本文主要對河中鉆孔灌注樁的施工從鉆孔準備、鉆孔、清孔和灌注水下混凝土四個方面進行了簡單介紹,并對一些容易發(fā)生的事故提出了處理措施。 

  【關鍵詞】灌注樁;鉆孔;護筒;泥漿 
 
  鉆孔灌注樁作為一種基礎形式以其適應性強、成本適中、施工簡便等特點,廣泛應用于橋梁及其它工程領域,本文主要根據(jù)筆者在江陰市白屈港河道上的幾座橋梁的施工,對河中鉆孔灌注樁的施工情況作簡要概述。 
 
  江陰市白屈港河道河水位受潮水和調(diào)水影響,水位漲落比較明顯,高低水位差在1.0m左右,河水水深較大,最深處3.5米左右;地質(zhì)條件較差,上層土(厚度8~12米)為近代沉積的較為松散的砂土及粉土,下部土層為粘性土和中密—密實狀粉土。 
 
  一、鉆孔準備 
 
  1.搭設平臺 
 
  在河中,沿新建橋梁方向打入木樁,木樁小頭直徑不小于15cm,長度根據(jù)河中水深情況確定,橫向間距1m左右,縱向間距(排距)3m左右,鉆孔樁位處于兩排木樁中間,木樁入土(原狀土)深度不小于1.5m且用輕型錘錘擊無明顯下沉;木樁頂部應處于同一高度(高度不一致時,高出部分鋸掉),且高出最高潮水位30cm左右,上用方木用鐵扒釘聯(lián)結(jié),為了增加穩(wěn)定性,排之間間隔3米左右也用同規(guī)格方木聯(lián)結(jié)。在方木上原木樁位置再用木樁接高2.5m左右,上部再用方木聯(lián)結(jié),同樣排間也用方木間隔3m左右聯(lián)結(jié),上鋪5cm厚腳手板,同時,還需在河中打入拋撐,木樁間和排間增加剪刀撐,以保證平臺牢固穩(wěn)定,能承受工作時所有靜、動荷載,并考慮鉆機能安全進出。 
 
  2.孔口護筒 
 
  ①護筒制作 
 
  護筒為4mm厚鋼板制作,內(nèi)徑128cm,單節(jié)長1.5m,為考慮護筒運輸方便,護筒接長在現(xiàn)場進行,焊縫嚴密,不漏水,護筒外側(cè)用Φ14鋼筋加強。 
 
 、谧o筒埋設 
 
  護筒埋設工作是鉆孔灌注樁施工的開端,護筒平面位置與豎直度準確與否,護筒周圍和護筒底腳是否緊密,不透水,對成孔、成樁的質(zhì)量都有重大影響,埋設時,護筒中心軸線應對正測量標定的樁位中心,其偏差不得大于5cm;并應嚴格保持護筒的豎直位置。 
 
  根據(jù)樁位處水深確定需用護筒高度(護筒高度=最高潮位時樁位處水深+120cm+入土深度。入土深度一般≥200cm)。利用鉆機,鉆架或其他重物,配合千斤頂進行靜壓護筒,使護筒先下沉一部分,然后撤除靜壓物,再用振動錘震動使護筒下沉到位。在護筒下沉過程中,要保持護筒位置正確、垂直,護筒中心與樁中心偏差不得大于5cm,下沉時,如護筒傾斜,要及時用牽引器校正,每振動1~2分鐘要暫停,校正護筒一次。護筒埋設到位后,用4只手拉葫蘆在四個方位上拉緊固定好護筒,以防萬一發(fā)生塌孔時,護筒沉落或偏斜。 
 
  3.護壁泥漿 
 
  鉆孔泥漿由水、粘土和添加劑組成,泥漿作用主要是浮懸鉆渣和護壁。開鉆前應準備數(shù)量充足和性能合格的泥漿,泥漿數(shù)量根據(jù)地層土質(zhì)決定,泥漿性能要求比重為1.20~1.40,粘度19~25,含砂率小于4%。為了回收泥漿原料和減少環(huán)境污染,應設置泥漿循環(huán)凈化系統(tǒng)。 
 
  二、鉆孔施工 
 
  鉆機安裝就位正確后,在護筒內(nèi)倒入適量粘土,使護筒內(nèi)水位比河水位高約80cm左右即可開鉆。 
 
  鉆孔作業(yè)應分班連續(xù)進行,經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢測,不符合要求時,及時改正;注意土層變化,在土層變化處均應撈取渣樣,判明土層,并與地質(zhì)剖面圖核對,交接班時應交待鉆進情況及注意事項。 
 
  本橋位置因受潮汐和河道調(diào)水影響,護筒內(nèi)水位控制至關重要,孔內(nèi)水位過低或過高容易出現(xiàn)問題,水位差(護筒內(nèi)水位—河水位)控制在80~120cm。 
 
