摘 要 ：分析了鉆孔擴(kuò)底灌注樁擴(kuò)底鉆頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、擴(kuò)底工藝、擴(kuò)孔檢測(cè)方法及擴(kuò)大頭的設(shè)計(jì)，指出鉆孔擴(kuò)底灌注樁使用前景和利用價(jià)值，并具有極強(qiáng)的操作性和技術(shù)可靠性。 

　　1、鉆孔擴(kuò)底灌注樁的主要特點(diǎn) 

　　隨著城市建設(shè)的飛速發(fā)展，各種建筑工程密集，常用樁型的施工不時(shí)遭遇難題。鉆孔擴(kuò)底樁的特點(diǎn)是省錢(qián)、工期短、技術(shù)可靠、施工簡(jiǎn)單、震動(dòng)小、噪音低、適應(yīng)能力強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣，特別是在住宅密集地區(qū)，更能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。主要特點(diǎn)分析如下： 

　?。?）節(jié)省資金。①該樁型技術(shù)特點(diǎn)是在樁端（持力層）直徑加倍擴(kuò)底。大大提高樁的端承力，充分發(fā)揮樁身砼強(qiáng)度的承載作用，縮小樁徑或減短樁長(zhǎng)而達(dá)到大量減少工程量的目的。②樁規(guī)格靈活選擇。從樁φ600～φ2500 mm之間，每隔100mm為一種規(guī)格。這樣能合理選擇樁規(guī)格，充分發(fā)揮樁身砼作用。如果使用人工挖孔樁，樁長(zhǎng)達(dá)到一定深度后，樁徑必須滿(mǎn)足1200 mm，加上護(hù)壁厚度，即為士1500 mm，這樣大大造成浪費(fèi)。③不用降水措施以及其他的措施費(fèi)用。 

　?。?）技術(shù)可靠。該樁型施工工藝采用的擴(kuò)底機(jī)在國(guó)內(nèi)其他地區(qū)已使用十多年。根據(jù)中華人民共和國(guó)行業(yè)樁基工程技術(shù)規(guī)范（JGJ94―94）對(duì)鉆孔擴(kuò)底樁的規(guī)定允許擴(kuò)底不超過(guò)樁身直徑的3倍。現(xiàn)行使用機(jī)具限制在2倍左右，加上樁的持力層（即擴(kuò)底層）一般選在粘土層、全風(fēng)化層、強(qiáng)風(fēng)化層或中風(fēng)化層巖層，所以鉆孔擴(kuò)底灌注樁一般都不易塌孔。 

　?。?）工期快。如果在強(qiáng)風(fēng)化層或以上土層擴(kuò)底的樁，深度在20～30 m左右，每機(jī)每天完成O.6～l根樁左右，加上機(jī)械的工作面小，用電量不大，本樁型是一柱一樁而大量減少樁數(shù)量。此外，雨天對(duì)該樁施工影響不大。若在雨季施工，每個(gè)工程也只需30～40天左右即可完成，所以，鉆孔擴(kuò)底樁工期快且透明度大。 

　　（4）適應(yīng)能力強(qiáng)、應(yīng)用范圍廣。本樁型最小直徑有600 mm，最大直徑有2500 mm，擴(kuò)底直徑最大可達(dá)4000 mm，樁的深度可達(dá)50～60 m。另外，由于擴(kuò)底機(jī)具的不斷更新，不但能在一般土層或強(qiáng)風(fēng)化層擴(kuò)底，而且能在中風(fēng)化或微風(fēng)化層擴(kuò)底。所以單樁承載力最高可達(dá)40000 kN。故該樁型不論對(duì)高層建筑物或一般建筑物都適用。特別是居民密集區(qū)、舊城改造、狹小場(chǎng)地或有砂層、淤泥層、含水量大，會(huì)出現(xiàn)流泥或流砂現(xiàn)象時(shí)，該樁型更具優(yōu)勢(shì)。 

