1、嵌巖鉆孔灌注樁施工技術及難點探討鄭林達1 ,陸國良2(1 、浙江省電力建設總公司 ,浙江 寧波 315000 ; 2 、浙江伊麥克斯基礎工程有限公司 ,浙江 杭州 310004)摘 要 :鉆孔灌注樁是樁基工程施工中常見的一種地基處理工藝 ,在簡單介紹鉆孔灌注樁的基本施工工藝后 ,重點描述了灌注樁在起伏多變的復雜地基中樁端如何嵌巖且全端面進入基巖的判斷依據 ,并對終孔標準提出一些建議 。關鍵詞 :灌注樁 ;嵌巖 ;中等風化 ;建議1 工程概況及地質情況南方某沿海電廠一期規模為 2 300m w 燃煤機組 ,已投產 發電 ,目前在離開一期擴建端約 60m 處獨立布置 4 600m w 燃 煤發電機

2、組 。其中燃料供應系統部分樁基工程一條斗輪機基礎樁基及附近一座輸煤轉運站和干煤棚基礎樁基設計采用嵌巖鉆孔灌注樁的地基加固形式 ,采用 600 、 800 鉆孔灌注樁 。根據 地質勘測資料顯示 ,該區域地質復雜 ,設計要求該區域采用晶屑凝灰巖土作為樁端持力層 ,為防止樁端出現滑坡 ,設計要求樁端 視持力層埋深不等全端面進入中風化土層 800mm 或 1200 終孔 ,這是該區域樁基施工的重點和難點 。工程地質勘察采用工程鉆探與原位測試相結合的方法對該區域 的地質進行了探測 ,取得了該區域地質情況的初始數據。工程地基土自上而下的構成與分布情況 :根據煤場地質資料 , 取代表性鉆探孔土樣描述土層分布

3、大 致情況 。素填土 ,主要由粉質粘土組成 。粉砂 ,松散 。粘質粉土 。淤泥質粉質粘土 。粉質粘土 。粉質粘土夾碎石 ,硬塑 ,其成分主要為強風化晶屑凝灰巖 。晶屑凝灰巖 ,較硬 。 樁端持力層巖土性能見表 1 。表 1樁端持力層巖土性能統計表巖土層實驗項目最大值最小值平均值標準差變異系數修正系數標準值單軸飽和抗壓強度重度 ( kn/ m3)( m pa)183 . 025 . 853 . 025 . 6124 . 425 . 756 . 50 . 060 . 4540 . 0020 . 6250 . 98377 . 825 . 3晶屑凝灰( 中等風化)2 施工工藝介紹該樁基工程施工流程為

4、:定位 護筒埋設 鉆機就位 開孔成孔 巖樣判定 孔深 、孔徑驗收 一次清孔 安放鋼筋籠 安放導管 二次清孔 灌注混凝土 。(1) 護筒埋設 : 護筒采用 6mm 鋼板卷制而成 ,長度 1 . 5m ,埋設護筒應以樁位為中心 , 護筒中心偏離樁位中心線應 20mm 。 護筒中心對準樁位中心線后 ,周圍用粘土回填夯實 ,并確保護筒 埋設時不變形 ,嚴格保持護筒的垂直 。護筒頂面一般高出地面3040cm 或高出地下水 1 . 5m ,并在護筒上端處流兩個溢流孔便 于引流泥漿水 。(2) 鉆進成孔 :鉆機定位時 ,確保安裝穩固 、水平 。成孔時采 用 600 鉆頭鉆進 ,鉆頭外徑應比樁徑略小 ,一般為

5、 570590mm左右 ,鉆杠要垂直 ,同心度要好 ,每節鉆桿長度為 3m 。嚴格把好行調整 。(3) 孔底沉渣控制 :本工程采用正循環鉆進方法 ,鉆機從上至 下依次為提引器 、水龍頭 、主動鉆桿 、從動鉆桿 、加重桿和鉆頭 ,鉆頭鉆進至接近設計要求時 ,限制鉆速以利于排出孔底沉渣 ,同時 進行泥漿性能調整 ,確保其攜帶沉渣的最佳程度 ,以利于清孔作業 。在清渣時要遵循“一次清孔為主 、二次清孔為輔”的清孔原 則 ,切實做好第一次清孔環節工作 ,使泥漿性能達到最佳狀態 ,泥漿比重均控制在 1 . 15 kg/ m3 以內 ,粘度控制在 2225s 以內 ,孔底沉渣厚度控制在 50mm 以內 。

6、(4) 鋼筋籠制作與吊放 :鋼筋籠在制作好經質檢 、監理人員驗 收后方可下入孔內 ,吊放鋼筋籠應注意輕吊慢放 ,若遇阻力應查 明原因 ,并進行處理后再下放 ,嚴禁將鋼筋籠強拉猛放 ,在吊放時 應配有導向或鋼筋支撐 ,確保鋼筋籠放置在孔位中心 ,保證主筋坍落度控制在 1822cm 。水下混凝土灌注采用螺口式導管進行施工 ,現場施工時要嚴格控制混凝土的初灌量 ,確保第一次混凝 土灌入后導管埋入混凝土面 0 . 81 . 3m ,防止出現堵管事故 ,混 凝土澆灌前導管底端離孔底距離應控制在 0 . 50 . 8m ,不宜過小和過大 ,避免出現混凝土離析 。3 全端面進入基巖判斷及試樁結果保證鉆孔樁在

