鉆孔灌注樁施工技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用

郝 平 山西宏宇誠鑄建設(shè)工程有限公司

1 前言

隨著社會的發(fā)展，人們的生活條件越來越好，對住宅的質(zhì)量要求也越來越高，尤其是一些大型的住宅，地基質(zhì)量的控制也越來越嚴格。在某些大型建筑地基工程中，由于受多種地質(zhì)因素的影響，在工程應(yīng)用中存在著一定的局限性，嚴重地危及了工程的整體質(zhì)量。由于鉆孔灌注樁技術(shù)在施工中不會受到地質(zhì)條件的影響，因此，在房屋建設(shè)中普遍采用了鉆孔灌注樁技術(shù)。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)

鉆孔灌注樁在房屋建筑中的應(yīng)用非常廣泛，它是一種樁基應(yīng)用技術(shù)，其主要功能用于在地基里面進行樁基和樁身的施工[1]。

在實施鉆孔灌注樁時，對施工人員的技術(shù)和職業(yè)素質(zhì)都有一定的要求，否則很難完成相關(guān)的工作。如果沒有足夠的專業(yè)知識和經(jīng)驗，可能會影響到后續(xù)的工程質(zhì)量。該技術(shù)的特點是：抗震性好、施工振動小、噪聲少，這是鉆孔灌注樁的顯著優(yōu)勢，而且適用范圍廣。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)使用的優(yōu)越性

在我國房屋建筑工程中，鉆孔灌注樁是一項重要的施工技術(shù)。如果工程質(zhì)量不高，不僅會對房屋的外觀和使用功能造成不利影響，甚至?xí)κ褂谜叩纳拓敭a(chǎn)造成危害。鉆孔灌注樁具有許多優(yōu)越性，是目前我國房屋建設(shè)中普遍采用的一種方法，且是一項關(guān)鍵的工程技術(shù)，其對房屋結(jié)構(gòu)的質(zhì)量有重要意義[2]。

3.1 有效提高土體穩(wěn)定性

在開展灌漿工作時，大部分泥土都是松軟的，當(dāng)灌漿結(jié)束后，泥土就會與泥漿黏合在一起，形成一種堅固而堅硬的混凝土，隨著泥漿數(shù)量越來越多，滲透能力也會越來越強，而水泥的密度也會越來越大。土壤中存在一些有效應(yīng)力，這些有效應(yīng)力將對其應(yīng)力的大小產(chǎn)生直接影響。當(dāng)土體應(yīng)力和孔隙的壓力發(fā)生變化時，兩者間會產(chǎn)生一定的壓差，使土體的抗剪強度發(fā)生變化，從而對土體的體積造成影響[3]。

由于土壤中存在著一定的孔壓，所以土體受到荷載作用也不易產(chǎn)生壓縮變形，因此，當(dāng)土壤整體應(yīng)力不變，并且由于外部力的影響，孔隙的壓力也會隨之變化。一般來說，黏性土和無黏性土的強度增加是不同的，黏性土的初始應(yīng)力和拉伸強度都是一定的，在壓力作用下，泥漿會被灌注到土層里面，由于黏土本身就有壓力，所以在灌注泥漿的時候，必須要克服土體自身壓力，而在土層里面，壓力會不斷改變，并且還會隨著應(yīng)力的垂直方向滑移[4]。這一現(xiàn)象為漿料的劈裂，它可以將泥土中的空隙填滿，形成一種類似于凝膠的物質(zhì)。同時，還能對土壤進行有效的加密，并在一定壓力下，通過有效的滲入和擠壓，將被壓縮的土體加固，類似于泥漿膠結(jié)體和復(fù)合地基。

在房屋建筑的鉆孔施工中，可以充分發(fā)揮灌注樁的特點，比如具有較強的滲透性、較好的壓密性及破碎性等，在各種情況下均能應(yīng)用。由于鉆孔灌注樁的特點是獨有的，因此兩者相互配合，不會受到外部環(huán)境的影響。經(jīng)過多年的實踐，工程技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，地基的參透性、壓密性和劈裂性是保證地基穩(wěn)定的三個重要條件。實際工程中，由于各地區(qū)的地質(zhì)條件不同，相應(yīng)的壓漿壓力也不一樣，常規(guī)的壓漿壓力難以調(diào)整，因而難以保證地基的穩(wěn)定性。但在采用鉆孔灌注樁技術(shù)的情況下，上述問題得到了解決。所以，鉆孔灌注樁是保證地基穩(wěn)定性的一種有效方法[5]。

3.2 有效節(jié)約工程造價成本

鉆孔灌注樁技術(shù)在不同的地質(zhì)情況下需結(jié)合實際情況開展設(shè)計，在特定的情況下，還可以根據(jù)施工情況進行相應(yīng)的調(diào)整。同時，鉆孔灌注樁技術(shù)的操作也相對簡單，節(jié)省了由于地質(zhì)不同造成的時間及資金的浪費。例如，因勘察地質(zhì)狀況延誤施工時間，多種技術(shù)聯(lián)合使用需要投入的資金等，使整個工程獲得較高的經(jīng)濟效益。

