鉆孔灌注樁一、灌注樁施工原理：

現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)水下混凝土灌注樁工程的施工一般采用導(dǎo)管法，本省水資源局限性，加上近年來本省交通事業(yè)的迅猛發(fā)展而立交橋的增多，大部分鉆孔灌注樁是在汗地施工。此前我對(duì)灌注樁的理解是運(yùn)用混凝土比重不小于孔內(nèi)泥漿比重和混凝土的流動(dòng)性灌注的。目前我的理解是，當(dāng)儲(chǔ)料斗內(nèi)儲(chǔ)有足夠多（即首批混凝土，可用橋涵施工技術(shù)規(guī)范中的公式V≥πd2h1/4+πD2hc/4計(jì)算）的混凝土或能滿足保證能沿導(dǎo)管整個(gè)截面下落至埋深導(dǎo)管底口且能持續(xù)灌注至埋深導(dǎo)管底口一米以上時(shí)抽掉漏斗閥門或剪斷吊球鋼絲，混凝土在重力作用下沿導(dǎo)管整個(gè)截面迅速下落，混凝土重力作用在導(dǎo)管內(nèi)的水面上，經(jīng)導(dǎo)管內(nèi)的水或泥漿傳到孔底（導(dǎo)管底口），此時(shí)混凝土對(duì)孔底（導(dǎo)管底口處）泥漿的壓強(qiáng)可用式P=F/S計(jì)算，F(xiàn)為混凝土的重力，S為導(dǎo)管截面。由于液體內(nèi)部向各個(gè)方向均有壓強(qiáng)，且同一深度的壓強(qiáng)都相等。因此此時(shí)孔底泥漿向上的壓強(qiáng)等于混凝土對(duì)孔底泥漿的壓強(qiáng)。而孔底泥漿向上的壓力可用上述壓強(qiáng)公式的變形公式F=PS來計(jì)算。經(jīng)計(jì)算可知孔底泥漿向上的壓力不小于導(dǎo)管外泥漿受到的重力，且在同一直線上。同一直線上方向相反的兩個(gè)力，力的方向和較大的那個(gè)想同，因此孔內(nèi)泥漿上升流出孔外，導(dǎo)管內(nèi)混凝土下落至孔底。

計(jì)算實(shí)例：孔徑1.5米，孔深32米，清孔后泥漿比重1.08，導(dǎo)管內(nèi)徑0.25米，導(dǎo)管底口距孔底0.40,擬埋深導(dǎo)管1米，混凝土容重2.45

首批混凝土方量V≥πd2h1/4+πD2hc/4，h1=HwRw/Rc

V≥3.14×（0.25）2×13.49/4+3.14×（1.5）2×1.4/4

V≥0.66+2.47+擴(kuò)孔率

V≥3.13+擴(kuò)孔率

混凝土對(duì)孔底泥漿的壓強(qiáng)為P=F/S，F(xiàn)=G=mg=ρνg=2.45×3.13×10=76.69，S=0.25×0.25×3.14/4=0.05，P=1533.8，雖然儲(chǔ)料斗不能滿足規(guī)定按照2方混凝土P=980

孔底泥漿向上的壓強(qiáng)同為1533.8或980，向上的壓力F=PS，P=1538.8或980，S=3.14×（1.5）2/4—3.14×（0.25）2/4=1.72，F(xiàn)=1538.8或980×1.72=2645.36或1685.6

孔內(nèi)泥漿重力

G=mg=ρνg=1.08×[3.14×（1.5）2/4—3.14×（0.25）2/4]×34×10

G=631.58

混凝土下落至孔底受到孔底的阻力，由于混凝土有足夠的流動(dòng)性且比重不小于泥漿因此變化方向流向孔壁，在受到孔壁的阻力和后續(xù)混凝土重力共同作用下改向阻力較小的孔內(nèi)導(dǎo)管外的上方，即沿導(dǎo)管外孔壁內(nèi)這部分空間上升。在儲(chǔ)料斗內(nèi)混凝土逐漸減少的同步，混凝土對(duì)孔底的壓強(qiáng)也逐漸減小。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土對(duì)導(dǎo)管底口處的壓強(qiáng)等于導(dǎo)管外導(dǎo)管底口深度受到的壓強(qiáng)時(shí)導(dǎo)管內(nèi)混凝土面停止下降。即F混/S導(dǎo)=F泥+F混/S孔—S導(dǎo)此時(shí)導(dǎo)管內(nèi)混凝土面高于導(dǎo)管外混凝土面，導(dǎo)管內(nèi)混凝土面高出導(dǎo)管外混凝土面的高度可用上式h1=HwRw/Rc計(jì)算。h1既為高出導(dǎo)管外混凝土的那段高度。Hw為導(dǎo)管外混凝土面以上泥漿的高度，Rw為泥漿比重，Rc為混凝土的容重。

