建筑施工中的鉆孔灌注樁技術(shù)

牛 潔 甘肅第四建設(shè)集團有限責(zé)任公司工程師

樁基技術(shù)是地基技術(shù)加固，為建筑工程提供良好地基基礎(chǔ)。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，大型建筑對于地基的要求越來越高，樁基技術(shù)也隨之發(fā)展。早期使用木材作為樁基，現(xiàn)在用鋼材、混凝土等材料制作樁基結(jié)構(gòu)，且樁基施工技術(shù)也越來越多，為建筑施工提供了良好的基礎(chǔ)支撐。鉆孔灌注樁是通過機械鉆孔的方式，將鋼筋籠放置于樁孔內(nèi)，然后再灌注成為樁基的技術(shù)，鉆孔灌注樁技術(shù)適用性廣，既可以用于防止土體滑坡，也能夠做好邊坡支護，因此，被廣泛地應(yīng)用于建筑工程的樁基工程中[1]。本文對鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用特點以及質(zhì)量控制進行分析，探討鉆孔灌注樁的應(yīng)用價值，期望為鉆孔灌注樁的應(yīng)用提供參考。

1 鉆孔灌注樁的施工技術(shù)與特點

從鉆孔灌注樁的施工來看，主要包括樁基測放、護筒埋設(shè)、樁位復(fù)核以及鉆機就位、鉆進成孔、鋼筋籠放置、灌注混凝土、成樁等流程。在施工過程中，需要選擇合適的鉆進成孔技術(shù)，加強施工控制，確保樁基質(zhì)量符合要求[2]。

1.1 鉆進成孔技術(shù)

鉆孔灌注樁可以選用反循環(huán)、正循環(huán)、沖擊反循環(huán)等鉆進成孔方式，施工原理以及特點如下：（1）反循環(huán)鉆進成孔。反循環(huán)鉆進是利用沖洗液流到孔底，以冷卻鉆頭，并且在鉆進的同時將鉆渣帶到地面，該方法具有功率消耗低、鉆進效率高等特點，可以廣泛應(yīng)用于多種地質(zhì)的鉆進成孔中，反循環(huán)鉆進成孔質(zhì)量較高，而且能夠穩(wěn)定孔壁，減少施工風(fēng)險。且鉆進成孔中，孔底沉渣較少，灌注較為順暢。（2）正循環(huán)鉆進成孔技術(shù)。該技術(shù)主要是利用鉆機回轉(zhuǎn)驅(qū)動進行切割，并且在鉆井泥漿墻時排除沉渣，正循環(huán)鉆進成孔的技術(shù)特點是設(shè)備簡單、施工成本較低，而且設(shè)備不易出現(xiàn)故障，適用于多種地質(zhì)，但是鉆進效率不如反循環(huán)鉆進成孔，而且正循環(huán)鉆進成孔無法有效地消除底部沉積物，鉆進效率和灌注效率都會受到一定的影響。（3）沖擊反循環(huán)鉆進成孔。該技術(shù)是利用沖擊鉆平衡提引機，牽引鋼絲繩，并且在鉆頭中心孔的作用下進行鉆進，鉆進過程中吸收沖擊和渣場，相比于反循環(huán)鉆進施工技術(shù)，沖擊反循環(huán)鉆進成孔在黏土、壤土和粉土等地質(zhì)環(huán)境下成本較低，而且運輸成本低，具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢[3]。

1.2 鉆孔灌注施工要點

鉆孔灌注樁施工設(shè)計需要注意以下幾點：（1）施工設(shè)計。樁基礎(chǔ)施工設(shè)計應(yīng)該搜集詳細(xì)的工程地質(zhì)基礎(chǔ)資料，并且通過現(xiàn)場調(diào)查后，開展施工設(shè)計，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合建筑工程需求，確定樁基礎(chǔ)形式、埋置深度，選擇合理的樁基礎(chǔ)施工方法，確保樁基礎(chǔ)的抗震等級、適應(yīng)性都符合工程需求。（2）施工準(zhǔn)備。在鉆孔灌注樁施工前，需做好施工準(zhǔn)備工作，做好設(shè)備準(zhǔn)備、現(xiàn)場準(zhǔn)備以及材料準(zhǔn)備，測量現(xiàn)場環(huán)境，調(diào)試施工設(shè)備，確保設(shè)備的狀態(tài)良好，再根據(jù)施工需求選擇合適的鉆孔機，確定施工條件[4]。（3）施工要點。施工期間，需要根據(jù)地質(zhì)情況，調(diào)整鉆進速度和轉(zhuǎn)速，嚴(yán)格控制鉆孔參數(shù)，以防發(fā)生坍塌等事故。鉆孔結(jié)束后采取相應(yīng)措施，根據(jù)樁基長度控制井深，灌注按混凝土的直徑≥250 mm，鉆進成孔期間需要嚴(yán)格控制施工準(zhǔn)確度。