3.3 有效提高建筑物的安全性

由于水泥砂漿具有良好的滲透性，所以采用鉆孔灌注樁技術(shù)開展混凝土灌注，可以使樁基與地下土壤的粘接更加順暢，從而確保施工過程的安全。對于鉆孔灌注樁來說，其優(yōu)點非常明顯，可充分發(fā)揮其本身特性提高基礎(chǔ)的質(zhì)量。并且在混凝土灌漿中，還會產(chǎn)生一種作用，通過這種特性加固地基，防止塌方，提高地基的抗災(zāi)能力[6]。

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4 房屋建筑工程中鉆孔灌注樁施工要點

4.1 施工前的準(zhǔn)備工作

在開展房屋建筑鉆孔灌注樁施工前，要做好大量的前期工作，既要有技術(shù)上的準(zhǔn)備，還要有原材料以及各種設(shè)備。在進行技術(shù)準(zhǔn)備工作的時候，首先讓施工人員完成設(shè)計圖紙的學(xué)習(xí)，然后再把圖紙審核等工作全部完成。其次，做好施工設(shè)計，確保設(shè)計方案嚴謹、規(guī)范。另外，對原材料供應(yīng)商進行資質(zhì)審核、檢查物料的配比等，同時規(guī)劃與核算人力、原材料的供給需求。最后，還要核實確定坐標(biāo)、鋼筋放樣、水準(zhǔn)點等。施工前，要把施工場地的測控網(wǎng)絡(luò)和標(biāo)牌都布置好。

在原料前期準(zhǔn)備的工作中，應(yīng)先評估和檢驗供應(yīng)商的資質(zhì)、相關(guān)證書等[7]。其次，采購原材料要根據(jù)建筑設(shè)計的需求進行采購，以免造成材料的浪費。對采購的原材料要嚴格把關(guān)，確保所用材料的品質(zhì)達到規(guī)定的要求，不能購買劣質(zhì)的原材料。最后，原料進入工地時，應(yīng)由有關(guān)人員予以檢驗并簽證，確保原料進入工地不會出現(xiàn)任何問題。

在開展施工機械設(shè)備的準(zhǔn)備工作時，應(yīng)結(jié)合工程的設(shè)計和施工條件，選用適當(dāng)?shù)臋C械和裝備。對所選用的工程機械，務(wù)必要做好摸底、清查、使用等準(zhǔn)備工作，以確保使用的工程機械各項性能指標(biāo)達到所需標(biāo)準(zhǔn)。另外，還需要備好易損件，以便在遇到問題時及時維修，以免延誤工期[8]。

4.2 鋼筋籠的制作及其安裝

在房屋施工中，鋼筋籠的制造也很關(guān)鍵。在鋼筋籠制造前，要保證原材料的品質(zhì)達到工程要求。鋼筋籠的制造必須嚴格按圖紙上的要求進行，不能因為覺得工序復(fù)雜而隨意改變，否則會對整體工程質(zhì)量造成較大影響。在鋼筋籠的制造中，需用整條鋼筋作為主筋，如果需要焊接，不僅要保證焊接的質(zhì)量，還要保證在焊接時不會發(fā)生彎折。

在鋼筋籠安裝時，要使用專用的探頭，以保證施工安全。同時，鋼筋籠的每一處焊縫都要檢查一遍，一旦出現(xiàn)質(zhì)量問題，立即停止施工，收回鋼筋籠，進行再次焊接；檢查合格后，方可進行安裝。安裝時，吊運工作很重要，在吊運期間必須嚴格控制吊運速度，防止鋼筋籠左右搖晃，造成鋼筋籠傾斜。此外，還經(jīng)常出現(xiàn)鋼筋籠堵塞的情況，對于此類情況，施工人員須立即停止安裝，并找到相應(yīng)的問題，解決后方能進行后續(xù)的安裝。

4.3 測定樁位與泥漿制備

測量樁位的工作，首先在施工前選定好基礎(chǔ)，以穩(wěn)定為主，如果沒有穩(wěn)定的基礎(chǔ)，必須進行平整。在施工時，要根據(jù)施工圖紙確定和標(biāo)注出樁的位置，并且要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況確定。另外，有關(guān)鉆具的安裝位置也要妥善安排。有時，由于外部因素的影響，鉆頭會發(fā)生傾斜，從而對樁基礎(chǔ)造成一定的影響。要求施工人員定期對灌漿樁進行定位，確保其在指定的位置，為以后的施工打下堅實的基礎(chǔ)。

在開展房屋施工時，泥漿的準(zhǔn)備工作也是一個非常關(guān)鍵的步驟，其在施工中起著舉足輕重的作用。泥漿的作用很大，比如堅固地基，防止塌孔的出現(xiàn)。所以在準(zhǔn)備的過程中，需根據(jù)現(xiàn)場的具體情況和環(huán)境進行。一般情況下，泥漿過稀或過濃都會影響施工，因此要掌握好原料的配比。同時，對廢渣加以治理，防止其對環(huán)境造成污染[9]。

