鉆孔灌注樁在樁基礎(chǔ)工程中具有的特點(diǎn)和施工工藝探討

劉永鵬 楊子龍

摘 要：在建筑工程施工過(guò)程中，樁基礎(chǔ)施工十分關(guān)鍵，關(guān)系到建筑整體的穩(wěn)定性與安全性，因此，選擇何種樁基礎(chǔ)形式尤為重要。鉆孔灌注樁施工是一種有效的樁基施工技術(shù)，優(yōu)點(diǎn)眾多，在建筑樁基礎(chǔ)施工中廣泛運(yùn)用。為了控制施工質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照施工工藝進(jìn)行施工，并做好施工質(zhì)量控制工作，全面提升工程施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：樁基礎(chǔ) 鉆孔灌注樁 施工工藝 應(yīng)用

1鉆孔灌注樁施工技術(shù)的理論探討

鉆孔灌注樁是指在地基上鉆取一個(gè)孔洞，然后將混凝土、鋼筋等灌注到孔洞中，最終形成樁體。鉆孔灌注樁的作用在于能夠改變地基性質(zhì)，增強(qiáng)地基的穩(wěn)定性，同時(shí)增加土壤基層受力程度。

鉆孔灌注樁施工技術(shù)被廣泛運(yùn)用，是一種新型的施工工藝。其有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。一方面，鉆孔灌注樁具有入土深、能進(jìn)入巖層、剛度大、承載能力高、樁身變形小、方便水下施工、適用性強(qiáng)的特點(diǎn)，是目前最為廣泛的一種樁基礎(chǔ)。衡量一個(gè)建筑工程質(zhì)量好壞的最重要標(biāo)準(zhǔn)就是看其承載能力，為了最大限度提升建筑的承載力，擴(kuò)大建筑樁的直徑是重中之重，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在這方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，在傳統(tǒng)的直徑大小基礎(chǔ)上可以擴(kuò)大1/5，為樁基礎(chǔ)的成功建造奠定了厚實(shí)的基礎(chǔ)保障。

當(dāng)然，從另一個(gè)角度來(lái)講，鉆孔灌注樁施工技術(shù)還存在著一些不足，很容易在施工過(guò)程中產(chǎn)生如鋼筋籠上浮和鉆孔倒塌等問(wèn)題。因此，在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中應(yīng)做好關(guān)鍵控制工作，防止質(zhì)量事故的發(fā)生。

2鉆孔灌注樁施工工藝在樁基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用

2.1施工前的準(zhǔn)備工作：

（1）正式施工前，要規(guī)劃好施工場(chǎng)地的大小以及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正確安放，以此確定好泥漿池的位置，并準(zhǔn)備好鋼板作為泥漿池砌筑的原材料。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)好的數(shù)據(jù)表進(jìn)行測(cè)量放線，從樁位中心引向四周，充分保護(hù)好護(hù)樁。

（3）泥漿的配置需要聚合物作為其制作原料，采用合適的比例與水進(jìn)行配比，攪拌均勻。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工要求，可適當(dāng)?shù)奶砑悠渌奶砑觿?/p>

（4）在檢查鉆機(jī)安裝地面的平整度的時(shí)候，要合理固定好鉆機(jī)與樁之間的距離，保障鉆機(jī)的正常作業(yè)和工作效率。

2.2鉆孔作業(yè)

鉆孔作業(yè)是鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑基礎(chǔ)施工中的一項(xiàng)重要施工程序，因此必須給予高度重視，每一個(gè)步驟都要嚴(yán)格按照鉆孔的規(guī)范進(jìn)行作業(yè)，從而充分保證成孔的質(zhì)量，滿足建筑施工的要求。在具體的鉆孔作業(yè)中，需要注意：①鉆孔開(kāi)始前，要保證鉆具的連接處要牢固、鉛直；②開(kāi)始鉆孔時(shí)，一定要控制好鉆孔的速度，不能過(guò)快也不能太慢；與此同時(shí)，還要時(shí)刻調(diào)整孔內(nèi)泥漿的稀釋度；③要時(shí)刻檢查鉆機(jī)的運(yùn)行狀況，保證在鉆孔過(guò)程中不出任何狀況；④在鉆孔進(jìn)入的過(guò)程中，要注意觀察鉆孔的附近或者是周邊是否有裂痕的出現(xiàn)，同時(shí)還要保證護(hù)筒和樁架等不出現(xiàn)傾斜的情況。

