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【摘要】正循環(huán)回轉鉆孔灌注樁以其適應性強、造價低、施工簡單易操作已廣泛應用于水利、公路、鐵路、港口、高層建筑等工程基礎中。但由于施工工藝環(huán)節(jié)較多，一環(huán)不慎，便可能發(fā)生質量事故，給國家及企業(yè)造成較大損失。為此結合筆者參與施工的多處鉆孔樁的成功經驗，談一談正循環(huán)鉆孔灌注樁施工方法的要領。

【關鍵詞】正循環(huán)、鉆孔樁、施工方注、施工技術。

1.正循環(huán)回轉鉆孔灌注樁的施工原理及適應范圍

正循環(huán)回轉鉆孔是用高壓泥漿通過鉆機的空心鉆桿，從鉆桿底部射出，同時鉆頭鉆進，將土層攪松成為鉆渣，被泥漿包裹浮懸，隨著泥漿上升而溢出流到井外的泥漿溜槽，經過沉淀池凈化，泥漿再循環(huán)使用。泥漿在不僅有固壁和潤滑作用，還要升攜帶鉆渣上升外排，故對泥漿的質量要求較高。

正循環(huán)回鉆適用于粘性土粉砂細中粗砂，含少量礫石、卵石（含泥量少于20%的土、軟巖，孔徑為80～250cm，孔深為30～100m，其優(yōu)點是鉆進與排渣同時連續(xù)進行，成孔速度較快，鉆孔深度較大。

2.施工工藝

2.1施工放樣

根據樁位平面圖中各樁的坐標，用全站儀準確地測放各樁的中心位置。經復核無誤后，埋設護樁進行保護。

2.2護筒埋設

護筒采用于5mm厚鋼板制作，直徑大于孔徑20~30cm。護筒埋設平面位置偏差不大于5cm，傾斜程度不大于1%，護筒周圍用粘土夯實。

2.3泥漿制作

泥漿采用自拌方法，控制指標應滿足下列要求：

相對密度：一般土層1.05～1.20，易坍土層1.20～1.45；

粘度：一般土層16～22S，易坍土層19～28S；

靜切力：一般土層1.0～2.25Pa，易坍土層3～5Pa；

含砂率：8％～4％；

膠體率：＞96％；

失水率：一般土層＜25mL/30min，易坍土層＜15mL/30min；

酸堿度：8～10PH。

在鉆孔中，泥漿頂面應始終高出孔外水位。為回收泥漿，減少環(huán)境污染，設置泥漿循環(huán)凈化系統(tǒng)。

2.4鉆孔

鉆機就位后，對鉆頭中心和樁位中心校核無誤后，方可開鉆。鉆孔時鉆架必須穩(wěn)固，鉆頭對準樁位中心，開鉆前對鉆機及其它機具進行檢查，機具配套，水、電暢通。鉆孔嚴格按規(guī)范和招標技術文件的規(guī)定和要求進行施工，同時應符合下列要求：

（1）循環(huán)鉆孔采用減壓鉆進，即鉆機的主吊鉤始終承受部分鉆具的重力。孔底承受的鉆壓不超過鉆桿、鉆錐、壓塊重力之和（扣除浮力）的80％，以避免和減少斜孔、彎孔、擴縮現(xiàn)象。

（2）開鉆時慢速推進，待導向部位全部進入土層后才全速鉆進。

（3）鉆孔一經開始，應連續(xù)進行，不得中斷；及時如實填寫施工原始記錄；嚴格執(zhí)行交接班制度。

（4）經常對泥漿進行試驗，以確保泥漿符合要求，在地質變化處，撈取渣樣，判明土層，記入表中，以便核對地質剖面柱狀圖。

（5）升降鉆錐時要平穩(wěn)，鉆錐提出孔口時應防止碰撞護筒孔壁或鉤掛護筒底部，拆裝鉆桿要迅速。

鉆孔停機、提鉆、撈渣時應保持孔內具有規(guī)定的水位和泥漿稠度，以防坍孔。

2.5終孔及清孔

當鉆孔達到設計終孔標高后，對孔深、孔徑、孔位和孔形進行檢查，然后填寫終孔檢查證。清孔要求：樁徑1.5m以內的摩擦樁沉渣厚度不大于10cm；樁徑大于1.5m的沉渣厚度不大于15cm，端承樁無沉渣。清孔采用換漿法，即鉆孔完成后，提起鉆頭至距孔底約20cm，繼續(xù)旋轉，逐步把孔內浮懸的鉆渣換出，在清孔排渣時，保持孔內水頭，防止坍孔。清孔后調整泥漿，使其相對密度：1.03～1.10；粘度：17～20Pa.s；含砂率：<2％；膠體率：>98％。