  1.在上部較為松散的砂土夾粉土地層中鉆進: 
 
 、傩轮苽涞哪酀{比重大于1.20,排出泥漿比重1.25~1.35,在鉆進過程中,如果制備的泥漿不夠循環(huán)時,需及時補充泥漿,并經(jīng)常清除沉淀中砂渣。 
 
 、谠阢@進過程中,勤測泥漿比重,粘度和含砂率等,時刻注意地層變化,并與地質(zhì)剖面圖對比。 
 
  ③控制鉆進速度。因上部土質(zhì)較差,鉆進速度不宜過快,宜控制在每小時不超過3米,過快,孔壁未形成堅實泥皮,容易引起塌孔,且孔內(nèi)鉆渣量大,易造成糊鉆。 
 
  2.在下部以粘性土和中密—密實狀的粉土地層中鉆進: 
 
  在該層土中鉆進,泥漿可適當調(diào)稀,但泥漿比重不得低于1.10,宜控制在1.10~1.15之間,護筒口排出泥漿比重控制在1.15~1.25之間。在該層土中鉆進時,可適當加快鉆進速度,但不可自由進尺,以避免或減少斜孔、彎孔和擴孔現(xiàn)象。 
 
  三、清孔 
 
  清孔的目的是置換孔內(nèi)泥漿,清除鉆渣和沉淀層,盡量減少孔底沉淀厚度,防止樁底存留過厚沉淀土而降低樁的承載力,其次,清孔還為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件,使測深正確,灌注順利。終孔檢查后,應及時進行第一次清孔,將鉆錐提離孔底10~20cm,并保持泥漿正常循環(huán),注入比重為1.10~1.20的泥漿,把鉆孔內(nèi)懸浮鉆渣較多的泥漿換出。換漿時間根據(jù)鉆孔直徑和深度及換出泥漿性能而定,換出泥漿比重在1.20左右,含砂率小于8%,粘度18~20。鋼筋籠、導管下好后,用導管進行第二次清孔,第二次清孔時間一般不小于30分鐘,確定孔底沉渣厚度小于設計值時時,方可停止清孔。 
 
  四、灌注水下混凝土 
 
  第二次清孔檢查合格后,應立即開始灌注水下混凝土。水下混凝土用剛性導管進行灌注,導管上口設置儲料漏斗,導管底端至鉆孔底間隙為30~40cm,首批灌注混凝土的數(shù)量應能滿足導管初次埋置深度≥1.0m,在開始灌注混凝土時,應在漏斗底口處設置可靠的隔水設施,在灌注混凝土期間,仍須保持井孔水頭,防止塌孔。 
 
  灌注開始后,應連續(xù)地進行,并應盡可能縮短拆除導管的間隔時間。當導管內(nèi)混凝土不滿時,應徐徐灌注,防止在導管內(nèi)造成高壓空氣囊。 
 
  在灌注過程中,應經(jīng)常探測井孔內(nèi)混凝土面位置,及時地調(diào)整導管埋深,導管的埋深一般不宜小于2m或大于6m。 
 
  當井孔混凝土面接近或剛進入鋼筋骨架時,宜使導管保持稍大的埋深,并放慢灌注速度,以減小混凝土的沖擊力;當混凝土面進入鋼筋骨架一定深度后,適當提升導管,使鋼筋骨架在導管下口有一定的埋深。 
 
  在灌注將近結(jié)束時,由于導管內(nèi)混凝土柱高度減小,超壓力降低,而導管外的泥漿及所含渣土稠度增加,比重增大,出現(xiàn)混凝土頂升困難時,可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿,并人工掏出部分沉淀土,使灌注工作順利進行。在拔除最后一節(jié)長導管時,拔管速度要慢,以防止泥漿擠入導管下,形成泥心。灌注的樁頂混凝土標高一般應比設計高出1.0m左右,為減少以后鑿除樁頭的工作量,可在灌注結(jié)束后,混凝土凝結(jié)前,挖除多余的一段混凝土,但應保留20cm左右,以待隨后修鑿,接灌承臺。 
 
  五、鉆孔灌注樁常見事故及處理 
 
  1.塌孔:應仔細分析,查明原因和位置,剛開鉆在上部時一般可用粘土回填至塌孔位置以上,下部采取改善泥漿性能,加高水頭,埋深護筒和控制進尺速度等措施。2.擴孔:應采取防止鉆錐擺動過大的措施。3.縮孔:采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁,同時在縮孔處用鉆錐上下反復掃孔以擴大孔徑。4.偏孔:檢查鉆桿導架是否垂直、鉆桿是否順直等,回填粘土,控制鉆速。5.護筒底漏漿:宜采取增加護筒沉埋深度,適當減小水頭高度或采取加稠泥漿、倒入粘土慢速轉(zhuǎn)動等措施。