鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑地基工程建設(shè)中的應(yīng)用

許偉峰

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引言

在建筑工程地基施工中，鉆孔灌注柱施工技術(shù)起到關(guān)鍵作用，其是樁基承載能力提升的重要保障，是增強(qiáng)地基穩(wěn)固性，保障建筑結(jié)構(gòu)安全性的有效方式?；诖?，建筑企業(yè)應(yīng)將鉆孔灌注樁技術(shù)優(yōu)化作為重點(diǎn)，加強(qiáng)對各環(huán)節(jié)施工要求的把控，通過精細(xì)化、規(guī)范化地施工保障樁基工程的整體質(zhì)量。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)及其分類

1.1 鉆孔灌注樁技術(shù)

地基工程中，鉆孔灌注樁技術(shù)是首選技術(shù)方式，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)成樁技術(shù)承載力不足、施工效率低下等各種問題。即便相對復(fù)雜的工況，鉆孔灌注樁技術(shù)也較為適用，可將地質(zhì)泥漿對樁基工程所產(chǎn)生的不利影響降至最低，從而大幅提升建筑地基的承載力。

1.2 技術(shù)類別

1.2.1 全套管鉆孔灌注樁

全套管鉆孔灌注樁技術(shù)是指運(yùn)用鉆機(jī)于指定位置處進(jìn)行鉆孔，鉆進(jìn)與施工要求大小相一致的孔洞便可停止。此種鉆孔灌注樁技術(shù)對泥漿并無要求，不必以特制泥漿進(jìn)行作業(yè)的沖洗與冷卻，可使鉆孔流程進(jìn)一步簡化，但此技術(shù)的應(yīng)用對地質(zhì)有一定要求，鉆孔過程中要提前進(jìn)行鉆機(jī)設(shè)置，需要通過鉆機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性控制保障鉆孔質(zhì)量。

1.2.2 泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁

泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的特點(diǎn)在于需要應(yīng)用相應(yīng)量的泥漿，需遵循施工要求的比例配備泥漿，用于鉆頭的冷卻與清洗。此方法可降低鉆孔時(shí)對孔壁的干擾，維持鉆機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性，能起到潤滑作用，可通過穩(wěn)定保護(hù)層的構(gòu)建減少鉆孔坍塌問題出現(xiàn)率。此技術(shù)適用于多種地質(zhì)條件，因此應(yīng)用率相對較高。

2 建筑地基工程建設(shè)中鉆孔灌注樁技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 工程概況

某商住建筑工程有共需建設(shè)兩棟高層建筑，需要利用鉆孔灌注樁技術(shù)進(jìn)行樁基礎(chǔ)施工，需要設(shè)置289 根直徑均為700mm 的抗拔樁，混凝土需求量為2700m3。兩棟建筑的成樁直徑均為1000mm，但數(shù)量不同，分別為180 根與508 根，混凝土用量分別為5500m3與23000m3，所需鋼筋量為1600t，需應(yīng)用C30 型號混凝土作為施工材料。

2.2 地基工程中鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

2.2.1 施工工藝

作為相對成熟的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)之一，鉆孔灌注樁可根據(jù)施工方法分為干、濕兩種作業(yè)方法，是否應(yīng)用泥漿是主要區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)，地質(zhì)條件如何是選擇施工方法的重要判定依據(jù)。泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁屬于濕作業(yè)法，可利用泥漿進(jìn)行清孔，若地質(zhì)條件不佳，不適用于干作業(yè)法則可采用此方法替代。結(jié)合施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，本工程選用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工方式。

2.2.2 施工流程

無論是干作業(yè)還是濕作業(yè)，鉆孔灌注樁施工時(shí)的工藝流程并無較大區(qū)別。具體流程：根據(jù)設(shè)計(jì)圖處理施工現(xiàn)場→測量放樣→確定樁位→布置鉆機(jī)→埋設(shè)護(hù)筒→鉆孔→清孔→下放鋼筋籠→二次清孔→混凝土灌注→養(yǎng)護(hù)。鉆機(jī)布置時(shí)，應(yīng)根據(jù)所選鉆頭類型采用適合的成孔方法，如為沖抓鉆頭，需要利用沖抓錐成孔方法進(jìn)行施工，若利用旋挖鉆頭，則需采用旋挖成孔方法。針對不良的地質(zhì)條件需要制作泥漿護(hù)壁，進(jìn)而對成孔過程進(jìn)行保護(hù)。

2.2.3 施工過程

（1）試樁。

樁基施工中需于設(shè)計(jì)階段重視試樁施工的設(shè)計(jì)，正式施工開始前，應(yīng)以設(shè)計(jì)要求為依據(jù)開展試樁施工，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)有設(shè)備，根據(jù)所制定的施工設(shè)計(jì)方案，選定最為適合的施工參數(shù)，從而保障施工質(zhì)量。試樁的目的便是對施工工藝是否適合、施工方案是否可行進(jìn)行驗(yàn)證。試樁時(shí)要結(jié)合地質(zhì)勘察收集的相關(guān)數(shù)據(jù)，通過施工現(xiàn)場的二次勘察，對成樁方式進(jìn)行優(yōu)化選擇，在試樁完成且驗(yàn)收符合標(biāo)準(zhǔn)后，方可正式開展樁基礎(chǔ)施工。

