大直徑鉆孔混凝土灌注樁施工中應(yīng)注意的問題

大直徑鉆孔混凝土灌注樁施工工程中應(yīng)著重注意以下幾個問題：鉆頭的選擇、護壁泥漿比重選擇、鉆進速度選擇、清孔和混凝土澆灌。

一、  鉆頭的選擇

大直徑鉆孔灌注樁是在泥漿護壁下，利用旋轉(zhuǎn)臺盤帶動底部裝有鉆頭的鉆桿旋轉(zhuǎn)進行挖土鉆進的，所以，根據(jù)土層的地質(zhì)情況選擇合適的鉆頭是非常重要的。如果鉆頭選擇不當，就可能無法順利進行挖掘，從而影響工程的進度。鉆孔混凝土灌注樁使用的鉆頭有多種形式，其中最常用的是多瓣式鉆頭，適用與多種土質(zhì)，如粉砂、粘土、砂和砂礫層，挖掘效率也較高。不過多瓣式鉆頭吸泥口的直徑只有150~200mm，在挖掘過程中如果遇到較大的石塊或卵石，鉆孔就難以進行，需要停鉆，用抓斗挖出大的石塊或卵石后，再進行鉆孔，如大的石塊或卵石很多，則鉆進效率就會大大降低。對于基數(shù)超過40 以上的硬土層，因為一般鉆頭的刃口會打滑，故要采用三翼式鉆頭才有效。對于更硬的土層及特別堅硬的砂礫層，則需采用四翼式鉆頭才有效。這種四翼式鉆頭在刃尖部分為階梯式圓筒形，挖掘時先挖一個小圓孔，然后呈階梯形擴大，起導向作用，鉆頭搖動很小，孔壁不會擴大，因此可以順利的進行挖掘。對于特別硬的粘土和砂礫層，還可以選用滾輪式鉆頭，這種鉆頭有50~200kN 的壓力加到鉆頭上，因而需要大功率的旋轉(zhuǎn)臺盤。此外，還有擴大樁底用的擴底鉆頭這種鉆頭可將樁孔底部擴大，從而提高樁的承載能力。

二、  護壁泥漿比重選擇

大直徑樁成孔時，由于樁孔的直徑比較大，很容易出現(xiàn)塌孔等事故，要保證大直徑樁孔不塌陷，除了要保持泥漿有20kpa靜水壓力之外，還要根據(jù)土層的地質(zhì)情況，選用一定比例的泥漿進行護壁。根據(jù)國外經(jīng)驗，泥漿比重大于1.08 時會降低挖掘的效率，但對于大直徑鉆孔樁來說，由于其護壁作用加強了，從而減少了塌孔事故的發(fā)生，有利于順利成孔。當然了，產(chǎn)生塌孔的原因是多方面的，所以我們還應(yīng)了解塌孔產(chǎn)生的原因是，以便采取有效的措施加以防治。產(chǎn)生塌孔的主要原因有：

(一)護筒周圍未用粘土填封緊密而漏水，或護筒埋置太淺；

(二)未及時向孔內(nèi)加泥漿，造成孔內(nèi)泥漿面底于孔外水位，或孔內(nèi)出現(xiàn)呈壓水降低了靜水壓力；

(三)在流砂、軟淤泥、破碎地層、松散砂層中鉆進，進尺太快或停在一處空轉(zhuǎn)時間太長，轉(zhuǎn)速太快。了解了產(chǎn)生塌孔的主要原因后，在施工過程中我們就可以采取相應(yīng)的防治措施進行解決：在護筒周圍用粘土填封緊密，或升高護筒，增大水頭；鉆進中及時添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位，遇流砂、松散土層時，應(yīng)適當加大泥漿比重，或選用較大粘度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿，或投入粘土摻片，并控制進尺，不要使進尺過快或空轉(zhuǎn)時間過長。一旦發(fā)生塌孔，應(yīng)立即采取相應(yīng)有效措施加以補救：對于輕度塌孔，應(yīng)加大泥漿比重和提高水位。對于嚴重塌孔，應(yīng)用粘土泥膏投入，待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進。在鉆孔過程中，應(yīng)隨時注意測量泥漿的比重，及時掌握泥漿比重的變化，并認真做好記錄。

三、鉆進速度選擇

鉆進速度的選擇也是很重要的，我們知道，鉆進速度太快或停在一處空轉(zhuǎn)時間太長，轉(zhuǎn)速太快，都有可能造成樁孔坍塌，因此，應(yīng)根據(jù)不同的地質(zhì)情況，控制不同的鉆進速度。在淤泥層一般應(yīng)快速鉆進穿過，如發(fā)生縮徑，則提升鉆頭至縮徑處反復旋轉(zhuǎn)，使其達到設(shè)計要求。在細砂、粉砂層，由于這類砂土較松散，鉆進時速度太快可能產(chǎn)生埋鉆，太慢或停在一處空轉(zhuǎn)時間太長轉(zhuǎn)速太快又會產(chǎn)生塌孔，所以在松散砂土中鉆進，應(yīng)注意合理控制進尺。對于粘土層，在鉆進時由于粘性大及可塑性強，不宜發(fā)生塌孔，但由于粘性強，泥團不宜打散，故更應(yīng)嚴格慢速鉆進，鉆進速度應(yīng)控制在1m/min 左右，以確保樁壁完好和鉆機正常工作。在粘土層鉆進時，有時會出現(xiàn)不進土現(xiàn)象，產(chǎn)生的主要原因有：

