建筑樁基工程施工中旋挖鉆孔成樁施工技術(shù)的應(yīng)用

梁成偉

1 引言

在當(dāng)前建筑工程領(lǐng)域，樁基工程的應(yīng)用越來越多，樁基礎(chǔ)在城市建筑工程中，起著極為重要的作用，決定著建筑的整體質(zhì)量和使用性能。應(yīng)用樁基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的節(jié)約利用，同時(shí)為城市高層建筑結(jié)構(gòu)提供可靠的支撐力。樁基礎(chǔ)的承載能力決定著建筑的沉降量和變形，因此樁基工程的設(shè)計(jì)與施工均具有重要的實(shí)際意義。當(dāng)前我國城市建筑工程中，建筑樁基施工通常用到灌注樁，即在現(xiàn)場(chǎng)灌注樁體，通過實(shí)現(xiàn)挖好的樁孔，將鋼筋籠置入其中，然后澆筑混凝土，形成具有一定承載能力的樁基礎(chǔ)。在灌注樁的施工中，使用到旋挖鉆孔成樁技術(shù)，這是一項(xiàng)較為先進(jìn)的技術(shù)，可以提高建筑工程的施工效率，保證施工的質(zhì)量，同時(shí)確保施工的安全性與可靠性。

2 旋挖鉆孔成樁技術(shù)概述

2.1 旋挖鉆孔成樁技術(shù)簡介

旋挖鉆孔成樁技術(shù)是進(jìn)行建筑樁基工程中混凝土灌注樁施工的一項(xiàng)技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在中國應(yīng)用的比較晚，近十幾年來才逐漸推廣使用。旋挖鉆孔成樁技術(shù)最初由日本和德國使用，隨后中國引入這項(xiàng)技術(shù)，并使用進(jìn)口的旋挖鉆機(jī)進(jìn)行施工，近些年來，隨著中國建筑工程的進(jìn)步和施工機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，我國也開始逐步發(fā)展起來這項(xiàng)技術(shù)。

在旋挖鉆孔技術(shù)中，首先要根據(jù)施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，在建筑基礎(chǔ)部位的預(yù)定位置處進(jìn)行挖孔作業(yè)，在挖孔時(shí)，需要用到旋挖鉆機(jī)，隨后進(jìn)行鋼筋籠的吊裝，將其放置于樁孔之中，在鋼筋籠就位之后進(jìn)行混凝土的澆筑，即形成鉆孔灌注樁。施工過程中用到的旋挖鉆機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)挖土、出土和倒土一系列的功能，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)清孔功能，提高施工效率，保證施工質(zhì)量。

2.2 旋挖鉆孔成樁技術(shù)特點(diǎn)分析

旋挖鉆孔成樁技術(shù)是目前我國使用范圍較廣且常用的一種成樁方法，其具有的主要特點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。首先其適用范圍廣，既可以用于軟巖、砂性土，又可以適用于軟黏土和雜填土。其次，樁孔大小易于控制，根據(jù)設(shè)計(jì)要求可以選用不同直徑的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，孔徑范圍可達(dá)300～2000mm。另外，鉆孔深度可達(dá)數(shù)十米，適用于各種長樁基礎(chǔ)，保證建筑的基礎(chǔ)承載能力，為高層建筑施工提供保證。再者，旋挖鉆孔成樁技術(shù)施工過程中，產(chǎn)生的環(huán)境噪聲和對(duì)周圍土體的擾動(dòng)較小，具有在城市密集區(qū)施工的低干擾、低影響的優(yōu)勢(shì)。最后，旋挖鉆孔成樁技術(shù)以其高度自動(dòng)化、機(jī)械化的優(yōu)勢(shì)，可以減少工人數(shù)量，即節(jié)省預(yù)算，又可以提高施工效率。