（2）場地處理。

施工前，需先處理好施工現(xiàn)場，通常在試樁前便應(yīng)做到通水、通電通路，并需做好地面平整。場地處理過程中，應(yīng)將施工作業(yè)平臺的處理作為重點(diǎn)，為確保能夠平穩(wěn)安放鉆機(jī)，要保證地面承載力、平整度以及最大傾角均與鉆機(jī)使用要求相符合，從而使鉆機(jī)就位后可平穩(wěn)運(yùn)行?？衫脡郝窓C(jī)進(jìn)行施工現(xiàn)場上層浮土的碾壓，也可直接鋪設(shè)鋼板。

（3）測量放樣。

測控點(diǎn)的布設(shè)，應(yīng)以業(yè)主提供的控制點(diǎn)圖紙作為依據(jù)?？衫萌緝x等設(shè)備進(jìn)行施工現(xiàn)場的精準(zhǔn)測量與放樣，而后完成樁位的位置確定。需要以設(shè)計(jì)圖的要求開展實(shí)地放樁施工，要將樁位誤差控制在設(shè)計(jì)誤差之內(nèi)，要詳細(xì)比對設(shè)計(jì)圖中的數(shù)據(jù)，避免因樁位定位不準(zhǔn)而出現(xiàn)返工，這會影響整體施工效率。樁基工程施工中，與預(yù)制樁相比，鉆孔灌注樁施工效率并不高，因此要加強(qiáng)施工中的細(xì)節(jié)控制，若是某個(gè)環(huán)節(jié)有所偏差，會延誤后期施工進(jìn)度。放樣完成后，需由監(jiān)理單位、監(jiān)檢單位負(fù)責(zé)檢查與驗(yàn)收放樣結(jié)果，要確保放樣誤差不超出2cm，驗(yàn)收合格后方可開展鉆孔施工。

（4）材料機(jī)具準(zhǔn)備。

應(yīng)詳細(xì)檢查施工現(xiàn)場所需材料及設(shè)置，必要情況下要提前做好泥漿配制，要確保所有材料符合施工要求，應(yīng)遵循施工設(shè)計(jì)配合比配制混凝土，應(yīng)對混凝土質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢測，應(yīng)預(yù)留試塊，用之檢測混凝土強(qiáng)度。同時(shí)，要確保施工中的所有設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行，做好泥漿池構(gòu)建，準(zhǔn)備好泥漿配制所需的水、黏土以及各種添加劑，本工程中所需泥漿含水量應(yīng)不超出4%，并且泥漿比重應(yīng)控制在1.2 左右，并且膠體率應(yīng)超過96%。

（5）埋設(shè)護(hù)筒。

應(yīng)結(jié)合放樣結(jié)果進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)施工，本工程中應(yīng)選用鋼護(hù)筒，以樁徑作為鋼護(hù)筒直徑的選擇依據(jù)，要確保護(hù)筒直徑比樁徑高出20cm 左右。埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，應(yīng)采用人工方式進(jìn)行埋設(shè)地的挖掘，待挖至相應(yīng)深度后，將護(hù)筒下放其中，調(diào)整好埋設(shè)方向，確保其垂直度符合要求，而后施加壓力使之達(dá)到埋設(shè)深度，再進(jìn)行護(hù)筒的固定。護(hù)筒埋設(shè)過程相對簡單，施工重點(diǎn)在于要將誤差控制在規(guī)定范圍內(nèi)，中心點(diǎn)位移應(yīng)低于5cm，傾斜度不可超出1%，要確保護(hù)筒頂部比地面略高，并使導(dǎo)管口留在外側(cè)，也要預(yù)留溢漿孔。

（6）鉆孔。

鉆機(jī)安放于指定位置，并且保持平穩(wěn)運(yùn)行狀態(tài)后，即可開始鉆孔施工，通過泥漿泵開啟進(jìn)行泥漿的泵送。鉆孔時(shí)，鉆進(jìn)速度要相對緩慢，鉆進(jìn)至與護(hù)筒下部僅有1m 距離時(shí)，于泥漿護(hù)壁構(gòu)建完成的情況下逐漸加速，以正常的速度進(jìn)行鉆進(jìn)施工。鉆孔過程中，要注意實(shí)時(shí)觀測鉆進(jìn)的垂直度，還要觀察泥漿性能有無變化。鉆進(jìn)深度與設(shè)計(jì)要求相符后，應(yīng)緩緩將鉆頭提出，并對孔內(nèi)浮土進(jìn)行清理，而后開展成孔檢查，若孔的垂直度與要求相符，孔的直徑、深度均達(dá)到規(guī)定要求便可繼續(xù)后續(xù)施工。

