探討巖土工程樁基鉆孔灌注樁技術(shù)

朱大偉

摘 要： 樁基挖孔是巖土工程施工過程中較為重要的工作之一，鉆孔灌注樁以其技術(shù)操作難度較低、施工過程產(chǎn)生噪聲較小等優(yōu)勢，為巖土工程樁基挖孔工作所廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)水平不斷發(fā)展，行業(yè)內(nèi)部愈發(fā)關(guān)注樁基鉆孔灌樁技術(shù)，其施工技藝趨于完善，不斷發(fā)展。針對巖土工程施工過程中樁基鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用展開討論，介紹巖土工程常用樁基挖孔方法，分析其前期準(zhǔn)備與施工過程中的技術(shù)要點(diǎn)，力圖為相關(guān)工作人員提供可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞： 巖土工程 樁基 鉆孔灌注樁 施工工藝

中圖分類號(hào)： TU753.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1679-3567（2024）06-0047-03

Discussion on Bored Pile Technology for Pile Foundations in Geotechnical Engineering

ZHU Dawei

AVIC Institute of Geotechnical Engineering Co.， Ltd.， Beijing， 100086 China

Abstract： Pile foundation boring is one of the more important tasks during the construction of geotechnical engineering， and a bored pile is widely used in pile foundation boring in geotechnical engineering due to its low technical operation difficulty and low noise during construction. With the continuous development of the scientific and technological level， the industry has paid more and more attention to the bored pile technology of pile foundations， and its construction technology tends to be perfect and continues to develop. This paper discusses the application of the bored pile technology of pile foundations during the construction of geotechnical engineering， introduces common pile foundation boring methods in geotechnical engineering， and analyzes their preliminary preparation and their technical points in the construction process， so as to provide referential experience for relevant staff.

Key Words： Geotechnical engineering； Pile foundation； Bored pile； Construction technology

巖土工程內(nèi)涵學(xué)科較廣，包括土力學(xué)、巖石力學(xué)等，巖土工程建設(shè)對提高我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)發(fā)展水平具有重要影響。樁基成孔作為巖土工程施工過程中的重要施工內(nèi)容，施工單位多采用鉆孔灌注樁技術(shù)完成樁基成孔工作。鉆孔灌注樁技術(shù)具有產(chǎn)生噪聲小、適用范圍廣、施工難度低等優(yōu)勢，本文將針對巖土工程鉆孔灌注樁技術(shù)施工過程展開討論，對部分施工過程中應(yīng)注意的施工要點(diǎn)進(jìn)行簡要分析。

1 巖土工程常用樁基成孔方法

1.1 人工進(jìn)行挖孔

相較于機(jī)械挖孔而言，人力挖孔存在消耗成本高、施工安全性低、挖孔所需時(shí)間長等問題，其多用于部分難以進(jìn)行機(jī)械挖孔工作的地區(qū)。受部分地區(qū)地質(zhì)因素影響，部分巖土工程挖孔工作采用人力挖孔與機(jī)械挖孔搭配的方式進(jìn)行，部分地質(zhì)不穩(wěn)定的施工地區(qū)進(jìn)行人工挖孔并做好相應(yīng)防護(hù)工作，地質(zhì)趨于穩(wěn)定時(shí)，采用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行挖孔，提高挖孔工作效率。

人工挖孔施工過程中，相應(yīng)施工單位應(yīng)做好防護(hù)工作，配備由鋼筋網(wǎng)片與混凝土制成的防護(hù)壁，并采用錯(cuò)臺(tái)齒狀結(jié)構(gòu)安裝防護(hù)壁，進(jìn)而切實(shí)保護(hù)施工人員安全。人力挖孔施工區(qū)域應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)地質(zhì)測量工作，防止出現(xiàn)人工挖孔地區(qū)地下水過多導(dǎo)致無法保障施工人員施工安全的情況[1]。

1.2 鉆孔灌注樁技術(shù)

鉆孔灌注樁技術(shù)需借助機(jī)械設(shè)備進(jìn)行鉆孔及清孔操作，鉆孔及清孔工作完成后，工作人員應(yīng)制作鋼筋籠，并將其置于孔內(nèi)，再灌注混凝土以形成樁基。鉆孔灌注樁技術(shù)可應(yīng)用范圍較廣，具有產(chǎn)生噪聲較小、承載力較強(qiáng)等優(yōu)勢，施工單位能夠借助科學(xué)理論對其進(jìn)行質(zhì)量控制，是樁基成孔的重要施工方法之一，但其施工難度較大，相應(yīng)工作人員應(yīng)在施工過程中，監(jiān)督巖土工程鉆孔灌注樁施工人員嚴(yán)格按照相應(yīng)流程完成工作，及時(shí)對其工作成果進(jìn)行質(zhì)量檢測，發(fā)現(xiàn)并解決施工過程中存在的各項(xiàng)問題，提高樁基成孔工作質(zhì)量與巖土工程整體施工效率。

