孔灌注樁設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便，所成孔堅(jiān)實(shí)、穩(wěn)定、坍孔少，不受場(chǎng)地限制，無(wú)噪聲和振動(dòng)影響，因此應(yīng)用廣泛。在黏土、粉土、填土、淤泥中成孔較高，而且特別適用于有孤石的砂礫石層、漂石層、堅(jiān)硬土層、巖層中使用。樁孔直徑一般為 60～ 150cm，最大可達(dá) 250cm；孔深最大可超過(guò) 100m。沖擊樁單樁成孔時(shí)間相對(duì)稍長(zhǎng)，混凝土充盈系數(shù)相對(duì)較大，可達(dá) ~。但由于沖擊樁架小，一個(gè)場(chǎng)地可同時(shí)容納多臺(tái)沖擊樁基施工，所以群樁施工速度一般。其最大優(yōu)點(diǎn)是可在硬質(zhì)巖層中成孔。 ? 沖擊成孔灌注樁施工工藝程序是：設(shè)置護(hù)筒 → 鉆機(jī)就位、孔位校正 → 沖擊成孔、泥漿循環(huán) → 清孔換漿 → 終孔驗(yàn)收 → 下鋼筋籠和導(dǎo)管 → 二次清孔→ 灌注混凝土成樁。 97 98 ? 2）施工要點(diǎn) ? 根據(jù)《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定內(nèi)容，沖擊成孔灌注樁的施工應(yīng)符合下列要求： ? ? 沖孔樁的孔口應(yīng)設(shè)備護(hù)筒，其內(nèi)徑應(yīng)大于鉆頭直徑 200mm，其余規(guī)定與正反循環(huán)鉆孔灌注樁要求相同。 ? 。 ? ? 在鉆頭錐頂和提升鋼絲繩之間設(shè)置保證鉆頭自動(dòng)轉(zhuǎn)向的裝置，以免產(chǎn)生梅花孔。 ? 。 ? ①開(kāi)孔時(shí)，應(yīng)低錘密擊，如表土為淤泥、細(xì)砂等軟弱土層，可加黏土塊夾小片石反復(fù)沖擊孔壁，孔內(nèi)泥漿應(yīng)保持穩(wěn)定。 ? ②進(jìn)入基巖后，應(yīng)低錘沖擊或間斷沖擊，如發(fā)現(xiàn)偏孔應(yīng)立即回填片石至偏孔上方 300～ 500mm處，然后重新沖擊。 ? ③遇到孤石時(shí)，可預(yù)爆或用高低沖程交替沖擊，將其擊碎或擠入孔壁。 ? ④應(yīng)采取有效的技術(shù)措施，防止擾動(dòng)孔壁造成塌孔、擴(kuò)孔、卡鉆和掉鉆及泥漿流失等； ? ⑤每鉆進(jìn) 4～ 5m深度應(yīng)驗(yàn)孔一次，在更換鉆頭前或容易縮孔處，均應(yīng)驗(yàn)孔。 ? ⑥進(jìn)入基巖后，每鉆進(jìn) 100～ 500mm應(yīng)清孔取樣一次 (非樁端持力層為 300～ 500mm，樁端持力層為100～ 300mm)，以備終孔驗(yàn)收。 ? ⑦沖孔中遇到斜孔、彎孔、梅花孔、塌孔、護(hù)筒周?chē)皾{時(shí)，應(yīng)立即停鉆，查明原因，采取措施后繼續(xù)施工。 ? ⑧大直徑樁孔可分級(jí)成孔，第一級(jí)成孔直徑為設(shè)計(jì)樁徑的 ～ 。 ? ? 開(kāi)孔鉆進(jìn)，孔深小于 4m時(shí)，不宜撈渣，應(yīng)盡量使鉆渣擠入孔壁。排渣可用泥漿循環(huán)或抽渣筒等方法，如采用抽渣筒排渣，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)給泥漿，保證孔內(nèi)水位高于地下水位 1． 5m。 ? ? 不宜坍孔的樁孔，可用空氣吸泥清除；穩(wěn)定性差的孔壁應(yīng)用泥漿循環(huán)或抽渣筒排渣。