（7）清孔。

清孔時(shí)，需要持續(xù)向孔內(nèi)進(jìn)行泥漿注入，從而將孔內(nèi)沉渣沖出，可在溢漿孔處對泥漿性能進(jìn)行檢查，若泥漿與注入泥漿性能參數(shù)相一致，說明清孔效果相對理想，而后對孔底沉渣進(jìn)行檢查，若無殘留則完成首次清孔。安裝好鋼筋籠之后需要按照同樣方法完成二次清孔。除本工程外，若其他工程采用干作業(yè)法，可通過鉆頭帶出沉渣的方式進(jìn)行清孔。

（8）鋼筋籠制作與安裝。

應(yīng)以設(shè)計(jì)圖要求為依據(jù)于施工現(xiàn)場進(jìn)行鋼筋籠的制作，也可提前在工廠完成鋼筋籠的預(yù)制。要確保鋼筋籠牢固性連接，保證焊接質(zhì)量，并要加強(qiáng)誤差控制?？衫玫跹b方式進(jìn)行鋼筋籠的安裝，要對成孔加以保護(hù)，鋼筋籠安放好后要立即加固。

（9）下放導(dǎo)管。

下放導(dǎo)管前要檢測其性能，與泵送要求相一致后方可使用。導(dǎo)管應(yīng)設(shè)置于孔底30cm 處，通過導(dǎo)管將混凝土泵送至孔內(nèi)，混凝土灌注過程不能中斷，各樁需一次性澆筑完成，應(yīng)結(jié)合孔中混凝土頂面的位置及時(shí)調(diào)整導(dǎo)管，待澆筑高度與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致后方可停止混凝土灌注。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中應(yīng)注意的問題

3.1 合理控制鉆孔塌陷問題

鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中，外界因素易干擾施工過程，特別是鉆孔后期塌孔現(xiàn)象較為常見，一旦發(fā)現(xiàn)坍塌事故必然會延誤工期，或影響施工質(zhì)量。因此，鉆孔過程中要加強(qiáng)塌孔控制。應(yīng)控制好護(hù)筒的埋設(shè)深度，要求其完全貫穿軟土層，且要做好護(hù)筒密封，從而確保護(hù)筒功能有效發(fā)揮，以此減少塌孔現(xiàn)象出現(xiàn)。

3.2 嚴(yán)格檢測泥漿粘度

鉆孔時(shí)，應(yīng)依據(jù)地質(zhì)條件、結(jié)合鉆進(jìn)地層選用適合的鉆孔施工方式，應(yīng)于施工前嚴(yán)格檢測泥漿粘度，并以泥漿指數(shù)為依據(jù)實(shí)施鉆孔作業(yè)。

3.3 避免鋼筋籠碰壁現(xiàn)象

鋼筋籠安裝過程中，要確保鋼筋籠對準(zhǔn)鉆孔中心點(diǎn)，插入中心點(diǎn)時(shí)，要把控好鋼筋籠的垂直度，盡量避免出現(xiàn)鋼筋籠碰壁的情況。

3.4 加強(qiáng)鉆孔施工時(shí)間控制

施工時(shí)間過長，會導(dǎo)致泥漿性能下降，因而，需要盡可能簡化施工工序，降低各工序之間的銜接時(shí)間，需于安放完鋼筋籠后立即開展混凝土澆筑施工，以免兩個(gè)工序間停頓時(shí)間過長而使樁基施工質(zhì)量受到影響。

3.5 預(yù)防卡管問題

澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)由專人負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)觀察混凝土澆筑過程并密切關(guān)注水位變化，一旦發(fā)現(xiàn)卡管問題，需要將混凝土攪拌時(shí)間適當(dāng)延長，并要加強(qiáng)坍落度控制。隔水栓的選用，應(yīng)以導(dǎo)管內(nèi)徑作為其直徑大小的確定依據(jù)，要在二者相互匹配的前提下確?；炷凉嘧⒌捻槙承?，從而防止出現(xiàn)卡管問題。

4 結(jié)語

鉆孔灌注樁技術(shù)在多種地質(zhì)條件下均可應(yīng)用，具備承載力強(qiáng)、成樁效果顯著等優(yōu)勢。此技術(shù)應(yīng)用中，技術(shù)細(xì)節(jié)的控制是施工質(zhì)量控制的重點(diǎn)，需要在整個(gè)施工過程規(guī)范開展的同時(shí)，合理控制鉆孔塌陷問題、嚴(yán)格檢測泥漿粘度、避免鋼筋籠碰壁現(xiàn)象、加強(qiáng)鉆孔施工時(shí)間控制、預(yù)防卡管問題，通過這些方面的控制確保建筑地基工程建設(shè)中鉆孔灌注樁技術(shù)的有效應(yīng)用。