2.3清孔

當(dāng)鉆孔至設(shè)計(jì)孔深，停鉆孔，不停泥漿，利用泥漿完成第一次清孔。而當(dāng)鋼筋籠安裝完成和混凝土灌注這一段時(shí)間間隔較長(zhǎng)，在鋼筋籠以及混凝土導(dǎo)管安裝完成后還需要進(jìn)行第二次清孔，使孔底沉渣符合要求。清孔的時(shí)候普遍運(yùn)用的為射水清孔的方式，射水清孔方式一般在連接孔口間的分段后，把清孔的導(dǎo)管調(diào)入，通過(guò)空氣壓縮機(jī)與抽水機(jī)的共同運(yùn)作，對(duì)孔內(nèi)部殘留物進(jìn)行清理。其中的空氣壓縮機(jī)能夠在導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生巨大的氣流，此時(shí)把導(dǎo)管里面的壓力調(diào)節(jié)為0.6-0.7MPa之間，然后把清水灌入孔內(nèi)，攪動(dòng)并噴翻孔里的泥渣以及其他雜物，從而使得清洗出的雜物在高壓氣流的作用下上涌并噴出。并且在此次清孔完成后30分鐘內(nèi)必須進(jìn)行首批砼灌注。

2.4放鋼筋籠

鋼筋籠可以交給專業(yè)加工廠生產(chǎn)，也可以在施工現(xiàn)場(chǎng)的鋼筋加工場(chǎng)地上進(jìn)行制作，關(guān)鍵是控制鋼筋籠的制作質(zhì)量，控制誤差。鋼筋籠的生產(chǎn)需要均勻的設(shè)置好主筋的環(huán)向，以保證箍筋的間距和直徑、主筋其保護(hù)層和加勁箍間距等的數(shù)值達(dá)到施工設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)鋼筋籠進(jìn)行分段制作時(shí)，需要根據(jù)有關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)接頭進(jìn)行焊接。另外，鋼筋籠的主箍的間距應(yīng)大于骨料粒徑的三倍，并且最好在主筋外側(cè)上加上勁箍，同時(shí)將鋼筋的保護(hù)層厚度控制于35mm之上。為了預(yù)防鋼筋籠變形，應(yīng)在鋼筋籠上每隔2m設(shè)置一個(gè)加強(qiáng)箍。而鋼筋籠的安裝，一般為吊裝，安裝時(shí)輕放，保護(hù)成孔，如遇問(wèn)題必須停止安裝，查找原因，排除后繼續(xù)安裝。安裝完成固定。

2.5導(dǎo)管安裝

安轉(zhuǎn)導(dǎo)管前對(duì)其拼接構(gòu)造、規(guī)格與質(zhì)量進(jìn)行檢查，并進(jìn)行必要的試壓與試拼，長(zhǎng)度符合澆筑施工要求，按照從下到上的順序進(jìn)行編號(hào)，不同分組的導(dǎo)管一般不允許混用。導(dǎo)管的實(shí)際長(zhǎng)度根據(jù)孔深確定。對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行下放時(shí)，必須緩慢且豎直，避免和鋼筋籠發(fā)生碰撞，并對(duì)放入的節(jié)段數(shù)進(jìn)行記錄，完全放入后對(duì)比長(zhǎng)度實(shí)際值和理論值，確認(rèn)是否吻合。檢查完畢并確認(rèn)無(wú)誤后，小幅提起導(dǎo)管，使其底口和孔底保持30cm左右的間距，并確保導(dǎo)管軸線處在孔位中央。