清孔后，在灌注混凝土之前泥漿的密度及液面高度應(yīng)符合規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，孔底沉渣厚度也應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。 ? ， 并固定在孔口鋼護(hù)筒上，使其在灌注混凝土中不向上浮和向下沉。鋼筋籠下完并檢查無(wú)誤后應(yīng)立即灌注混凝土，間隔不可超過(guò) 4h。 99 100 ? ? 取土鉆成孔灌注樁施工工藝流程如下： ? 安裝鉆機(jī) → 鉆頭著地鉆孔 → 鉆頭滿(mǎn)土后提升上來(lái)，開(kāi)始灌水 → 旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)，將鉆頭中的土傾卸到翻斗車(chē)上 → 關(guān)閉鉆頭的活門(mén)，將鉆頭轉(zhuǎn)回鉆進(jìn)點(diǎn)，并將旋轉(zhuǎn)體的上部固定住 → 降落鉆頭 → 埋置導(dǎo)向護(hù)筒，灌入穩(wěn)定液 → 將側(cè)面鉸刀安裝在鉆頭內(nèi)側(cè)，開(kāi)始鉆進(jìn)取土 → 鉆孔完成后，用清底鉆頭進(jìn)行第一次清孔，并測(cè)定沉渣厚度 → 測(cè)定孔泥漿比重 → 放入鋼筋籠 → 插入導(dǎo)管 → 第二次清孔并測(cè)量沉渣厚度 → 水下灌注混凝土，邊灌邊拔導(dǎo)管，混凝土全部灌注完畢后，拔出導(dǎo)管 → 拔出導(dǎo)向護(hù)筒，成樁。 ? 取土鉆成孔法是在泥漿穩(wěn)定液保護(hù)下取土鉆進(jìn)。因鉆機(jī)結(jié)構(gòu)決定，取土鉆頭鉆進(jìn)時(shí)，每孔要多次上下往復(fù)取土作業(yè)。由于這個(gè)施工特點(diǎn)，如果對(duì)護(hù)壁泥漿穩(wěn)定液管理不善，就可能發(fā)生坍孔事故?？梢哉f(shuō)，泥漿穩(wěn)定液的管理是取土鉆成孔法施工作業(yè)中的關(guān)鍵。 ? 穩(wěn)定液是在鉆孔施工中為防止地基土坍塌、使地基土穩(wěn)定的一種液體。它以水為主體，內(nèi)中溶解有以膨潤(rùn)土或 CMC(羧甲基纖維素 )為主要成分的各種原材料。 101 102 103 104 ? ? 全套管沖抓鉆成孔施工法，是利用搖動(dòng)裝置的搖動(dòng) (或回轉(zhuǎn)裝置的回轉(zhuǎn) )使鋼套管與土層間的摩阻力大大減小，邊搖動(dòng) (或邊回轉(zhuǎn) )邊壓入，同時(shí)利用沖抓斗挖掘取土，直至套管下到樁端持力層為止。挖掘完畢后立即進(jìn)行挖掘深度的測(cè)定，并確認(rèn)樁端持力層，然后清除虛土。成孔后將鋼筋籠放入，接著將導(dǎo)管豎立在鉆孔中心，最后灌注混凝土成樁。 ? 全套管成孔施工法的優(yōu)、缺點(diǎn)及適用范圍見(jiàn)下表 105 ? 1. 全套管沖抓鉆成孔灌注樁施工工藝 ? 全套管沖抓鉆成孔灌注樁施工程序如下： ? 將搖動(dòng)式全套管鉆機(jī)放在樁位上，對(duì)準(zhǔn)樁心，埋設(shè)第一節(jié)套管 → 用錘式抓斗挖掘，同時(shí)邊搖動(dòng)套管邊把套管壓入土中 → 連接第二節(jié)套管，重復(fù)前一步 → 依次連接、搖動(dòng)和壓入其他節(jié)套管，直至套管下到樁端持力層為止 → 挖掘完畢后立即測(cè)定挖掘深度，確認(rèn)樁端持力層，清除底虛土 →將鋼筋籠放入孔中 → 插入導(dǎo)管 → 邊灌注混凝土，邊拔導(dǎo)管、套管，成樁。 ? ? 全套管沖抓鉆成孔灌注樁的施工機(jī)械主要由主機(jī)、錘式抓斗、動(dòng)力裝置和套管組成。如圖 833。 106 107 ? ? 1)埋設(shè)套管必須豎直，在套管壓入過(guò)程中，應(yīng)不斷校核垂直度。 ? 2）在卵石層中應(yīng)采用邊挖掘邊跟管的方法。 ? 3）