3 旋挖鉆孔成樁技術(shù)施工流程

在旋挖鉆孔成樁技術(shù)中，其施工過程的主要流程如圖1所示。

圖1 旋挖鉆孔成樁技術(shù)施工流程圖

3.1 埋設(shè)護(hù)筒

埋設(shè)護(hù)筒的作用主要體現(xiàn)在保證鉆機(jī)能夠沿垂直方向正常運(yùn)行，同時(shí)保證泥漿的存儲(chǔ)，使其在施工時(shí)高于地下水位，并且保護(hù)樁頂部的土層穩(wěn)定，不至于因鉆桿的上下運(yùn)動(dòng)使得鉆孔發(fā)生塌孔等事故。護(hù)筒通常由鋼板卷材制成，其厚度依據(jù)鉆孔直徑的大小，一般選為4～8mm，此外護(hù)筒的設(shè)計(jì)直徑，應(yīng)該比樁基礎(chǔ)的外徑大200mm左右，以保證灌注的樁基的尺寸。護(hù)筒的埋置深度應(yīng)不低于失穩(wěn)地層的深度，以保證施工時(shí)土層的穩(wěn)定性。護(hù)筒的中心線不應(yīng)與樁基礎(chǔ)中心線偏差過大，一般控制在50mm之內(nèi)。

3.2 鉆機(jī)就位

為了確保鉆機(jī)在旋挖鉆孔成樁技術(shù)中的正常工作，需要先進(jìn)行場(chǎng)地的平整，同時(shí)鋪設(shè)好枕木，保證鉆機(jī)的位置平衡與穩(wěn)固。當(dāng)鉆機(jī)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)預(yù)定位置處就位時(shí)，要準(zhǔn)確檢查測(cè)量磨盤的平整度和鉆桿是否垂直，確保偏差在0.2%的范圍內(nèi)，以保證鉆機(jī)施工時(shí)的質(zhì)量和準(zhǔn)確度。對(duì)于鉆頭的要求，通常在于樁基中心或護(hù)筒中心距離在15mm的范圍內(nèi)，同時(shí)也要在鉆進(jìn)的過程中，始終檢驗(yàn)并校正。對(duì)于樁徑，要求其偏差為+50mm，垂直度允許偏差為＜1%。

3.3 鉆孔

鉆孔過程主要注意以下幾點(diǎn)：①泥漿的制備，泥漿可就地選擇塑性指數(shù)≥17的黏土進(jìn)行調(diào)配，在施工的過程中，要密切注意泥漿密度的變化，同時(shí)注意測(cè)定其黏度、含砂率和膠體率，保證各項(xiàng)指標(biāo)在控制范圍之內(nèi)。②鉆孔作業(yè)需要連續(xù)進(jìn)行，可以分班連續(xù)作業(yè)，施工時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行泥漿檢驗(yàn)和施工記錄，及時(shí)核對(duì)。另外是在剛開始入鉆時(shí)，要先緩慢進(jìn)行，當(dāng)鉆頭全部進(jìn)入土層時(shí)，可適當(dāng)加速。③需要確定停鉆標(biāo)準(zhǔn)，即鉆頭達(dá)到持力層時(shí)，鉆速會(huì)突然減慢，這時(shí)應(yīng)用專業(yè)技術(shù)人員通過取樣判斷，達(dá)到規(guī)范要求后，方可進(jìn)行提樁。

3.4 清孔

清孔作業(yè)分兩部進(jìn)行，第一次清孔在鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，通過檢查孔深、孔徑以及垂直度，合格后方可進(jìn)行第一次清孔。清孔時(shí)，可以根據(jù)泥漿的類型選擇清水或者換漿進(jìn)行清孔，當(dāng)泥漿密度達(dá)到控制要求時(shí)，即可認(rèn)為合格。第二次清孔在鋼筋籠和導(dǎo)管吊裝完畢，且澆筑混凝土之前。在清孔時(shí)，可根據(jù)要求選擇正循環(huán)、反循環(huán)等方法進(jìn)行清孔作業(yè)，檢查沉渣厚度和泥漿密度，達(dá)到控制要求時(shí)，即可認(rèn)為合格。