上述工作完成后，再次檢測(cè)孔底沉渣厚度，如果檢測(cè)結(jié)果未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，則應(yīng)進(jìn)行二次清孔，期間注意采用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行循環(huán)，避免孔壁坍塌。二次清孔完畢后，由駐地監(jiān)理進(jìn)行檢查，若確認(rèn)合格，則撤去吸漿彎頭，準(zhǔn)備開(kāi)始灌注施工。

2.6灌注施工

（1）配合比設(shè)計(jì)。根據(jù)試配結(jié)果確定配合比，混凝土不僅要達(dá)到強(qiáng)度要求，還應(yīng)符合以下要求：和易性與流動(dòng)性均良好，且細(xì)度與C3S實(shí)際含量都不能太高；除了常用外加劑，如粉煤灰、減水劑和緩凝劑，不允許添加其它類型的外加劑，同時(shí)外加劑的類型還要和水泥匹配；混凝土的初凝時(shí)間不能小于4h，坍落度不能超過(guò)18-22cm范圍。

（2）混凝土灌注。當(dāng)?shù)谝慌炷凉嘧⑼瓿珊?，要確保不能中斷，繼續(xù)進(jìn)行下一步的灌注。同時(shí)，在導(dǎo)管提升時(shí)，需要使軸線處于豎直狀態(tài)并居中，如果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管被鋼筋籠卡住時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管使其脫離鋼筋籠，并移至鉆孔中心，當(dāng)孔內(nèi)混凝土上升時(shí)要逐節(jié)拆除導(dǎo)管。在導(dǎo)管拆除過(guò)程中，要確保操作迅速到位，拆下之后應(yīng)及時(shí)沖洗干凈。在灌注過(guò)程中，用泥漿泵將溢出的泥漿抽至泥漿車運(yùn)離現(xiàn)場(chǎng)，保證文明施工，做好環(huán)境保護(hù)。

2.7超聲波檢測(cè)

灌注完7天后進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，采用超聲波檢測(cè)的方法，一般所有樁都需要檢測(cè)。強(qiáng)度檢測(cè)試件每根樁至少進(jìn)行三組；所有樁都要采用超聲波的方法進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)，確認(rèn)樁是否完整，通常需要在灌注施工后7-30天內(nèi)完成。通過(guò)超聲波檢測(cè)能準(zhǔn)確得知樁的完整性，并確定樁身上的缺陷位置，為施工處理提供依據(jù)。

3 鉆孔灌注樁施工中的質(zhì)量控制措施

（1）為了保證灌注樁施工的順利進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)盡可能提高樁身成孔的質(zhì)量，也就是保證垂直精度，降低鋼筋籠的沉放受阻問(wèn)題。所以，在具體施工的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)將樁機(jī)的支撐面進(jìn)行擴(kuò)大，或者保證樁機(jī)能夠工作穩(wěn)定，并且要嚴(yán)格的審查和校正鉆桿的垂直情況。鉆機(jī)在鉆進(jìn)過(guò)程中需要保證鉆機(jī)底盤的水平狀態(tài)，將錐尖與設(shè)計(jì)中心保持一致，加蓋封口板，將推鉗卡住，試轉(zhuǎn)數(shù)圈，采用經(jīng)緯儀對(duì)鉆桿垂直精度進(jìn)行監(jiān)控，達(dá)到規(guī)定要求后再施鉆，與此同時(shí)通過(guò)經(jīng)緯儀進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，確保傾斜度小于1%。

（2）保證樁位、樁頂高度及孔深滿足施工要求。在護(hù)筒定位的過(guò)程中，需要將護(hù)筒中心與樁位中心的偏離誤差控制在有效范圍內(nèi)，保證其誤差小于5cm。在實(shí)際的施工中，為了使鉆孔的深度更加精確，當(dāng)樁架施工結(jié)束后，應(yīng)當(dāng)盡快檢驗(yàn)和符合樁具的長(zhǎng)度總量，與此同時(shí)進(jìn)行全面的記錄。

