建筑工程中灌注樁施工應(yīng)用技術(shù)探討

【摘 要】建筑工程基礎(chǔ)中應(yīng)當(dāng)根據(jù)不同的地質(zhì)條件、工藝情況等而選取合理的樁基礎(chǔ)，灌注樁與其他樁相比具有顯著優(yōu)勢，本文通過分析灌注樁的優(yōu)勢出發(fā)，提出工程中采取灌注樁的原理，同時(shí)提出其在工程中的實(shí)施，旨在為同類工程提供參考借鑒。

【關(guān)鍵詞】建筑工程；灌注樁；鉆孔施工；注漿施工

一、引言

使用機(jī)械或人工的方法成孔，并在孔中澆筑混凝土而成的樁稱為鉆孔灌注樁，簡稱灌注樁。最初，灌注樁在歐洲主要應(yīng)用于基礎(chǔ)托換工程，但是隨著世界各地房屋修繕擴(kuò)建工程的增多以及城市市政工程的發(fā)展，灌注樁在世界各國得到了迅速的推廣和應(yīng)用，近年來其應(yīng)用范圍已拓展到邊坡的穩(wěn)定加固、地下工程的擋土墻、高聳建構(gòu)筑物交替荷載基礎(chǔ)、工業(yè)交替荷載設(shè)備基礎(chǔ)、池型構(gòu)筑物抗浮基礎(chǔ)、深基坑開控的支護(hù)以及城市改、擴(kuò)建工程的基礎(chǔ)加固中。通過對(duì)比其他類型的樁，發(fā)現(xiàn)灌注樁其優(yōu)勢較為明顯：

（1）施工引起的噪音和振動(dòng)均很小，適合對(duì)公害控制嚴(yán)格的市區(qū)作業(yè)，尤其適用于建筑物密集的市區(qū)或地下障礙物較多的地段施工。

（2）灌注樁施工如采取壓力注漿，使樁與土體結(jié)合緊密，樁土表面摩擦力較大，因而具有較高的承載能力，從灌注樁的受力機(jī)理可表明，鑒于樁的長徑比較大，單位樁體積的承載力遠(yuǎn)大于其他樁型。

（3）由于樁徑可以設(shè)計(jì)很小，所以樁的設(shè)置在墻和地基土中幾乎不會(huì)產(chǎn)生任何應(yīng)力，對(duì)墻和地基土不會(huì)產(chǎn)生大的擾動(dòng)，能有效地滿足施工不影響建筑物使用和原貌的要求。

（4）對(duì)于設(shè)計(jì)荷載下的樁沉降很小，能滿足建筑物對(duì)沉降限制較嚴(yán)的工程。同時(shí)可適用于除粒徑較大的卵石層的各類土層，既能在水位以上干作業(yè)成扎，也可在有地下水的情況下成孔成樁。

（5）用鋼量少，工序簡便，使用機(jī)具較少。

二、灌注樁的樁基礎(chǔ)機(jī)理

當(dāng)建筑地基承載力不能滿足當(dāng)前荷載或改擴(kuò)建需增加上部荷載或需將地基變形控制在一定范圍內(nèi)時(shí)，采用灌注樁對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行托換加固，通過樁體把上部結(jié)構(gòu)的部分荷載傳遞到地基深部，減少作用在基底土層的附加應(yīng)力，減少沉降，提高地基的承載力。為了維持樁與樁間土的變形協(xié)調(diào)，建筑物即使僅產(chǎn)生極小的沉降，樁體即會(huì)發(fā)生迅速反應(yīng)，承擔(dān)建筑物的部分荷載，相應(yīng)使基底下土反力減少。由于樁體的模量遠(yuǎn)大于樁間土的模量，土中應(yīng)力將向樁體發(fā)生集中，使樁體承受的豎向應(yīng)力遠(yuǎn)大于土中承受的豎向應(yīng)力。隨著沉降量的增大，樁體分擔(dān)荷載所占總荷載的比例也越大，直至樁體承擔(dān)的荷載達(dá)到樁體的極限承載力。

三、灌注樁施工技術(shù)

3.1 樁的施工機(jī)械選取

對(duì)于樁的成孔方法很多，有旋轉(zhuǎn)、沖擊鉆進(jìn)，泥漿護(hù)壁套管跟進(jìn)，也有采用人工洛陽鏟成孔。國內(nèi)較為常用的系由機(jī)械成孔。對(duì)于粘性土、粉土、淤泥質(zhì)土、砂土等地層，可采用潛水鉆機(jī)成孔；對(duì)于碎石類土、砂土、粘性土、強(qiáng)風(fēng)化巖等地層，可采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔；對(duì)于碎石類土、砂卵石、強(qiáng)風(fēng)化巖等地層，可采用沖抓或沖擊鉆機(jī)成孔。

3.2 成孔施工工藝的選取

對(duì)于灌注樁成孔鉆進(jìn)分干鉆和濕鉆二種，干鉆法一般采用螺旋鉆機(jī)或人工成孔；目前同內(nèi)主要采用濕鉆法成孔，即在鉆進(jìn)過程中，通過水或泥漿的循環(huán)，在冷卻鉆、排除渣土的同時(shí)，使水和粘土攪拌混合成泥漿，起護(hù)壁的作用。灌注樁直徑一般較小，因此實(shí)際工程中大都采用正循環(huán)鉆進(jìn)法施工。

