建筑工程施工鉆孔灌注樁技術(shù)淺談

侯瑞剛

【摘 要】近幾年，隨著大批高層建筑、高等級(jí)公路及重要水利工程的建設(shè)，作為基礎(chǔ)承載力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁，在工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文著重從施工和質(zhì)量監(jiān)督角度，對(duì)鉆孔灌注樁的主要問題進(jìn)行探討。

【關(guān)鍵詞】鉆孔；灌注樁；施工

近幾年，隨著大批高層建筑、高等級(jí)公路及重要水利工程的建設(shè)，作為基礎(chǔ)承載力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁，在工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

下面著重從施工和質(zhì)量監(jiān)督角度，對(duì)鉆孔灌注樁的主要問題進(jìn)行探討。

1.鉆孔灌注樁的施工

施工單位在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)范，并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。但在現(xiàn)場(chǎng)施工中，往往因?yàn)榈刭|(zhì)情況的變化和施工單位對(duì)某些薄弱環(huán)節(jié)的疏忽，影響了鉆孔灌注樁的承載力。以下幾個(gè)環(huán)節(jié)是特別應(yīng)該注意的：

1.1孔的垂直度

鉆孔灌注樁的垂直度是保證承載力的重要一環(huán)。產(chǎn)生斜孔或彎曲狀孔的原因主要是：①鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；②地面軟弱或軟硬不均勻時(shí)；③土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。對(duì)于這些情況，施工前必須認(rèn)真作好準(zhǔn)備，首先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，軌道枕木宜均勻著地；在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均硬層、斜狀巖層和碰到孤石時(shí)，鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效的方法。

1.2孔深

鉆孔的深度是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，也往往影響灌注樁的承載力。其主要原因：①測(cè)繩的誤差；②由于地層分布不均勻，如巖層分布成傾斜狀或起伏變化劇烈而導(dǎo)致判斷失誤。一般施工隊(duì)常用的測(cè)繩一經(jīng)水泡就會(huì)出現(xiàn)收縮現(xiàn)象，為避免誤差最好在施工現(xiàn)場(chǎng)或附近地面上設(shè)置長(zhǎng)度標(biāo)記作為準(zhǔn)繩，每次終孔一定把測(cè)繩拿去核實(shí)。遇到地層面分布不均勻地基時(shí)，應(yīng)該引起設(shè)計(jì)、施工和質(zhì)檢部門共同重視，入巖深度的控制因鉆孔工藝不同而有所區(qū)別。反循環(huán)工藝和沖擊鉆成孔的樁，可采用巖樣鑒別法；正循環(huán)工藝成孔的樁，由于取不到完整巖樣，確定嵌巖深度很困難，應(yīng)認(rèn)真分析鉆探資料，根據(jù)鉆探情況做出巖層分布的等高線圖，按等高線確定成孔深度。

1.3孔徑

遇到淤泥質(zhì)軟弱土層或流塑狀態(tài)的粘性土層時(shí)，容易造成縮頸現(xiàn)象，而使孔徑達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，造成樁的截面縮小，承載力降低，樁身抗壓強(qiáng)度不夠。另外，孔徑達(dá)不到要求，導(dǎo)致鋼筋籠無(wú)保護(hù)層，樁的抗壓彎能力削弱或喪失。糾正辦法：當(dāng)鉆機(jī)在上拉下放時(shí)感到受阻或放鋼筋籠困難時(shí)，應(yīng)采用大一級(jí)鉆頭掃孔一次；也可采用處理孔斜的導(dǎo)正器法，在導(dǎo)正器上焊一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用。對(duì)特別嚴(yán)重而坍孔的，應(yīng)根據(jù)土質(zhì)情況，選用適當(dāng)?shù)膬?yōu)質(zhì)泥漿，增大泥漿比重、粘性及稠度，起到護(hù)壁作用。

1.4泥漿

在鉆孔灌注樁的施工中，無(wú)論對(duì)于成孔質(zhì)量還是最終對(duì)樁的承載能力的發(fā)揮，泥漿質(zhì)量都是重要因素。泥漿質(zhì)量差，其后果是：

（1）形成不了護(hù)壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脫落，導(dǎo)致孔壁穩(wěn)定性差，易產(chǎn)生塌孔或縮頸。