　　2、擴(kuò)底鉆頭的種類(lèi)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 

　　大口徑鉆孔擴(kuò)底灌注樁采用一種特殊的擴(kuò)底機(jī)械，在樁底部位擴(kuò)底，即采用柱狀鉆頭鉆到持力層后，換上擴(kuò)底鉆頭，撐開(kāi)鉆頭的擴(kuò)孔刀刃，使之旋轉(zhuǎn)切削地層擴(kuò)大孔底。達(dá)到設(shè)計(jì)要求的擴(kuò)底直徑后澆灌砼成樁，形成砼擴(kuò)大頭，提高樁端承載力。目前常用擴(kuò)底鉆頭有3種：MRS系列擴(kuò)底鉆頭、YKD系列油壓擴(kuò)底鉆頭和MRR系列基巖擴(kuò)底鉆頭。 

　　（1）MRS系列擴(kuò)底鉆頭。該系列擴(kuò)底鉆頭主要用于在各種土層、砂層、砂礫層、殘積層和強(qiáng)風(fēng)化層中擴(kuò)底，其基本結(jié)構(gòu)為三翼或四翼下開(kāi)式，刀齒為硬質(zhì)合金。主要部件由底翼、加壓翼、底盤(pán)、連桿等組成。該系列鉆頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、操作靈活、擴(kuò)底準(zhǔn)確可靠，同國(guó)內(nèi)其他擴(kuò)底鉆頭相比，其技術(shù)水平達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。 

　?。?）YKD系列油壓擴(kuò)底鉆頭。該系列鉆頭主要由鉆頭體、回轉(zhuǎn)接頭、泵站、檢測(cè)控制臺(tái)等幾部分組成。該系列鉆頭具有以下特點(diǎn)：①用油控制其張開(kāi)和收縮，操作簡(jiǎn)單可靠；②鉆孔和擴(kuò)底用一個(gè)鉆頭完成，擴(kuò)底時(shí)不用更換鉆頭；③可在地面直接控制擴(kuò)底直徑和控制擴(kuò)底過(guò)程；④鉆頭裝有副翼可調(diào)節(jié)樁身直徑；⑤可采用正反循環(huán)施工；⑥采用活刀板連接，刀頭磨損后可隨時(shí)更換；⑦可施工多層擴(kuò)底樁。該系列鉆頭為三翼下開(kāi)式結(jié)構(gòu)，刀頭采用硬質(zhì)合金，可鉆進(jìn)各種土層、砂層、砂礫層以及粒徑小于50mm的卵石層。 

　?。?）MRR系列基巖擴(kuò)底鉆頭。該種鉆頭主要用在各種巖石中擴(kuò)底，如砂巖、石灰?guī)r、花崗巖等。在巖石中采用該種樁，同其他擴(kuò)底樁相比具有以下特點(diǎn)：①穩(wěn)定性好，可靠性高，樁的受力更加高；②經(jīng)濟(jì)效果更加明顯；③由于基巖強(qiáng)度大，硬度高，施工難度相當(dāng)大。 

　　3、擴(kuò)底鉆頭的擴(kuò)底工藝 

　　以MRS鉆頭為例對(duì)擴(kuò)底鉆頭的擴(kuò)底工藝進(jìn)行介紹。 

　?。?）檢查鉆頭收縮與張開(kāi)是否靈活。將鉆頭用吊車(chē)鉆機(jī)的卷?yè)P(yáng)機(jī)提起，然后再緩緩放下，擴(kuò)底鉆頭的擴(kuò)底翼將隨之收縮和張開(kāi)，如此的反復(fù)數(shù)次，使鉆頭動(dòng)作靈活。 

　?。?）根據(jù)工程所需要的擴(kuò)底直徑，確定其行程。 

　?。?）當(dāng)鉆頭下人孔底后，在鉆盤(pán)以上的鉆桿上用粉筆劃上記號(hào)或其他方法做好最終行程記號(hào)，以便確定擴(kuò)底終點(diǎn)。 