在工程中對(duì)于垂直樁和斜樁施工工藝略有不同，垂直樁的常規(guī)施工工藝為鉆孔、下鋼筋籠、下導(dǎo)管、灌注混凝土。斜樁的常規(guī)施工工藝為：隨鉆孔延深，外層護(hù)壁套管相應(yīng)延深護(hù)壁，下鋼筋桿或鋼筋籠，下注漿管，注漿，起拔套管。

3.3 鉆機(jī)就位后的傾角確定

鉆機(jī)就位后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)施工設(shè)計(jì)的鉆孔傾角和方位，調(diào)整鉆機(jī)的方向和立軸的角度，要求樁位偏差不允許大于20mm，對(duì)于垂直樁的垂直偏差不允許大于1%；對(duì)于斜樁的傾斜度應(yīng)當(dāng)按設(shè)計(jì)要求作相應(yīng)調(diào)整。

3.4 鉆進(jìn)技術(shù)

鉆機(jī)鉆進(jìn)成孔時(shí)，鉆機(jī)液壓的壓力應(yīng)控制在1.5-2.5MPa，配套供水壓力為0.1-0.3MPa，鉆速一般控制在220r／min，最大推進(jìn)距離一般為500mm／次。垂直樁孔鉆進(jìn)時(shí)，除地表有較厚的雜填土層，一般不用套管護(hù)孔，或僅在鉆孔口下設(shè)護(hù)孔套管，但應(yīng)高出地面10cm，以防鉆具碰壓孔口而坍塌。當(dāng)穿過雜填土地層時(shí)，應(yīng)設(shè)置護(hù)壁套管，鉆斜孔時(shí)，外層護(hù)壁套管應(yīng)隨鉆孔延深。當(dāng)鉆孔穿過淤泥、淤泥質(zhì)土?xí)r，鉆進(jìn)速度要放慢，使孔壁糊一層泥皮以保護(hù)樁孔。

同時(shí)要求鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭應(yīng)當(dāng)要使用和樁設(shè)計(jì)直徑相同的鉆頭，鉆孔深度耍比設(shè)計(jì)樁長大0.5-1.0m為宜。為提高樁的承載力可采用擴(kuò)孔鉆進(jìn)法到設(shè)計(jì)標(biāo)高。在鉆進(jìn)至卵石層或其他易坍塌土層時(shí)，可向中空鉆桿內(nèi)注入水泥漿，漿液從鉆頭排出并實(shí)施樁孔護(hù)壁。

3.5 清孔處理

鉆孔時(shí)可采用泥漿或清水護(hù)壁，清孔時(shí)應(yīng)始終觀察泥漿溢出的情況，控制供水壓力的大小，應(yīng)不斷置換泥漿，直至澆筑混凝土?？妆谕临|(zhì)較好不易塌方時(shí)，可用空氣吸泥機(jī)清孔，用原土造漿的孔，清孔后泥漿相對(duì)密度應(yīng)控制在1.1左右；孔壁土質(zhì)較差時(shí)，易用泥漿循環(huán)清孔，泥漿相對(duì)密度控制在1015～1.25.

3.6 吊放鋼筋籠和埋設(shè)導(dǎo)管

鋼筋籠的沉放一般采用吊車起吊沉放，有時(shí)也可用鉆機(jī)本身的鉆架沉放。為保證起吊鋼筋籠不彎曲變形，在鋼筋籠頂部應(yīng)設(shè)置橫梁。鋼筋籠吊放時(shí)，應(yīng)防止和孔壁刮碰，要慢起慢落，逐步下放。鋼筋籠下到位后，要檢查頂面是否符合設(shè)計(jì)標(biāo)高。并把鋼筋籠臨時(shí)固定好，防止左右上下移動(dòng)。

導(dǎo)管石混凝土灌注的主要設(shè)備，要求導(dǎo)管通過混凝土的能力滿足施工要求，連接要直，接頭密封好，不漏水、不漏氣，導(dǎo)管壁厚不小于3ｍｍ，直徑為200～300ｍｍ，底管長度不宜小于4米，初灌時(shí)導(dǎo)管底離孔底300～500ｍｍ。

3.7 灌注混凝土

將混凝土倒入漏斗內(nèi)，初灌時(shí)，應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下0.8米以上。同時(shí)連續(xù)灌注混凝土，計(jì)算出導(dǎo)管的埋深，保證導(dǎo)管埋深大于2米。拆除多余的導(dǎo)管。在后續(xù)灌注中，要用測錘定時(shí)測定混凝土面上升高度，并準(zhǔn)確記錄灌注量和埋管深度，確保導(dǎo)管埋深不小于2米。在灌注完最后一次混凝土后，用測錘測試混凝土面是否達(dá)到灌注高度，并撈出砼樣，是新鮮的砼樣，則灌注結(jié)束。

結(jié)語

本文通過分析灌注樁在建筑工程基礎(chǔ)中的應(yīng)用機(jī)理出發(fā)，提出灌注樁在基礎(chǔ)中的具體應(yīng)用技術(shù)及其注意要點(diǎn)，總結(jié)出相應(yīng)的施工參數(shù)，有效地指導(dǎo)同類工程。

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