7、入巖階段不發生偏鉆 、滑鉆及保證嵌巖深度 是本工程的重點和難點 ,我們在施工中對地質報告 、設計要求進 行綜合分析和判斷 ,并對把轉運站 26 根樁作為試樁以此作為參考 ,在試樁過程中積累有關數據和施工中出現的現象 。并結合有關工程的實際情況 ,對全面進入施打提供可靠的依據 。3 . 1 樁端全端面嵌巖要求地質報告提供的基巖等高線在經過試樁后對周邊的成孔提供了十分重要的判斷依據 ,首先采用理論上的計算方法對周邊 灌注樁的大致深度有了較為清楚的認識 , 避免因成樁工程中碰 到一些障礙物導致進入速度偏低而造成停鉆的錯誤判斷 。(2) 根據地質報告土層性能變化 ,鉆入全風化基巖后孔內泥 漿顏色很快會

8、由灰色變為黃棕色 ,泥漿性能也有明顯提高 ,此時 應隨時注意鉆機跳動的聲音和頻率 、返漿是否攜帶巖屑等情況判斷是否進入持力層 。同時鉆進進尺明顯減慢 ,形成“磨巖”的現 象 。(3) 當鉆進進入持力層時 ,及時撈取巖樣 ,并及時向現場質檢 員 ,監理等單位報告 ,確定進入持力層的界面深度 。(4) 同試樁及周圍灌注樁的地質比較分析判斷 。終孔收樁 :鉆頭到達持力層時 ,鉆速會突然減慢 ; 這時應取樣與地質報告作 比較予以判定 ,作好記號 ,判定鉆頭是否到達設計持力層深度 ;用 測繩測定孔深做進一步判斷 。經判定滿足設計規范要求后 ,可同意施工收樁提升鉆頭 (每隔 2 h 及時取樣 ,并進行編號

9、排列) 。(5) 成樁質量檢測 。采用超聲波和小應變雙重手段及靜載荷 法對成樁的工藝進行了質量檢驗 。試驗結果表明樁的垂直度和嵌巖深度等指標均達到設計要求 。在完成沉樁后 ,我們會同現場檢測人員對 26 根樁按設計規范要求 30 %的比例抽樣 8 根 ,進行 小應變動測來斷定樁身的完整性 ,和 10 %的比例 3 根超聲波檢測灌注樁混凝土的質量情況 ,同時我們對上述 8 根做了靜載荷試 驗以判斷樁的承載能力 。檢測結果表明樁身完整性良好 ,承載力滿足設計要求 。4 結束語通過對一個轉運站的 26 根試樁 ,并嚴格按照成樁工藝要求 及入巖和終孔標準 ,試驗結果完全滿足設計該樁承載力的要求并有一定

10、的富裕度 ,既滿足了設計中的安全度和經濟性 ,同時對 施工帶來了一定的便利 ,我們也把該結論報告給設計院 ,后經各有關專家論證認為該該工藝和入巖及終孔的標準與設計院要求非常吻合 ,同時把該結論推廣到了大規模的斗輪機基礎樁基和 干煤棚基礎樁基中去 ,相信也會得到同樣的效果 。圖 1 灌注樁嵌巖深度示意圖根據基巖埋深不等要求樁端入巖長度為 :轉運站和斗輪機樁基要求進入 1200mm 終孔 。 干煤棚樁基要求 : 當樁長 30m 時鉆孔灌注樁進入中風化層 h = 800mm 終孔 ;當樁長 30m 時 ,鉆孔灌注樁進入中風化層h = 1200mm 終孔 。3 . 2 停鉆標準現場把轉運站的 26 根

11、鉆孔灌注樁作為試驗進行了代表性試 樁 ,在施打過程中出現在進入中風化層時鉆頭進入基巖非常慢 , 一晝夜進不了 150mm ,查找地質資料并結合巖樣情況認為該區 域中風化層巖性非常堅硬 。在施工過程中也磨壞牙輪鉆頭多個 的情況下 ,根據現場試樁結合該區域地質情況 ,對設計要求全端 面進入中風化層的深度各有關單位進 行 了 多 次 的 開 會 專 題 研 究 ,認為終孔條件應根據多方面因素決定是否該終孔 ,最后擬定停鉆標準作兩種情況考慮 。第一種情況 :樁頭在全斷面進入中風 化層 500mm 后若出現入巖速度徘徊在 10mm/ h 左右的情況下 ,在設計 、監理 、總承包現場認可后方可停鉆 。第二

12、種情況 :樁頭在全斷面進入中風化層 500mm 后仍然保持 10mm/ h 速度鉆進的 情況下 ,要求繼續施工 ,直至達到上述標準或者達到原設計要求方可停鉆 。(1) 根據勘測單位提供的基巖頂面等高線 ,作為鉆孔進入持research on construction technology and diff icultiesof embedding & grouting pilezhen g lin2da ,l u guo2liang( zheji a n g elect ric pow er const r uct ion corporat ion , n i n gbo zheji a n

13、g 315000 , chi na)abstract :its well known t hat embedding & gro uting pile is o ne of fo unda2tio n t reat ment techniques in pile fo undatio n co nst ructio n . in t his article , t he aut ho r firstly simply int ro duces t he basic co nst ructio n techniques , t hen mainly aiming at up and down co mplex bedroo m , describes so me adjust ment co ndi2 tio ns o n embedding & gro uting pile bot to m how to enter it and pile shaf t en2 tirely enter . in additio n , also giving so me advices o n co mpleted drill .ke