當(dāng)?shù)诙炷料侣浜?同上述道理，導(dǎo)管內(nèi)混凝土的重力增長(zhǎng),導(dǎo)管內(nèi)混凝土對(duì)導(dǎo)管底口的壓強(qiáng)也增長(zhǎng)，導(dǎo)管外混凝土面和泥漿面上升。導(dǎo)管內(nèi)混凝土持續(xù)下落頂托前邊的混凝土上升。雖然第一批混凝土接觸了泥漿有部分混凝土混入泥沙，不過第一批混凝土已經(jīng)埋深導(dǎo)管一米以上，泥漿底面在導(dǎo)管底口以上1米以上，因此無法進(jìn)入導(dǎo)管。第二批混凝土頂托的第一批混凝土并不與泥漿接觸。因此，第二批混凝土是可以保證質(zhì)量的。同理，第三、四……也是可以保證質(zhì)量的。當(dāng)導(dǎo)管埋深至6米時(shí)，根據(jù)規(guī)范規(guī)定導(dǎo)管埋深應(yīng)控制在2—6米，要拆除導(dǎo)管，此時(shí)導(dǎo)管底口仍埋在第二批質(zhì)量好的混凝土中，（需要注意在測(cè)量孔內(nèi)混凝土面時(shí)要注意灌注過程中沉積的泥沙和最上層那部分也許與泥漿混合的劣質(zhì)混凝土?xí)绊懩銣y(cè)到實(shí)際的混凝土面，）后續(xù)混凝土繼續(xù)頂托第一批和部分第二批混凝土上升。依次類推直至灌注結(jié)束。根據(jù)規(guī)范規(guī)定為保證質(zhì)量要超灌0.5—1米，過后挖出。因此首批與泥漿接觸或與泥漿有部分混合的混凝土將被挖出。這樣就能保證混凝土灌注樁的質(zhì)量了。

二、灌注樁施工前準(zhǔn)備

1）備用發(fā)電設(shè)備。要保證工地的備用發(fā)電機(jī)性能良好，足以應(yīng)付施工過程中隨時(shí)也許發(fā)生的電網(wǎng)斷電狀況，以免導(dǎo)致灌注時(shí)間過長(zhǎng)發(fā)生斷樁事故。

2）選擇合適的混凝土拌和設(shè)備。在數(shù)量上可以滿足持續(xù)灌注，宜選用大容量的拌和機(jī)械。最佳有備用的。

3）混凝土運(yùn)送設(shè)備的選擇，應(yīng)能滿足灌注需要。并能保證混凝土質(zhì)量。

4）場(chǎng)地整頓，事先測(cè)量標(biāo)高，對(duì)照?qǐng)D紙?jiān)撎畹奶钤撏诘耐凇?/p>

3）導(dǎo)管的選擇和導(dǎo)管的水密承壓試驗(yàn)。導(dǎo)管要有足夠的強(qiáng)度和剛度，且水密性良好，管壁光滑，導(dǎo)管平直，有密封圈。應(yīng)進(jìn)行水密和承壓試驗(yàn)，并量測(cè)每節(jié)長(zhǎng)度給每節(jié)導(dǎo)管編制序號(hào)。

4）儲(chǔ)料斗的選擇。應(yīng)能滿足首批混凝土灌注的需要。

5）鋼筋籠加工焊接檢查合格。

6）混凝土的試拌。在施工前要按照原則配合比進(jìn)行混凝土試拌，調(diào)整。以確定施工配合比。

7）泥漿:泥漿池應(yīng)能滿足調(diào)漿和沉渣的需要。泥漿性能應(yīng)能滿足鉆孔施工規(guī)定.

三、鉆孔中的檢查

1）在鉆孔過程中要常常檢查泥漿比重，保證能起到泥漿護(hù)壁和懸浮鉆渣的作用。

2）檢查鉆渣與否與地質(zhì)匯報(bào)相符，發(fā)現(xiàn)異常要做詳細(xì)記錄，包括層位（即到孔口的距離）和范圍（即起止高差）

四、終孔檢查:孔徑、孔底標(biāo)高（既孔深）、鉆孔傾斜度,一般用按規(guī)范自制(直徑為鋼筋籠直徑+100毫米,長(zhǎng)度約為直徑的4到6倍）檢孔器檢查）

五）清孔：終孔檢查合格后即可清孔。

1）為防止后道工序鋼筋籠安放時(shí)間過長(zhǎng)發(fā)生塌孔事故，可采用兩次清孔。第一次將泥漿比重（沙性土地質(zhì)重要降含沙率）降至靠近略不小于規(guī)范規(guī)定清孔后泥漿性能指標(biāo)，待鋼筋籠安放合格后用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔，清至規(guī)范規(guī)定值。

2）清孔措施有換漿、抽漿、抽渣等措施，可根據(jù)實(shí)際狀況而定。但無論采用何種清孔措施都必須保持孔內(nèi)水頭，以防止坍孔。清孔后必須從孔內(nèi)抽取泥漿做性能試驗(yàn)，成果必須符合規(guī)范規(guī)定。