（2）泥漿稠度大，比重大，含砂率高，形成的泥皮質(zhì)量差，厚度大，大大降低樁的側(cè)摩阻力。

（3）稠漿在鋼筋籠上沉積粘附，導(dǎo)致鋼筋與砼握裹力降低。泥漿比重過大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流動(dòng)半徑，使砼骨料大部分堆積在樁芯部位，而鋼筋籠外，幾乎無(wú)骨料，不僅樁身質(zhì)量不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。因此在施工中必須按規(guī)范要求嚴(yán)格控制泥漿的質(zhì)量。

1.5沉渣過厚

造成沉渣過厚的主要原因是發(fā)生塌孔時(shí)，清孔時(shí)間不足，或者泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起。沉渣過厚使樁底存在軟弱隔層，導(dǎo)致端承力喪失殆盡。主要糾正的辦法：

（1）適當(dāng)延長(zhǎng)清孔時(shí)問。

（2）鋼筋籠是焊接的，在焊接中若時(shí)間過長(zhǎng)可能使泥漿沉淀導(dǎo)致清孔和灌注砼時(shí)間隙過長(zhǎng)。這時(shí)可采用在澆砼前再清孔一次，可采用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度，即減少空孔時(shí)間，從而減少沉渣。

（3）可采用超高壓灌漿措施，使砼的巨大沖力濺除孔底沉渣，達(dá)到清除孔底沉渣的目的。

1.6砼灌注

砼灌注是施工中最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。在施工中必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)強(qiáng)度配制砼，確保砂石料及水泥的質(zhì)量，特別應(yīng)注意水灰比，砼的配合比應(yīng)按水下砼配制，由于灌注樁不能象上部結(jié)構(gòu)施工那樣逐層振搗和砼的灌人阻力相當(dāng)大，在灌注砼時(shí)必須克服很大的灌入阻力以保證砼樁身的質(zhì)量，最好采用大體積砼沖擊灌注法，每一斗灌注都是將2至3方砼在大斗中積蓄夠量，出料口直接插入導(dǎo)管，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去，其優(yōu)點(diǎn)是：

（1）功能大，沖擊力強(qiáng)。在巨大的沖力作用下，砼的向上頂升力和側(cè)向擠壓力就有了保證，樁的摩阻力和樁身砼密實(shí)性都得以保證。

（2）首斗砼灌注沖擊力大，沉渣、沉淤被濺開，樁端與持力層能較好地結(jié)合，確保了端承力的發(fā)揮。

（3）灌注時(shí)間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強(qiáng)度得到保證。但用大體積砼沖擊灌入需注意以下幾個(gè)問題。

（4）必須注意排氣技術(shù)，防止形成氣堵，使砼料灌不下去。大斗出料口與導(dǎo)管采用插入式聯(lián)接，出料口外徑比導(dǎo)管內(nèi)徑小2～3cm。另外，還要在出料管活門的下方焊上比導(dǎo)管外徑大2～3cm的法蘭盤。

（5）砼和易性要好，如果砼離桿，容易在料斗下部和出料口處形成堆積，導(dǎo)致出料困難，同時(shí)也容易堵塞導(dǎo)管。

（6）當(dāng)砼灌到樁頂部位時(shí)，為了保持足夠的沖力，必須注意導(dǎo)管要留有一定的長(zhǎng)度，灌注時(shí)及時(shí)上撥，保證高度產(chǎn)生沖力，使樁頭部分的砼質(zhì)量不至降低。此外，不可忽視大斗和導(dǎo)管的保養(yǎng)，內(nèi)壁光滑可大大減小摩阻力，同時(shí)也減少堵管的發(fā)生率。

最后在灌注終孔時(shí)，充滿骨料的砼應(yīng)高出地面50cm，以便在施工結(jié)束將該部分挖去以保證樁頂部分有足夠強(qiáng)度。

2.總結(jié)

鉆孔灌注樁在整個(gè)工程中屬于基礎(chǔ)部分，在施工中應(yīng)特別注意其質(zhì)量，整個(gè)施工過程都必須嚴(yán)格按規(guī)范要求施工，不斷提高鉆孔灌注樁的質(zhì)量，提出以下幾點(diǎn)建議：

（1）鉆孔前必須檢查鉆機(jī)設(shè)備，泥漿的處理設(shè)備及有關(guān)與施工效率和質(zhì)量有關(guān)機(jī)具、儀器等。

（2）認(rèn)真研究制訂出先進(jìn)而有效的施工方法，保證工程的質(zhì)量。

（3）提高和完善管理水平，在施工過程中建立系統(tǒng)化的動(dòng)態(tài)管理制度和方法。