1.3 沖孔灌注樁技術(shù)

部分施工地區(qū)存在地層地質(zhì)較硬或地層塌孔可能性較高的問題，施工單位完成樁基挖孔工作后，樁基難以正常使用，施工單位常用沖孔灌注樁技術(shù)完成相同位置的二次樁基成孔工作[2]。沖孔灌注樁技術(shù)以重量較大的錘頭為挖孔工具，借助其自由落體產(chǎn)生的動(dòng)能，完成樁基成孔工作，具有適用地質(zhì)范圍較廣、成孔工作效率較低的特點(diǎn)，部分巖土工程施工單位在地質(zhì)較為復(fù)雜，無法以人工成孔、鉆孔灌注樁等技術(shù)完成樁基成孔工作的情況下，通常會(huì)采用沖孔灌注樁技術(shù)達(dá)到樁基成孔的目的。

2 巖土工程鉆孔灌注樁技術(shù)前期準(zhǔn)備

2.1 培養(yǎng)施工相關(guān)人員的專業(yè)能力

鉆孔灌注樁技術(shù)對相關(guān)工作人員的專業(yè)性要求較高，施工人員應(yīng)具備解決并處理突發(fā)問題的能力。巖土工程施工單位應(yīng)針對施工人員專業(yè)能力進(jìn)行培養(yǎng)，適當(dāng)在已有施工團(tuán)隊(duì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行人員招募與審核，按照相應(yīng)工作要求，合理進(jìn)行人員配置。巖土工程施工單位人力資源工作者應(yīng)注重招募人員的綜合素質(zhì)與業(yè)務(wù)能力，嚴(yán)格審核其學(xué)籍學(xué)歷與工作履歷，確保其能夠滿足巖土工程施工方要求[3]。施工人員專業(yè)素質(zhì)與業(yè)務(wù)能力是巖土工程施工質(zhì)量的決定性因素，是鉆孔灌注樁工作高效進(jìn)行的重要保障。

2.2 對施工相關(guān)部門進(jìn)行協(xié)調(diào)

巖土工程鉆孔灌注樁施工工作涉及部門較多，如人力資源部門、后勤保障部門、工程管理部門等，施工單位應(yīng)積極協(xié)商各部門工作，明確劃分各部門應(yīng)有權(quán)利及應(yīng)負(fù)責(zé)任。相關(guān)單位應(yīng)明確施工人員責(zé)任范圍，仔細(xì)審閱部分工程施工有關(guān)的文件及手續(xù)，降低后期因流程不正規(guī)而引發(fā)問題的可能性。鉆孔灌注樁技術(shù)施工產(chǎn)生噪聲較小，但其仍對周邊居民與單位具有一定影響，施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)部門應(yīng)按照施工單位要求，完成圖紙繪制工作，幫助相關(guān)工作人員及時(shí)對施工地區(qū)周邊居民及施工單位進(jìn)行協(xié)商工作，發(fā)現(xiàn)施工過程中可能存在的問題，并對周邊居民及時(shí)告知，避免因告知不及時(shí)而出現(xiàn)民眾糾紛問題，提高鉆孔灌注樁施工效率，加快巖土工程整體施工進(jìn)度。

2.3 配置鉆孔灌注樁技術(shù)施工設(shè)備

在巖土工程施工建設(shè)過程中，鉆孔灌注樁技術(shù)耗費(fèi)人力勞動(dòng)小，需要借助相應(yīng)機(jī)械設(shè)備完成樁基成孔工作。施工單位應(yīng)依據(jù)巖土工程實(shí)際情況及相應(yīng)條款規(guī)定，在滿足相應(yīng)需求的基礎(chǔ)上，降低采購成本，妥善采購機(jī)械設(shè)備及施工所需材料[4]。針對部分已有施工設(shè)備，巖土工程施工單位應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行檢測及修理，淘汰部分無法修理的施工設(shè)備，達(dá)到對施工設(shè)備合理配置的目的，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鉆孔灌注樁技術(shù)施工工作順利進(jìn)行，巖土工程施工建設(shè)高質(zhì)高效完成。