　　（4）將擴(kuò)底鉆頭提離孔底，使其處于懸吊狀態(tài)。 

　?。?）啟動(dòng)鉆機(jī)和水泵，待鉆機(jī)和水泵工作正常后即可開(kāi)始擴(kuò)底。 

　?。?）擴(kuò)底時(shí)利用卷?yè)P(yáng)機(jī)控制擴(kuò)底鉆頭的擴(kuò)底速度。為安全起見(jiàn)，擴(kuò)底速度越慢越好。一般情況下，卷?yè)P(yáng)機(jī)的放繩速度應(yīng)保證主動(dòng)鉆桿以10 mm・min-1的速度下移，如果鉆機(jī)震動(dòng)太大，可進(jìn)一步減小擴(kuò)底速度。 

　?。?）在擴(kuò)底完成行程后，可在原位繼續(xù)回轉(zhuǎn)直到清孔完結(jié)，即可迅速提鉆。 

　?。?）擴(kuò)底結(jié)束后，為保證擴(kuò)底可靠，可使用孔徑檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，確定擴(kuò)底直徑達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，提起鉆頭，接著進(jìn)行下道工序。 

　　4、擴(kuò)孔檢測(cè)手段和方法 

　　在施工中采用的檢測(cè)手段以設(shè)備自檢為主、井徑儀檢測(cè)為輔的手段，可達(dá)到預(yù)定的檢測(cè)目的。 

　?。?）設(shè)備自檢YKD一600/1200型擴(kuò)底設(shè)備具有一整套精密的地面檢測(cè)系統(tǒng)，在地面通過(guò)聯(lián)動(dòng)裝置直接顯示鉆頭的收縮（擴(kuò)孔）全過(guò)程，從而達(dá)到設(shè)備自檢。 

　　（2）MRS型機(jī)械鉆頭則主要利用鉆桿的位移來(lái)檢測(cè)鉆頭擴(kuò)開(kāi)情況。按每種不同規(guī)格的擴(kuò)底鉆頭，通過(guò)計(jì)算出每種擴(kuò)底鉆頭的擴(kuò)開(kāi)情況與鉆桿位移尺寸的關(guān)系和具體數(shù)據(jù)，在施工擴(kuò)底時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員即可根據(jù)這個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)擴(kuò)底進(jìn)行驗(yàn)收。 

　?。?）擴(kuò)底直徑檢測(cè)，除了使用以上方法外，為了進(jìn)一步證實(shí)擴(kuò)底直徑是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，使用孔徑檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。它具有操作方便、簡(jiǎn)單、直觀、時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。具體操作方法是：用該孔徑檢測(cè)器主桿，接至樁長(zhǎng)相應(yīng)長(zhǎng)度，并根據(jù)孔徑直徑接好丈量直徑桿，伸人樁底，由繩子作記號(hào)確定行程。 

　　5、擴(kuò)底直徑選定 

　?。?）在強(qiáng)風(fēng)化層或以上土層擴(kuò)底，現(xiàn)有機(jī)械能力最大樁身直徑采用600―2500mm，擴(kuò)底直徑可選用800～4000mm，樁深度可考慮在50 m左右。 

　?。?）如果選用中風(fēng)化層作為持力層擴(kuò)底，樁徑可采用600～2000mm，擴(kuò)底直徑可選用：3000mm或以?xún)?nèi)，樁深度可考慮在40m左右。 

　?。?）如果選用微風(fēng)化層作為持力層擴(kuò)底，樁直徑可選用600～2000 mm，擴(kuò)底直徑可選用2800mm或以?xún)?nèi)，樁深度可考慮在40m以?xún)?nèi)。 

　　最大擴(kuò)底高度是根據(jù)擴(kuò)底直徑所采用的機(jī)具決定的，擴(kuò)底角度最大不超過(guò)30度。 

　　擴(kuò)大頭的檢測(cè)可采用國(guó)產(chǎn)的樁基質(zhì)量分析儀，采用反射法檢測(cè)可得出定性的結(jié)論來(lái)完成擴(kuò)大頭指標(biāo)的鑒定。 

　　6、結(jié)論 

　　從以上分析可看出，應(yīng)用鉆孔擴(kuò)底灌注樁不僅節(jié)約資金，而且技術(shù)可靠、施工期短、擴(kuò)底工藝簡(jiǎn)單、可操作性強(qiáng)。