3.5 灌注混凝土

當(dāng)清孔作業(yè)完成后，并且檢查合格，可進(jìn)行樁體混凝土的灌注施工?；炷恋墓嘧⑼ㄟ^預(yù)先埋設(shè)的導(dǎo)管進(jìn)行水下澆筑，澆注時(shí)，要嚴(yán)格控制混凝土的含砂率、骨料粒徑、坍落度和配合比等參數(shù)。在澆筑混凝土?xí)r，要注意導(dǎo)管的質(zhì)量和埋管深度，同時(shí)要注意拔管時(shí)，不能過于頻繁，以防導(dǎo)管斷裂。

4 旋挖鉆孔成樁施工質(zhì)量控制措施

在旋挖鉆孔成樁施工中，鉆進(jìn)方式的確定需要依據(jù)工程的實(shí)際情況進(jìn)行，依據(jù)規(guī)范和相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，在保證施工質(zhì)量的前提下，施工的效率。對(duì)于旋挖鉆孔過程中鉆頭的鉆進(jìn)速度，要進(jìn)行嚴(yán)格控制，避免鉆進(jìn)過快，導(dǎo)致鉆頭與護(hù)壁出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，導(dǎo)致泥漿的流失。對(duì)于旋挖鉆孔中經(jīng)常出現(xiàn)的坍控現(xiàn)象，要給予足夠重視，當(dāng)出現(xiàn)坍孔時(shí)，如果不嚴(yán)重可以利用提高泥漿密度，加深護(hù)筒埋深等措施進(jìn)行補(bǔ)救；如果坍孔嚴(yán)重，則要總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，重新進(jìn)行樁孔的挖孔鉆進(jìn)。此外對(duì)于鉆孔成樁過程中，樁孔彎曲和縮孔等現(xiàn)象，要及時(shí)進(jìn)行掃孔處理，以滿足樁基的垂直度要求。當(dāng)樁孔傾斜過大時(shí)，認(rèn)為施工不成功，要回填鉆孔并壓實(shí)地基后，重新進(jìn)行鉆孔。在鋼筋籠的施工中，接頭的質(zhì)量要嚴(yán)格控制，保證其焊接質(zhì)量和整體的穩(wěn)定性。對(duì)鋼筋接頭的綁扎要牢固，并且同一斷面內(nèi)要控制鋼筋結(jié)構(gòu)數(shù)量在規(guī)范允許范圍內(nèi)。在鋼筋籠下放至樁孔預(yù)定位置處時(shí)，要注意加固，防止鋼筋籠在混凝土澆筑時(shí)發(fā)生上浮等現(xiàn)象?；炷恋臐仓?yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，否則將很大程度上影響樁體的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。當(dāng)出現(xiàn)斷樁等意外時(shí)，必須采取重鉆等處理措施，不得影響樁體的整體性。在樁體施工完成后，要進(jìn)行樁體質(zhì)量的檢測(cè)，通?？梢杂玫铰暡z測(cè)等無損檢測(cè)手段，判斷樁體質(zhì)量合格后，才可以進(jìn)行后續(xù)施工，確保工程的施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

近年來我國建筑樁基工程中，越來越多的用到旋挖鉆孔成樁技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于適用性廣、施工效率高、擾動(dòng)小等方面。在施工時(shí)，要嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范要求，根據(jù)施工場(chǎng)地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件確定施工要點(diǎn)，保證施工的質(zhì)量和效率。對(duì)于旋挖鉆孔成樁技術(shù)，可以更加深入地進(jìn)行試驗(yàn)和研究，使其不斷發(fā)展改進(jìn)，為我國建筑工程領(lǐng)域提供更為有力的技術(shù)支持。