2.4 完善整備施工方案

因不同施工地區(qū)地質(zhì)情況存在差異，巖土工程相應(yīng)施工單位應(yīng)當(dāng)在施工前完成施工地區(qū)環(huán)境勘察工作，收集能夠?qū)r土工程施工產(chǎn)生影響的相關(guān)信息，并充分考察施工工作人員的專業(yè)能力與業(yè)務(wù)水平，選擇性調(diào)整并完備施工方案。調(diào)整并完備施工方案時(shí)，工作人員應(yīng)注重對施工方法、設(shè)計(jì)參數(shù)、施工人員安全管理舉措、施工各項(xiàng)工藝質(zhì)量檢測等具體方案進(jìn)行完善，針對鉆孔灌注樁技術(shù)施工，應(yīng)提出明確施工要求，制定鉆孔灌注樁技術(shù)工作質(zhì)量判斷標(biāo)準(zhǔn)及體系，為相應(yīng)施工人員提供施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，提高其工作效率與工作質(zhì)量，推動(dòng)巖土工程施工建設(shè)工作高效進(jìn)行[5]。

3 巖土工程鉆孔灌注樁技術(shù)施工重點(diǎn)

3.1 樁基設(shè)置與擺放

在借助鉆孔灌注樁技術(shù)完成樁基成孔工作時(shí)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)巖土工程施工地的實(shí)際情況及相應(yīng)單位的建設(shè)需求，制訂較為完善的工作方案與工作流程。

在樁基樁型選擇方面，相關(guān)工作人員應(yīng)切實(shí)掌握施工地區(qū)環(huán)境、土地地質(zhì)情況等信息，選擇能夠滿足建設(shè)方實(shí)際需求，能夠順利完成鉆孔灌注樁工作的樁型。在樁基分布及排列建設(shè)方面，工作人員應(yīng)依據(jù)實(shí)際情況，設(shè)置各樁基之間的距離，確立樁基布置方式，巖土工程中較為常用的樁基布置方式有行列式、梅花式兩種，施工相關(guān)人員應(yīng)依據(jù)施工地區(qū)土層強(qiáng)度、土層硬度、樁基上部結(jié)構(gòu)荷載情況等，進(jìn)行合理選擇。

3.2 制作埋設(shè)護(hù)筒

為提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)施工過程中樁基載荷過大導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象，鉆孔灌注施工方應(yīng)制作相應(yīng)護(hù)筒，以期達(dá)到鉆孔灌注樁技術(shù)施工順利完成的目的。制作護(hù)筒時(shí)，施工人員應(yīng)充分考慮施工地區(qū)地質(zhì)情況、地下水水位情況等，進(jìn)而確立護(hù)筒長度、護(hù)筒內(nèi)徑、護(hù)筒厚度等數(shù)據(jù)，合理設(shè)立泥漿溢流口[6]。護(hù)筒埋設(shè)應(yīng)當(dāng)建立在相應(yīng)工作人員對地下水水位情況充分檢測的基礎(chǔ)上，確立護(hù)筒埋設(shè)深度時(shí)，應(yīng)保證護(hù)筒頂部高于地下水水位至少1.5 m，或至少高于地面0.3 m，施工人員可依據(jù)實(shí)際情況靈活確立埋設(shè)深度，應(yīng)重視護(hù)筒垂直程度，控制護(hù)筒埋設(shè)過程中產(chǎn)生的樁位偏差及傾斜程度，進(jìn)而提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。

3.3 旋挖成孔技術(shù)施工要點(diǎn)

旋挖成孔工藝是鉆孔灌注樁施工過程中較為重要的施工部分。施工人員應(yīng)當(dāng)基于施工地區(qū)地質(zhì)勘察報(bào)告，確立樁端承力層及深度，依據(jù)施工地區(qū)天氣情況合理調(diào)整施工時(shí)間，采用護(hù)壁技術(shù)確保鉆孔灌注樁施工順利進(jìn)行。

旋挖成孔施工需借助旋挖鉆機(jī)進(jìn)行，施工單位應(yīng)配備專業(yè)人員完成成孔垂直度的監(jiān)測及控制工作。專業(yè)人員應(yīng)控制旋挖成孔速度，以防出現(xiàn)因旋挖成孔速度過快導(dǎo)致塌孔現(xiàn)象，造成施工安全事故。巖土工程旋挖成孔樁孔與孔徑應(yīng)具有一定的垂直程度，相應(yīng)專業(yè)人員應(yīng)對其垂直度進(jìn)行檢測[7]。泥漿質(zhì)量能夠直接影響旋挖成孔質(zhì)量，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)及時(shí)對泥漿質(zhì)量進(jìn)行檢測，確保其各項(xiàng)指標(biāo)符合施工要求，達(dá)到旋挖成孔質(zhì)量較高的目的。