2.6鋼筋

深孔鋼筋籠分節(jié)預制。鋼筋籠的綁扎、焊接、安裝應符合規(guī)范及招標技術文件的規(guī)定和要求，同時還要做到：

（1）鋼筋籠就位過程中，焊接時應保證上下兩節(jié)都垂直，防止因焊接原因導致鋼筋籠中心偏位和下放困難。澆注砼之前，由測量隊用全站儀對鋼筋籠中心進行定位，定位后鋼筋籠頂面要用有效的方法進行固定，一般用四根鋼筋對稱焊在護筒上，以保證鋼筋籠頂面標高和中心位置偏差在允許誤差范圍內，并能防止砼澆注過程中鋼筋籠上升，還要防止鋼筋籠移動和傾斜。

（2）鋼筋籠應事先安設控制鋼筋籠與孔壁凈距的隔離塊，隔離塊沿柱長的間距為2m左右，交叉排列。

為了防止在下放鋼筋籠過程中，鋼筋籠碰撞孔壁，吊入鋼筋籠時，應對準鉆孔中心豎直插入。

（3）砼導管和護筒拔出時，應防止鋼筋籠上升。

（4）鋼筋籠底面高程的允許誤差±50mm。

2.7導管安裝

導管直徑為φ250，安裝前要進行水密、承壓試驗，保證在澆注過程中不漏水，吊裝就位時導管應位于孔口中央，導管下口至孔底一般為40cm。導管安裝完成后，要對孔底沉淀物進行檢測，如果沉淀物厚度超過設計和規(guī)范的要求，需進行二次清孔，直至達到規(guī)范要求后才可進行砼灌注。

2.8水下砼灌注

2.8.1水下砼配合比設計

拌制砼所用的材料應符合規(guī)范以及招標技術文件的規(guī)定和要求，同時水下砼應符合下列要求：

水泥標號為P.o.42.5，初凝時間不小于6小時。粗骨料為級配良好的碎石，粗骨料最大料徑小于4cm，且不大于導管直徑的1/6，不大于鋼筋籠最密凈距的1/3。含砂率宜為0.4～0.5之間。塌落度為18～20cm。水泥用量不小于350kg/m3，當摻有適宜數量的減水緩凝劑或粉煤灰時，可不少于300kg/m3。水灰比應為0.5～0.6。

2.8.2砼灌注

砼在拌和站用強制式拌和機集中拌制，砼輸送泵輸送，為確保灌注樁的質量，必須做到：

（1）首次砼灌注前，應對首灌砼方量進行計算，配備足夠大的料斗裝滿砼，以保證首次灌注封底成功。首批灌注混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度(≥1.0m)和填充導管底部的需要

所需砼數量按公式計算。

式中：

V——灌注首批混凝土所需數量(m3)；

D——樁孔直徑(m)；

H1——樁孔底至導管底端間距，一般為0.4m；

H2——導管初次埋置深度(m)；

d——導管內徑(m)；

h1——樁孔內混凝土達到埋置深度H2時，導管內混凝土柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m)，即H1=/。

（2）首灌砼導管埋深不得小于1m，在砼澆筑過程中導管埋置深度為2～6米。

（3）砼面接近鋼筋骨架時，導管保持稍大埋深，放慢灌注速度，減少砼的沖擊力。砼面進入鋼筋骨架4m以上后，適當提升導管，使鋼筋骨架在導管下口有2m以上的埋深后，方可恢復正常的灌注速度。

（4）澆注砼時溢出的泥漿應引流至適當地點以防污染。砼應連續(xù)澆注，直至澆注頂面高出設計標高不小于80cm。砼在終凝7d后才能鑿除樁頭，并應保持鑿除后砼面的平整、清潔，不應有泥及其它雜物。3.鉆孔施工易出現(xiàn)的問題及處理方法

3.1鉆孔過程中出現(xiàn)坍孔

其表征是孔內水位突然下降又回升，孔口冒細密水泡，出渣量顯著增加而不見進尺，鉆機負荷顯著增加等。坍孔一般是因為泥漿性能不符合要求、孔內水頭未能保證、機具碰撞孔壁等原因造成。查明坍孔位置后進行處理，坍孔部位不深的時，可采取深埋護筒法，將護筒填土夯實，重新鉆孔；坍孔嚴重時，應立即將鉆孔全部用砂類土或礫石土回填，如果無上述土類時可采用粘質土并摻入5%～8%的水泥砂漿，應等待數日后采取改善措施重鉆。

