1.概述

近幾年來，隨著高層建筑的不斷增多，大直徑鉆孔砼灌注樁的應用也越來越普遍，這是因為大直徑鉆孔砼灌注樁具有單樁承載力高、抗震性能良好、施工無噪音、無振動、鉆孔時對土壤沒有擠密作用等特點。但由于其樁徑較大，施工起來比較困難，在施工過程中也容易出現(xiàn)問題，為此，結合我們在汕頭市“銀城花園商住樓”工程中的實踐，對大直徑鉆孔砼灌注樁施工過程中應著重注意的幾個問題作簡單的探討。

2.工程概況

我公司施工的“銀城花園商住樓”（銀城大廈）樁基礎采用大直徑鉆孔砼灌注樁，設計樁徑為ф1400mm. ф1600mm及ф1800mm三種規(guī)格，其中ф1800mm樁是目前為止汕頭地區(qū)直徑最大的鉆孔砼灌注樁，樁端按設計要求進入強風化巖層2m。

3.施工中應著重注意的問題

3.1鉆頭的選擇

我們知道，大直徑鉆孔砼灌注樁是在泥漿護壁下，利用旋轉臺盤帶動底部裝有鉆頭的鉆桿旋轉進行挖土鉆進的，所以，根據(jù)土層的地質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。鉆孔砼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，適用于多種土質，如粉砂、粘土、砂和砂礫層，挖掘效率也比較高。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，則鉆進效率就會在大降低。對于擊數(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，然后成階梯形擴大，起導向作用，鉆頭搖動很小，孔壁不會擴大，因此可以順利地進行挖掘。在“銀城花園商住樓”工程中，根據(jù)設計要求樁端進入強化巖層2m及現(xiàn)場地質情況，我們選用了雙腰帶四翼合金鉆頭，這種鉆頭合金齒密，有利于風化巖層破碎，在整個鉆進過程中均比較順利。對于特別硬的粘土和砂礫層，還可選用滾輪式鉆頭，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。不過，這種鉆頭在汕頭地區(qū)的使用比較少。

3.2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的靜水壓力之外，還要根據(jù)土層的地質情況，選用一定比重的泥漿進行護壁。在“銀城花園商住樓”工程中，我們采用的護壁泥漿為孔內粘土自然造漿，其性能達到粘度18~20s，，比重為1.15~1.25，含砂率＜10%。雖然根據(jù)國外的經驗，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，產生塌孔的原因是多方面的，所以我們還應了解塌孔產生的原因，以便采取有效的措施加以防治。產生塌孔的主要原因有：

① 護筒周圍未用粘土填封緊密而漏水，或護筒埋置太淺；

② 未及時向孔內加泥漿，造成孔內泥漿面低于孔外水位，或孔內出現(xiàn)承壓水降低了靜

水壓力 ；

③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時間太長，轉速太快。

了解了生產塌孔的主要原因后，在施工過程中我們就可以采取相應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，應適當加大泥漿比重，或選用較大粘度、膠體率的優(yōu)質泥漿，或投入粘土摻片，并控制進尺，不要使進尺過快或空轉時間過長。一旦發(fā)生塌孔，應用粘土泥膏投入，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，并認真作好記錄，因為當土層中粘性土和粉砂含量較高時，泥漿的比重會上升，使挖掘的效率降低，因此需要根據(jù)測出的泥漿比重是否超出控制的泥漿比重范圍而不斷地進行調整。特別是鉆進到細砂、粗砂層時，應更加密切注意泥漿的性能變化，發(fā)現(xiàn)泥漿性能變差，可利用另一臺鉆機在淤泥層造漿或外運泥漿及時調整，以保證其護壁性能。

3.3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時間太長，轉速太快，都有可能造成樁孔坍塌，因此，應根據(jù)不同的地質情況，控制不同鉆進速度。在淤泥層一般應快速鉆進穿過，如發(fā)生縮徑，則須提升鉆頭至縮徑處反復旋轉，使其達到設計要求。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生埋鉆，太慢或停在一處空轉時間太長轉速太快又會產生塌孔，所以在松散砂土中鉆進，應注意合理控制進尺。對于粘土層，在鉆進時由于粘性大及可塑性強，不易發(fā)生塌孔，但由于粘性強，泥團不易打散，故更應嚴格慢速鉆進，鉆進速度應控制在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)不進尺現(xiàn)象，產生的主要原因有：①鉆頭粘滿粘土塊（糊鉆頭），排渣不暢，鉆頭周圍堆積土塊；②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。解決這些問題的主要辦法有：加強排渣，重新安裝刀具角度、形狀、排列方向；降低泥漿比重，加大鉆頭配置。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。在鉆進的過程中，為了能夠及時了解不同土層的具體地質情況，應加強取樣分析，以便正確選擇鉆進參數(shù)。在“銀城花園商住樓”工程中，由于我們能夠根據(jù)不同土層的具體情況，確定不同的鉆進參數(shù)，并根據(jù)土層的變化進行調整，故在整個樁基施工過程中都沒有發(fā)生鉆進事故。

3.4清孔

鉆孔深度達到設計要求并符合終孔條件后，應進行清孔。清孔一般應分兩次進行，第一次清孔可用循環(huán)換漿法，即讓鉆頭繼續(xù)在原位放慢速度空轉，同時注水，用清水換漿，使泥漿比重控制在1：1左右，如孔壁土質較差，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。清孔完成后，孔底沉渣應嚴格控制在5cm以內，并應立即進行下道工序的施工，以免渣土重新沉淀，造成沉渣過厚而影響樁的承載力。

3.5砼澆灌

對于大直徑鉆孔砼灌注樁來說，水下灌注砼是很關鍵的工序，因為大直徑樁孔的灌注時間長、難度大，很容易發(fā)生堵管、頂管、頂面砼初凝等問題。在砼上升后，阻力逐漸增大，灌注事故多，因此大直徑鉆孔砼灌注樁在澆灌砼時應特別注意以下幾點：

①由于大直徑樁孔澆灌時所需砼用量比較大，所以施工前應備足材料，采用現(xiàn)場攪拌砼的，攪拌設備應滿足需要，而且必須準備1~2臺備用攪拌機，以防萬一。采用商品砼的，應在澆灌前落實好所需商品砼的數(shù)量、攪拌車供應的間隔時間等。

②現(xiàn)場應備用灌注平臺一套及吊車以防機電設備發(fā)生故障時，能及時替用，確保砼灌注的連續(xù)進行。

③灌注時，隨著下灌砼的上升，要經常提動導管，提升范圍在50~100cm以內，上下倒插，促使砼有較好的密實度。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，迫使管內砼暢通，如發(fā)生嚴重堵管現(xiàn)象，應立即報告有關部門處理。

④水下砼的灌注應連續(xù)進行，不得中斷，并應力爭縮短灌注時間。樁頭灌至接近設計

樁頂標高時，應注意調好最后一次的灌入量，防止超灌。 （張昭雄）