3.4 制作并安裝鋼筋籠

鋼筋籠的安裝應(yīng)當(dāng)在硬化場地進(jìn)行，安裝前應(yīng)當(dāng)制作以鋼筋為材料的簡易支架，以免發(fā)生鋼筋籠損毀。部分巖土工程施工過程存在鋼筋籠的制作地點(diǎn)與施工現(xiàn)場距離較遠(yuǎn)的現(xiàn)象，相應(yīng)施工單位為實(shí)現(xiàn)鋼筋籠的完好運(yùn)輸，可將其分為兩段，并在施工現(xiàn)場，借由相關(guān)機(jī)械完成鋼筋籠的連接工作，減少鋼筋籠運(yùn)輸所需時(shí)間，降低因鋼筋籠存在質(zhì)量問題導(dǎo)致樁基成孔工作質(zhì)量較低的可能性，提高鉆孔灌注樁施工工作效率。巖土工程施工過程中，鋼筋籠多采用吊裝方式完成安裝，施工單位相應(yīng)工作人員應(yīng)充分考慮實(shí)際情況，合理配置吊筋，部分巖土工程的吊筋制作多以HPB235圓鋼為制作材料，并設(shè)立0.6 cm的徑值，保證吊筋強(qiáng)度能夠完成吊裝鋼筋籠工作。

3.5 樁基清孔技術(shù)

巖土工程相應(yīng)施工單位應(yīng)重視樁基孔清理工作，依據(jù)實(shí)際情況確定清孔次數(shù)及清理目標(biāo)。通常情況下，巖土工程鉆孔灌注樁技術(shù)第一次樁基清孔應(yīng)將孔內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行排出，選用泥漿的密度應(yīng)為1.20～1.40。相較于一次清孔而言，二次清孔對泥漿指標(biāo)的要求有所提升，泥漿比重通常應(yīng)控制在1.10～1.20之間，泥漿相對密度應(yīng)為1.05～1.10，且應(yīng)將黏度控制于16～20 s，含砂率不高于3%。二次清孔需要相關(guān)施工工作人員確保沉渣厚度能夠滿足巖土工程建設(shè)方的需求，較為常用的清孔方法有泵吸反循環(huán)、正循環(huán)等，巖土工程施工工作人員應(yīng)依據(jù)工程實(shí)際情況及施工團(tuán)隊(duì)業(yè)務(wù)能力，合理選擇清孔方法及清孔次數(shù)。

4 結(jié)語

綜上所述，巖土工程施工過程中，人工挖孔、鉆孔灌注樁技術(shù)與沖孔灌注樁技術(shù)為樁基成孔較為常用的施工方法，其中，鉆孔灌注樁技術(shù)在提高樁基成孔工作效率、加強(qiáng)巖土工程建設(shè)單位經(jīng)濟(jì)效益等方面具有一定優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用于巖土工程施工過程中。鉆孔灌注樁技術(shù)施工難度較大，復(fù)雜性較高，施工質(zhì)量易受外界環(huán)境影響，相應(yīng)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)在施工過程中秉持質(zhì)量把控意識(shí)，切實(shí)提高鉆孔灌注樁技術(shù)施工水平，推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]宋安慶.關(guān)于橋梁工程中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)的探討[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2023（29）： 134-136.

[2]韓帥，李偉超，苗春林.復(fù)雜地質(zhì)下超大鉆孔灌注樁施工關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2023（23）：113-115.

[3]程自強(qiáng)，江舟.公路橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2023，46（4）：68-70.

[4]林秀勝.鉆孔灌注樁施工技術(shù)在市政橋梁施工中的運(yùn)用分析[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2023（6）：201-203.

[5]樊琨.鉆孔灌注樁及水泥土深層攪拌樁在泵站地基處理工程中的應(yīng)用[J].河北水利，2023（1）：44-45，48.

[6]鐘榮軍.公路橋梁施工中鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制措施分析[J].運(yùn)輸經(jīng)理世界，2022（21）：74-76.

[7]劉京，陳繼東，李向陽.淺析鉆孔灌注樁BIM模型深化設(shè)計(jì)的監(jiān)理審核要點(diǎn)[J].建設(shè)監(jiān)理，2022（4）：34-37.