3.2鉆孔偏斜、彎曲

一般是因為地址松軟不均勻、巖面傾斜、鉆架位移、安裝未平或遇探頭石等原因造成。可在偏斜處釣住鉆錘反復掃孔，使鉆孔正直。偏斜嚴重的時，應回填粘質土到偏斜處頂面，待沉積密實后重新鉆孔。

3.3擴孔縮孔

擴孔多系孔壁小坍塌或鉆錘擺動過大造成。鉆孔縮孔常因地層中含遇水能膨脹的軟塑土或泥質頁巖造成，一般采用失水率小的優(yōu)質泥漿護壁；鉆錘磨損大也能使孔徑稍小，應隨時檢查，及時焊補鉆錘。當縮孔已發(fā)生時，可用鉆錘上下反復掃孔，擴大孔徑。

3.4鉆孔漏漿

一般采取護筒周圍回填土夯實、增加護筒沉埋深度、適當減小護筒內水頭高度、增加泥漿相對密度和粘度、倒入粘土使鉆錘慢速轉動、增加孔壁粘質土層厚度等措施。

3.5糊鉆

多出于正循環(huán)回鉆鉆進時，遇軟塑粘質土層，泥漿相對密度和粘度過大，進尺快，鉆碴量大，出漿口堵塞而造成。應改善泥漿性能，對鉆碴進出口和排碴設備的尺寸進行檢查，并控制適當進尺。若嚴重糊鉆，應停鉆提出鉆錐，清除鉆碴。

4.砼灌注易出現(xiàn)的事故及預防與處理措施

灌注水下混凝土是成樁的關鍵工序，灌注過程中應明確分工，密切配合，統(tǒng)一指揮，做到快速連續(xù)施工，防止發(fā)生質量事故，若出現(xiàn)質量事故時，應分析原因，采取合理的技術措施，及時設法補救，以期盡量減小經濟損失。

4.1導管漏水

主要原因：首批混凝土儲量不夠或導管底口距孔底間距過大，不能將導管底口下部封住，使水從導管底口涌入；導管接頭不嚴，橡皮墊被高壓氣囊擠開，水進入；導管提升過猛，控制錯誤，使導管底口超出混凝土面，底口涌入泥水。

處理方法：是第一種情況，立即將導管提出，進行清孔重新下導管，重新灌注。若是第

二、三種情況，應換新導管，使導管口插入混凝土中，用吸泥機將導管內的水和沉淀吸出，繼續(xù)灌注混凝土，起先砼應增加水泥用量，以后的砼恢復正常配合比。

4.2卡管

主要是由于初灌時隔水栓卡管或坍落度過小，流動性差，夾有大骨料，砼離析或導管漏水引起。灌注過程中加強對導管的檢查和砼各項指標的檢查。

4.3埋管

主要原因是導管埋入混凝土過深，使導管內外砼已初凝、與混凝土產生的摩擦力過大，或提管過猛將導管撥斷。

預防方法是嚴格控制導管埋深不得超過6m，混凝土內加緩凝劑，加速混凝土灌注速度，提升導管不可過猛。

5.灌注樁出現(xiàn)問題后的補強措施

灌注樁檢測后若發(fā)現(xiàn)有夾層斷樁、混凝土離析、空洞等事故時，經設計代表和監(jiān)理工程師同意后可以進行補強處理。

采用壓入水泥漿補強。鉆兩個小孔，分別作出漿進漿口用。深度應達補強處以下1m。用高壓水泵向孔內壓入清水，使夾層泥渣從出漿孔被沖洗出來。壓入水灰比為0.8的純水泥漿，待出漿孔內有水泥漿冒出來之后，再用水灰比為0.5的濃水泥漿壓入，濃漿壓入時應使其充分擴散，當濃漿從出漿口冒出時停止壓漿，用碎石將出漿口封住，并以麻袋堵實。最后用水灰比0.4的水泥漿壓入，壓力增大到0.7～0.8MPa時關閉進漿閥，穩(wěn)壓壓漿20～25min，壓漿補強工作結束。

6.結束語

鉆孔灌注樁質量事故引發(fā)的后果相當嚴重，因此在施工中應加強施工管理,采取科學的施工方法和切實可行的實用方案。只有嚴格按照劃范、規(guī)程操作，加強監(jiān)督、檢測，才能避免質量事故或把質量事故降低到最小限度。對己出現(xiàn)問題的樁基，應掌握詳盡而準確的現(xiàn)場資料，及時組織專家會診，制定安全可靠又經濟的處理方案。

參考文獻：

1．建筑地基處理技術規(guī)范(JGJ79-2002)

2．泥漿護壁回轉鉆孔灌注樁施工藝標準(204-1996)

3．螺旋鉆孔灌注樁施工工藝標準（GY205-1996）

4．建筑樁基技術規(guī)范（JGJ94-2008）