1.3 鉆孔灌注樁施工特點

鉆孔灌注樁具有直徑大、承載力高等特點，被廣泛應(yīng)用于各種建筑工程樁基施工中。相比于其他技術(shù)類型，鉆孔灌注樁采用機械鉆孔以及現(xiàn)場澆灌的方式完成灌注樁，該技術(shù)能夠解決鉆進過程中樁底沉渣的問題，有效地提升施工效率。在不良地質(zhì)的鉆進成孔中，鉆孔灌注樁具有明顯的優(yōu)越性，而且施工受氣候因素、外界環(huán)境因素的影響較小，施工的適用性廣。

通過鉆孔灌注樁制備而成的灌注樁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可以通過選擇不同的尺寸，提升樁基的承載能力。相比于預(yù)制樁技術(shù)，鉆孔灌注樁減少木材和鋼材的消耗，施工成本較低。鉆孔灌注樁施工造成的環(huán)境污染較小，成樁具有較強的整體性，抗震性能良好。

2 鉆孔灌注樁質(zhì)量問題與控制方法

2.1 常見質(zhì)量問題

鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量問題包括塌孔、管道阻塞、縮孔等問題，相關(guān)問題對于鉆孔灌注樁施工過程以及樁身質(zhì)量影響較大，管道阻塞是鉆孔灌注樁的常見問題，一旦發(fā)生管道阻塞，就容易斷樁，從而引發(fā)廢樁?？s孔以及塌孔也會對樁身造成影響，最終影響成樁質(zhì)量，導(dǎo)致樁身承載力不足。由于鉆孔灌注樁施工具有隱蔽性與連貫性的特點，一旦發(fā)生問題，處理難度較大，為了提升質(zhì)量，需要從設(shè)計端開始，加強各個階段的質(zhì)量控制，把握施工重點與難點，嚴(yán)格控制施工過程。

2.2 質(zhì)量控制措施

鉆孔灌注樁需要從施工準(zhǔn)備階段開始，加強各個環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量控制，從而確保施工質(zhì)量符合工程需求，具體的質(zhì)量控制措施如下：

（1）準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制。施工前需要組織施工單位，開展圖紙會審，并且要求施工單位了解施工要求，嚴(yán)格按照規(guī)范開展施工工作，做好施工記錄與鉆孔樁施工方案交底，制定嚴(yán)格的施工方案，做好施工組織。施工前需要開展試驗，對試驗成孔進行分析，分析鉆孔灌注樁的施工參數(shù)以及技術(shù)，調(diào)整施工參數(shù)使之更加符合工程需求。

（2）成孔階段質(zhì)量控制。成孔階段需要嚴(yán)格選擇施工機具，控制樁身成孔的垂直度，控制鉆孔深度以及樁位，控制鉆進速度，控制泥漿質(zhì)量并做好清孔管理，成孔階段對于成樁質(zhì)量具有直接影響，因此需要嚴(yán)格控制施工參數(shù)，確保施工進度符合需求。

（3）鋼筋籠制作與吊裝控制。加強鋼筋籠的質(zhì)量控制，在安置的標(biāo)高固定鋼筋籠，加強吊裝控制，確保吊裝質(zhì)量。

（4）灌裝混凝土質(zhì)量控制。灌裝混凝土需要嚴(yán)格控制原料質(zhì)量，確保原料符合質(zhì)量要求，加強混凝土配合比控制，確保混凝土符合工程需求。對混凝土導(dǎo)管進行防水測試，確保控制嚴(yán)格后開始試驗，澆灌期間需要注意防水開關(guān)，為了防止導(dǎo)管堵塞，需要嚴(yán)格控制混凝土攪拌時間和坍落度?；炷翗兜墓嘧⑺讲荒艿陀跇?biāo)高0.5～1.0 m，確保樁身混凝土質(zhì)量[5]。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用