3）不得采用超鉆深度的方式來替代清孔。

4）換漿是最常用的清孔措施，根據(jù)循環(huán)方式不一樣可分為正循環(huán)清孔和反循環(huán)清孔。反循環(huán)清孔較快，但在易塌地層輕易出現(xiàn)坍孔。因此只適合一般地層。正循環(huán)清孔較慢，不易出現(xiàn)塌孔，適合所有地層。終孔后各項(xiàng)檢查均符合規(guī)范和設(shè)計(jì)規(guī)定既可進(jìn)行清孔。即在不進(jìn)尺（不繼續(xù)鉆進(jìn)）運(yùn)用鉆桿循環(huán)泥漿。牢記不要急于在泥漿池內(nèi)加清水，更不容許直接向孔內(nèi)直接加注清水.尤其是沙性土地層一定要等泥漿中較粗的沙粒含量降下來后來才能根據(jù)狀況分階段的在泥漿池內(nèi)加適量的清水。沙性土地層清孔原則是先降含沙率，再降泥漿比重。由于泥漿比重降的太快泥漿內(nèi)懸浮的沙或鉆渣就會(huì)沉到孔底.

六、鋼筋籠安放：若鋼筋籠過長(zhǎng)就需要分節(jié)安放。分節(jié)長(zhǎng)根據(jù)設(shè)備吊放高度確定，鋼筋籠的連接要順直不能有彎折，以免鋼筋籠底端戳塌孔壁。連接時(shí)先讓已放入孔中的鋼筋籠垂直，再檢查吊起的鋼筋籠與否垂直。在兩節(jié)鋼筋籠銜接滿足搭接長(zhǎng)度后先點(diǎn)焊固定，然后再詳細(xì)焊接。末節(jié)鋼筋籠下入后要給鋼筋籠定位，即鋼筋籠中心要與設(shè)計(jì)樁中心重疊。先在護(hù)筒上找到事先做好的標(biāo)識(shí)，然后拉十字線讓鋼筋籠中心與十字線交叉點(diǎn)重疊。待重疊后設(shè)法將鋼筋籠位置固定。若鋼筋籠放入后鋼筋籠頂端會(huì)在孔內(nèi)泥漿面下可事先拉十字線（其中一根線中間打結(jié)留環(huán)）找到鋼筋籠中心，并是有環(huán)的那根線的環(huán)在鋼筋龍中心。然后去掉沒環(huán)的那根，（這根線應(yīng)有足夠的長(zhǎng)度，線長(zhǎng)/2不小于鋼筋籠最頂端的環(huán)筋到孔口的高度）或做一根專用的長(zhǎng)線，一頭系一能漂浮于泥漿面的物體的重心處。一頭穿過留在鋼筋籠上那根線中間（在鋼筋籠中心）的圓環(huán)。下籠時(shí)手拿帶漂浮物那根線的另一頭讓漂浮物自然上浮并讓漂浮物與護(hù)筒上拉的十字線交叉點(diǎn)垂直。此時(shí)鋼筋籠中心即為樁中心，設(shè)法固定。最終從漂浮物向上拉將線抽出。

七、下導(dǎo)管：按照編制序號(hào)下放，盡量將導(dǎo)管放在孔中心。并記錄每節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度及總節(jié)數(shù).

八、混凝土灌注：嚴(yán)格按照規(guī)范施工、記錄。

1）灌注前嚴(yán)格檢查泥漿性能指標(biāo)，一定控制在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)。

2）檢查沉淀層厚度，應(yīng)在規(guī)范規(guī)定范圍內(nèi)

3）向儲(chǔ)料斗內(nèi)放混凝土前應(yīng)先在料斗內(nèi)灑些水

4）再灌注臨近末尾時(shí)由于大量的泥漿沉淀和灑落到孔內(nèi)的混凝土，孔內(nèi)泥漿比重會(huì)增大甚至成泥糊，很難灌注。此時(shí)可用清水頭向孔內(nèi)加水，稀釋孔內(nèi)泥漿。

5）灌注應(yīng)持續(xù)進(jìn)行，即在首批混凝土初凝前灌注結(jié)束。

6）中間若停止時(shí)間少長(zhǎng)應(yīng)不時(shí)上下活動(dòng)導(dǎo)管，若料斗內(nèi)儲(chǔ)滿混凝土卻不下落，且不可猛提導(dǎo)管猛放導(dǎo)管，由于這樣會(huì)使混凝土迅猛下落而導(dǎo)管外的混凝土忽然上升突破上層混凝土，將上層劣質(zhì)混凝土或泥漿卷入其中，形成夾層。

九、斷樁與夾泥層原因

1）泥漿過稠，增長(zhǎng)了灌注混凝土的阻力，如泥漿比重過大且泥漿中含泥塊，因此，在施工中常常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象。有時(shí)甚至灌滿料斗還是不行