（一）鉆頭粘滿粘土塊，排渣不暢，鉆頭周圍堆積土塊；

（二）鉆頭合金刀具安裝角度不適當，刀具切土過淺，泥漿比重過大，鉆頭配重過輕。解決辦法：加強排渣，重新安裝刀具角度、形狀、排列方向；降低泥漿比重，加大鉆頭配重。糊鉆頭時，可提出鉆頭，清除泥塊后，再施鉆。在較硬土層中鉆進則以鉆機無跳動、電機不超負荷為準。對于巖層，入巖后必須輕壓、慢轉(zhuǎn)。在鉆進的過程中，為了能夠及時了解不同土層的具體地質(zhì)情況，應(yīng)加強取樣分析，以便正確選擇鉆進參數(shù)。

四、清孔

鉆進深度達到設(shè)計要求并符合終孔條件后，應(yīng)進行清孔。清孔一般分兩次進行，第一次清孔可用循環(huán)換漿法。樁端持力層為粉砂層時,宜采用正循環(huán)清孔,因為反循環(huán)清孔排碴速度較高,較大的抽吸作用反使樁端附近的粉砂層應(yīng)力松弛,使樁端阻力降低;樁端持力層為碎石、卵礫石層、巖層時,應(yīng)選用反循環(huán)清孔。即讓鉆頭繼續(xù)在原位放慢速度空鉆，同時注水，用清水換漿，是泥漿比重控制在1：1 左右，如孔壁土質(zhì)較差，宜用泥漿循環(huán)清孔，使泥漿比重控制在1.15~1.25，清孔過程中應(yīng)及時及時補給稀泥漿，并保持漿面穩(wěn)定。第一次清孔時間不少于30 分鐘。第二次清孔采用導管清孔，由于樁孔較大，故要利用電動葫蘆左、右移動導管及前后移動平臺，使清孔比較徹底。清孔后沉碴厚度的測量方法,有吊錘測量、超聲波、電阻檢測等,其中簡便常用的是吊錘測量法。方法是: 用吊錘吊至孔底,輕觸沉碴面,并記錄深度;再牽繩使吊錘抖擊孔底沉碴,使其液化,直至堅硬巖面(或其它堅硬土層) ,再次記錄深度。2次記錄深度的差值即為沉碴厚度。當沉碴厚度較小時,可通過吊錘感觸到孔底堅硬清爽的狀況,并應(yīng)立即進行檢查驗收合格后，應(yīng)立即進行下一道工序的施工，以免渣土重新沉淀，造成沉渣過厚而影響樁的承載力。

五、混凝土澆灌

對于大直徑鉆孔灌注樁來說，水下灌注混凝土是很關(guān)鍵的工序，因為大直徑孔樁的灌注時間長、難度大，很容易發(fā)生堵管、頂管、頂面混凝土初凝等問題。在混凝土上升后，阻力逐漸增大，灌注事故多，因此大直徑鉆孔混凝土灌注樁在澆灌混凝土時應(yīng)特別注意以下幾點：

(一)由于大直徑樁孔澆灌時所需混凝土用量比較大，所以施工前應(yīng)備足材料，采用現(xiàn)場攪混凝土的，攪拌設(shè)備應(yīng)滿足需要，而且必須準備1~2 臺備用攪拌機，以防萬一。

(二)現(xiàn)場應(yīng)備用灌注平臺一套及吊車，以防機電設(shè)備發(fā)生故障時，能及時替用，確保混凝土灌注的連續(xù)進行。

(三)灌注時，隨著下灌混凝土的上升，要經(jīng)常提動導管，提升范圍在50~100cm 以內(nèi)，上下倒插，促使混凝土有較好的密實度。特別是孔口返漿不好或不返漿時，必須立即提動導管，以先下后上的順序操作，必要時可利用振動器通過導管傳遞，迫使管內(nèi)混凝土暢通，如發(fā)生嚴重堵管現(xiàn)象，應(yīng)立即報告有關(guān)部門處理。

(四)水下混凝土的灌注應(yīng)連續(xù)進行，不得中斷，并應(yīng)力爭縮短灌注時間。樁頭灌至接近設(shè)計樁頂標高時，應(yīng)注意調(diào)整好最后一次的灌入量，防止超灌。隨著樁基礎(chǔ)工程在我廠應(yīng)用的日趨廣泛，我們對樁基工程的了解也越來越多，而如何掌握它們各自的性質(zhì)、用途，使其更好的為我廠的建筑施工服務(wù)這是關(guān)鍵問題，更重要的是要學會怎樣解決它們中存在的問題，合理利用。