土建施工中機械成孔灌注樁施工技術(shù)探討

文/董洪濤 冀中能源邢臺礦業(yè)集團工程有限責任公司 河北邢臺 054000

鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)中常見的一種基礎(chǔ)形式，因其能可靠地進入持力層或嵌入巖層、單樁承載力大、無擠土、含鋼量低等特點，目前，在我國使用已相當普及，其質(zhì)量的控制從驗收規(guī)范來看十分簡單，無非是地基承載力的鑒定與樁砼質(zhì)量的判定；但由于其基礎(chǔ)施工的隱蔽性且施工大部分是在水下進行，施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收，給質(zhì)量的控制帶來一定的難度。

1、機械成孔灌注樁施工中常見問題

1.1 孔壁坍塌

孔壁坍塌主要出現(xiàn)在鉆孔、下放鋼籠和混凝土灌注三道工序當中，在鉆孔過程中較常見。成因分析：鉆進層為松散地基，如粉性、砂性土質(zhì)等，土質(zhì)本身松散;在施工中碰到溶洞、裂縫時，或護筒內(nèi)水位過高時，或鉆進速度過快時，也容易導致孔壁坍塌;空轉(zhuǎn)時間過長也會產(chǎn)生該問題。

1.2 鉆孔傾斜

鉆孔施工中，出現(xiàn)的垂直樁不豎直，斜樁斜度不符合要求或是樁位偏離等，統(tǒng)稱為鉆孔偏斜，會使得鋼筋籠難以吊入，或造成樁身歪斜使得承載力降低。成因分析： 當鉆機支架不穩(wěn)，或是底座產(chǎn)生了不均勻沉陷。施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況等導致的鉆頭受力不均發(fā)生傾斜，如土層呈傾斜狀分布、地質(zhì)松軟不均，或是在卵石層中鉆進時導致的鉆頭偏位。鉆頭鉆進過程中受到硬物磕碰等發(fā)生擺動導致的偏位。

1.3 斷樁

由于混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥渣土填充等形成間斷樁。成因分析：混凝土拌和物離析使得灌注中斷。灌注中，導管發(fā)生了堵塞或嚴重塌孔等時，處理不良導致的樁身夾泥。當灌注作業(yè)時間過長時，前期先灌注的混凝土已經(jīng)實現(xiàn)了初凝，后灌注的混凝土由于與泥漿等相混，成樁后的樁身會在先后灌注的結(jié)合部產(chǎn)生夾雜渣土的截面。灌注原始記錄出現(xiàn)錯誤，混凝土深度、導管埋設(shè)深度、導管拆除長度計算有誤或測繩讀數(shù)錯誤等。

1.4 孔底沉渣厚度過大

在施工中，進行清孔的目的是降低孔內(nèi)泥漿的相對密度，降低孔底沉淀，以確保樁尖承載力。僅使用掏渣法進行清孔時，能有效去除孔底粗渣，但并不能降低泥漿密度。僅使用噴射法時，當射入孔洞的水( 或風) 壓力過大時，容易導致塌孔的發(fā)生。當壓力過小時，又難以達到清孔的目的。還有一種方法是通過加深孔底深度的方法來代替清孔時，實踐表明，通過加深孔底而增加的承載力并不能補償未清孔造成的承載力損失。

在施工中，除上述的質(zhì)量通病外，還容易出現(xiàn)卡鉆、埋鉆、掉鉆、擴孔、卡管等問題，這些對成樁質(zhì)量影響相對較小。在施工中，只要做到分工明確，密切配合，操作規(guī)范，措施到位，即可實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、安全的施工目標，為確保工程質(zhì)量打下良好基礎(chǔ)。

2、沖孔灌注樁施工技術(shù)

2.1 測量定位

測量定位選用全站儀，工程測量基準點埋設(shè)后用混凝土澆筑固定，并安裝防護標志，防止重車輾壓和重物碰撞而產(chǎn)生的位移；基準方位安設(shè)在視線范圍內(nèi)的不產(chǎn)生變形物（如圍墻、遠處墻面等）上，或?qū)ｉT設(shè)點周圍澆筑混凝土加以保護。測定樁位分三次進行，在挖埋護筒前測量一次，在埋設(shè)護筒后復測一次，使護筒中心與樁位中心偏差不大于50mm，在樁位中心插上一根長鋼筋作為樁位標志；然后用水準儀測護筒口地坪高程，做好測量記錄；第三次測量，在鉆機就位前進行，檢查鉆機是否對準樁心標志