（3）實(shí)施鉆孔灌漿時(shí)，若應(yīng)用導(dǎo)管進(jìn)行灌注，出現(xiàn)離析現(xiàn)象的幾率比較大，所以為了控制離析所帶來(lái)的影響，需要采取調(diào)整措施，比如采用最佳配合比，對(duì)配比中的砂、石、水泥、含水量進(jìn)行優(yōu)化和控制，加強(qiáng)效驗(yàn)并提高計(jì)量質(zhì)量。

（4）確保沉渣厚度。如果樁底沉渣厚度與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)存在差異，會(huì)給樁基質(zhì)量造成影響，鉆孔樁在施工的過(guò)程中需要嚴(yán)格控制土層變化并有效記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，入巖深度抵達(dá)設(shè)計(jì)位置時(shí)，將孔底巖石樣品取出并附送記錄給工程監(jiān)理人員，成孔得到合格驗(yàn)收再通過(guò)換泥漿方式進(jìn)行清孔，將鉆錐提升到20cm進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，接著采用1.2密度的泥漿進(jìn)行壓入處理，逐漸換出鉆孔中浮起的鉆渣以及密度大的泥漿，使得孔內(nèi)泥漿密度可以保持不超過(guò)1.2，促進(jìn)沉渣厚度維持在低于5cm，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)期施工目標(biāo)。

（5）處理好鋼筋籠的上浮現(xiàn)象?；炷猎诠嘧⒅挟?dāng)?shù)竭_(dá)鋼筋籠底時(shí)，因?yàn)闈仓?dǎo)管在翻出過(guò)程中存在較大的從上至下的壓力，增加了鋼筋籠上浮的可能；亦或是因?yàn)闈仓掷m(xù)時(shí)間長(zhǎng)而出現(xiàn)初凝現(xiàn)象，表面砼結(jié)合鋼筋籠形成了一股握裹力，導(dǎo)管上升的過(guò)程中也會(huì)連帶鋼筋籠頂升。對(duì)于鋼筋籠上浮這一問(wèn)題的解決，①鉆孔孔深到達(dá)指定設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行沖孔作業(yè)，大約1小時(shí)，同時(shí)將鉆頭上帶出的粘土塊、孔底留下的粘土塊進(jìn)行攪碎處理，清理徹底。②保證混凝土自身攪拌質(zhì)量佳，需要對(duì)混凝土配比、塌落度等方面進(jìn)行嚴(yán)格的控制，避免低劣混凝土應(yīng)用在灌注施工中。③縮減澆筑的時(shí)間，盡可能高質(zhì)量快速的結(jié)束混凝土灌注施工，避免混凝土的表面硬化而造成鋼筋籠出現(xiàn)上浮問(wèn)題。④當(dāng)灌注到鋼筋籠底部時(shí)，應(yīng)緩慢放料；緩慢放料減少對(duì)鋼筋籠的沖力，直到埋住鋼筋籠并且導(dǎo)管口也在鋼筋籠內(nèi)時(shí)才可加大放料速度。

（6）嚴(yán)格檢查工程使用的原材料的質(zhì)量，確保材料質(zhì)量的合格率，嚴(yán)禁不合格材料進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，確保施工的質(zhì)量。

結(jié)語(yǔ)：樁基礎(chǔ)工程作為建筑的基礎(chǔ)性建設(shè)的關(guān)鍵項(xiàng)目，其建設(shè)水平關(guān)系到整體穩(wěn)定性，施工部門應(yīng)用專注于鉆孔灌注樁技術(shù)的研究，從而提升施工建設(shè)水平，對(duì)保障樁基礎(chǔ)工程質(zhì)量，完善建筑工程結(jié)構(gòu)體系。

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