4.4 鉆孔、成孔與清孔

鉆孔技術(shù)是施工中最常用的一項技術(shù)。在施工中，由于鉆孔的質(zhì)量對后續(xù)工作影響較大，所以在鉆孔的時候，要準(zhǔn)確標(biāo)明鉆孔的位置，并保證井眼的安全及位置，也要保證井眼的精度。如果在鉆孔的時候，發(fā)現(xiàn)有滲漏，需要立刻停止打孔，然后展開全面的檢查，找出問題的根源，并針對不同的情況采取相應(yīng)的處理措施。比如，由于套管質(zhì)量問題導(dǎo)致的滲漏，可以用堵住出水口，或者用泥土加固防止?jié)B漏，如果效果不好，則需要更換。

在實施鉆探作業(yè)時，施工人員應(yīng)在不斷注入泥漿的過程中，注意鉆眼的位置和鉆頭的狀態(tài)，防止發(fā)生塌孔和抽渣。如果在施工過程中發(fā)生漏水問題，應(yīng)立即停止施工，及時檢查并加以解決。若要保證工程的質(zhì)量，必須要保證成孔的質(zhì)量，否則會對后面的工程產(chǎn)生較大影響，甚至?xí)⒄`工程進度。

清孔作業(yè)主要是清理樁孔底部的沉渣，利用撈料筒進行。清孔的目的是清除孔底沉淀的鉆渣和泥漿，以保證混凝土灌注后的質(zhì)量和地基的承載力。目前，有很多清孔方法，例如抽出泥漿清孔，更換泥漿清孔等。需結(jié)合現(xiàn)場實際條件進行選擇，達到設(shè)計深度后，需要停止鉆孔。換漿清渣工作要持續(xù)循環(huán)，達到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)后才能停止[10]。

4.5 混凝土拌制

在房屋建設(shè)中，混凝土拌和必須在工地進行，攪拌是影響工程質(zhì)量的關(guān)鍵。拌和的過程中要注意以下兩點：（1）保證各種混合料的質(zhì)量，根據(jù)施工強度的要求進行配比，然后將混合料混合均勻，并送往有關(guān)部門檢驗。（2）強化水泥質(zhì)量控制，實施不定期安全檢查。同時，通過合理控制砂石中的泥沙含量，使其達到一定的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

4.6 混凝土的灌注

通過各項基礎(chǔ)工作的檢驗，方能進行混凝土的灌漿。在施工全過程中，混凝土的注入可以有效地提高灌注樁的強度，因此在澆注前必須進行止水處理，以保證在初始灌水量不夠時，可以將混凝土直接灌入鉆孔，保證施工的順利進行。同時，應(yīng)加強對灌漿混凝土的監(jiān)控，保證其塌落程度不超過工程的安全。

5 鉆孔灌注樁基樁承載力的影響因素

（1）通過注漿工作，使得土壤中的顆粒與漿液之間形成加固體，這個加固體會對底樁進行有效地擴大，由此在很大程度上增加樁端來自樁體的承載力。而且如果在該情況下實施注漿工作，會在很大程度上增加樁的承載力，增加幅度大約在40%～210%之間。但是如果在灌漿過程中，會在土壤中的顆粒和泥漿之間形成一個加固層，這種加固層可以有效擴展基樁，從而極大地提高了樁端的承載能力。在這種條件下，灌注樁的承載力將大幅提高。

（2）如果樁基是黏土或者粉土，孔底的淤泥就會和泥漿混合在一起，從而有效地加固樁端，但是，在這樣的情況下，樁體承載力會受到很大的限制。一般來說，在灌漿的時候，泥漿的劈裂效果和滲透性都會變得更好，松軟的泥土?xí)懈蟮目障?，所以灌漿的效果會更好。

另外，如果樁長和其他條件相同，灌漿后，短樁的承載能力要比長樁效果好得多。其主要原因是，由于長樁端樁在承載力中所占的比重小于端樁，因而其抗拉強度增加的幅度小于端樁。

（3）假設(shè)在灌漿過程中，若土層、樁徑和安全體系均符合要求，灌漿時的灌漿壓力較大，則泥漿滲透率較高。反之，如果壓力較低，則滲透率較低，漿液的擴散速度也會緩慢。但在實際注漿時，不能一味地追求灌漿的效果，而將壓力調(diào)整到最大，這樣會對周邊的土壤造成一定的破壞，如果壓力太大，灌漿量大，就會對周邊的結(jié)構(gòu)造成損害。因此，在選擇注漿壓力時，必須根據(jù)不同的地層條件，選擇合適的灌漿壓力，從而獲得更好的灌漿效果。

6 結(jié)束語

在房屋建設(shè)中采用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，可以提高地基的穩(wěn)定性及安全性，并取得較好的經(jīng)濟效益。因此，必須重視鉆孔灌注樁的施工工藝，在施工中注意各個環(huán)節(jié)，并做好質(zhì)量監(jiān)督。