2.2 埋設(shè)護筒

在進行鉆孔之前，應該設(shè)置牢固、不滲水的護孔筒，以此確保成孔的位置以及孔內(nèi)部泥漿的高度。鉆頭的直徑應該小于護筒的內(nèi)徑，大出來的尺寸要確保鉆機能夠進入工作面，并且還要讓成孔的具體位置得到保證。護筒的頂面一般比施工的水位或者地下的水位高出 2 米，在旱地或者筑島的時候，應該比施工地面高出 0. 5 米的距離，以此控制孔內(nèi)水的壓力，從而保證在鉆孔的時候出現(xiàn)塌孔的情況。同時護筒還有隔離地表水、穩(wěn)固樁孔的位置、保護孔口的地面等作用。

2.3 鉆孔環(huán)節(jié)的技術(shù)要點

鉆孔灌注樁施工技術(shù)的來源是鉆孔，它是整個施工工程里一個主要的工序，所以，在進行鉆孔技術(shù)的時候應該提高使用的技巧和能力。第一、在進行鉆孔的時候，應當使用孔徑小的低壓鉆頭來鉆孔，在鉆孔的時候要注意把握鉆頭的角度和推進的速度，當深度有5m以后，再使用孔徑大的鉆頭來進行作業(yè)，這樣不但可以保持讓鉆孔的鉆進有連續(xù)性，還能讓鉆孔提升穩(wěn)定性。第二、要對鉆孔機械設(shè)施的性能進行檢查，其中主要檢查鉆頭、主鉆桿以及它的垂直度，再做出詳細的檢查筆記。第三、完成鉆孔之后，要對鉆孔、鉆桿以及鉆孔的深度進行檢查，保證鉆孔的規(guī)格保持一致。第四、完成鉆孔以后還要清理鉆孔，一般清孔有兩個步驟。第一個步驟是用比較大的沖擊力來清理鉆孔，確?？變?nèi)的沉淀的渣子完全清除；第二個步驟是用比較小的沖擊力來清理鉆孔，這種方式需要把重點放在較小的沉渣上，并且要對疏松的土壤進行加固措施。在實際操作中有的會用錯誤方式來清理鉆孔，比如對鉆孔進行加深的方式，這樣不僅會讓樁基的力學構(gòu)造改變了，還會出現(xiàn)折斷或者崩離的情況，從而對建筑根基的穩(wěn)定性受到影響。

3、土建施工中機械成孔灌注樁施工技術(shù)運用的注意事項

3.1 注意孔徑的變形和位移。建筑施工過程中機械成孔灌注樁技術(shù)的使用出現(xiàn)上述問題，很大一部分都是因為孔徑的數(shù)據(jù)不夠精確或施工過程中發(fā)生沒有預測到的變形和位移。也有可能是鉆孔過程中，鉆孔速度控制的不均勻，鉆孔正確方向因此發(fā)生改變，又或者是鉆孔過程中的力度不夠平穩(wěn)所致。

3.2 在使用機械成孔灌注樁技術(shù)進行鉆孔過程中要充分注意鉆孔機械的護筒常常會發(fā)生滲水漏水的問題。漏水量過大很可能導致整個施工地區(qū)的地基下沉，地下滲入水。又或者鉆孔機械的護筒發(fā)生位置變動和形狀變化都會造成孔的無法使用。這種漏水滲水問題的發(fā)生根源大部分都是因為連接工作的不完善，造成器具與周圍土地連接部位出現(xiàn)裂縫等等，在鋪設(shè)護筒時還應充分注意周圍土壤中的含水度，含水量過高是無法進行護筒鋪設(shè)工作的。

3.3 鋼筋的放置位置與所需位置相比過于高。這種現(xiàn)象的產(chǎn)生原因可能是與鋼筋相接觸的混凝土的軟流動性質(zhì)所致，也有可能是混凝土灌注過程中導管掩埋過深所致。建筑行業(yè)將這種現(xiàn)象稱作“鋼筋籠上浮”。對于這種現(xiàn)象，在混凝土澆筑的過程中一旦發(fā)現(xiàn)鋼筋位置偏移過高，應該馬上停止混凝土的澆筑工作，修復鋼筋到正確位置后再繼續(xù)進行混凝土澆筑工作。

結(jié)語：

綜上所述，機械成孔灌注樁的施工是一個系統(tǒng)化的施工工種，在施工的過程中要根據(jù)所施工的實際地層特點選擇合適的施工鉆孔施工機具作為施工設(shè)備，以保證施工工程具有施工工期短、施工質(zhì)量高、施工穩(wěn)定、成孔速度快的特點。對于施工過程中存在的典型問題，應該根據(jù)工地中所遭遇的實際情況采取對應的措施予以預先解決。