3.1 工程概況

某市的新建大樓工程為該市重點工程，大樓位于城市的中心地帶，總建筑面積191333.33 m2。從該大樓的地質(zhì)條件來看，主要由第三系新余群和上更新統(tǒng)沖積層為主，人工填土為雜填土和素填土。該區(qū)域與湖泊接近，地下主要為黏土層，地下水受到季節(jié)影響較大，地下水對于混凝土結(jié)構(gòu)和鋼筋無腐蝕性。

綜合考慮各種因素，選擇鉆孔混凝土灌注樁作機床機構(gòu)，樁身深度為33～35 m，樁長23.4～25 m，樁徑可選擇600 mm、750 mm、900 mm的直徑，選擇C35的混凝土，樁身承載力符合工程需求。采用機械鉆孔進行鉆進成孔，回旋鉆機泵吸反循環(huán)鉆進，水下導(dǎo)管灌注砼作為成樁技術(shù)。鉆孔灌注樁按照《建筑基樁檢測規(guī)范》進行樁基檢測，樁徑偏差＜50 mm，孔底沉渣≤50 mm。

3.2 鉆孔灌注樁應(yīng)用

建筑工程的施工工藝如下：

（1）成孔工藝。在樁位打入鋼筋，并且以此為基準(zhǔn)點，確定樁位，然后采用水準(zhǔn)儀測量地面高程。采用5 mm厚的鋼板作為護筒，根據(jù)第一標(biāo)志作為中心孔，埋設(shè)護筒后，確保護筒中心和樁位重疊。將鉆機拖到施工區(qū)域，定位鉆機，裝設(shè)鉆機并且檢測鉆機性能。

（2）鉆進成孔。根據(jù)地層要求，采用鉆頭進行鉆進，根據(jù)施工情況，每鉆進0.5 m撈取一次巖樣，對巖性進行測量，鉆進時控制鉆進速度，嚴(yán)格控制鉆進垂直度。在樁外設(shè)置泥漿池，將鉆渣廢漿轉(zhuǎn)移到場外進行堆放。

（3）制作鋼筋籠與吊放。根據(jù)需求分段制作鋼筋籠，鋼筋籠搭頭采用單面焊，焊縫平整、光滑、密實，根據(jù)規(guī)范嚴(yán)格控制鋼筋籠偏差[6]。

（4）砼灌注。需要對導(dǎo)管進行檢查，確保導(dǎo)管密封嚴(yán)密，并且進行清孔。根據(jù)業(yè)主要求選擇C35的商品砼，砼灌注質(zhì)量應(yīng)該滿足工程需求，嚴(yán)格控制灌注高度。施工完成后及時解除導(dǎo)管，混凝土澆灌應(yīng)該連續(xù)施工，避免斷樁。

3.3 施工控制體系

為了確保鉆孔灌注樁質(zhì)量，需要加強灌注樁質(zhì)量控制。結(jié)合工程情況，嚴(yán)格把控材料關(guān)、工序關(guān)以及質(zhì)量關(guān)。施工前加強施工交底，做好鉆孔定位、護筒定位，并且由專人負(fù)責(zé)管理施工質(zhì)量，所有樁基資料應(yīng)該齊全、完整。施工期間，加強安全管理，文明施工。

4 結(jié)語

隨著建筑工程規(guī)模的不斷擴大，鉆孔灌注樁具有廣泛的應(yīng)用前景。為了加強鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制，需要從施工準(zhǔn)備階段開始，選擇合適工程的鉆進成孔技術(shù)，做好施工過程質(zhì)量控制，確保施工質(zhì)量符合工程需求。為了提升鉆孔灌注樁的應(yīng)用價值，需要結(jié)合國內(nèi)外先進的鉆孔灌注樁的技術(shù)優(yōu)勢，不斷完善鉆孔灌注樁技術(shù)，推動我國建筑工程的發(fā)展。