建筑旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)分析

摘要：本文對(duì)旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，介紹南沙國(guó)際金融論壇（IFF）永久會(huì)址項(xiàng)目相關(guān)概況?？紤]到項(xiàng)目土層實(shí)際情況及工期、環(huán)保等方面的要求，確定本工程基坑支護(hù)鉆孔樁采用高效、環(huán)保的旋挖鉆孔灌注樁工藝。對(duì)建筑施工中旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的具體應(yīng)用流程與相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行分析。最終施工效果顯示，在建筑工程中積極推廣應(yīng)用旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)可以為建筑物提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)，保證建筑物的安全性和使用壽命，并取得了良好的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；建筑工程

中圖分類號(hào)：TU753.3"" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A"" 文章編號(hào)：2096-2118（2024）06-0115-04

Analysis of Construction Technology for Rotary Drilling

and Grouting Piles in Buildings

DONG Xiaoming

（Guangzhou Pearl River Supervision Consulting Group Co.，Ltd.，Guangzhou Guangdong 511458，China）

Abstract：This paper provides a brief analysis of the characteristics of the construction technology of rotary drilling and grouting piles，and introduces the relevant overview of the permanent site project of the Nansha International Financial Forum（IFF）.Considering the actual situation of the project soil layer and the requirements of the construction period and environmental protection，it is determined that the efficient and environmentally friendly rotary excavation drilling and grouting pile technology will be adopted for the foundation pit support drilling pile of this project.Analyze the specific application process and related technical points of rotary drilling and grouting pile construction technology in construction.The final construction effect shows that actively promoting the application of rotary drilling and grouting pile technology in construction projects can provide a stable foundation for buildings，ensure the safety and service life of buildings，and achieve good application results.

Keywords：rotary drilling and grouting pile；construction technology；construction engineering

0 引言

建筑工程施工中，傳統(tǒng)鉆孔灌注樁施工技術(shù)存在成孔鉆進(jìn)時(shí)間長(zhǎng)、孔底沉渣、孔壁松弛等缺陷，無(wú)法確保工程樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量[1]。旋挖鉆孔灌注樁在建筑工程中的應(yīng)用具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠有效提高樁基承載力，減少結(jié)構(gòu)沉降，近年來(lái)在各類建筑工程中的應(yīng)用較多。

1 旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用

1.1 特點(diǎn)

旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)的特點(diǎn)：①施工效率高：旋挖鉆機(jī)具有高效、快速的鉆孔能力，能夠大幅縮短施工周期[2]；②承載力高：通過(guò)后注漿技術(shù)，能夠顯著提高樁基的承載力，滿足更高的建筑要求；③降低沉降：通過(guò)提高樁底土體的密實(shí)度，能夠有效減少結(jié)構(gòu)沉降，提高建筑物的穩(wěn)定性[3]；④適用范圍廣：旋挖鉆孔灌注樁適用于各種地質(zhì)條件，如軟土地基、硬土層等，具有廣泛的適用性[4]。

1.2 應(yīng)用

1.2.1 工程案例

工程項(xiàng)目為南沙國(guó)際金融論壇（IFF）永久會(huì)址項(xiàng)目，總建筑面積達(dá)到了255 758 m2。項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括國(guó)際會(huì)議中心、國(guó)際會(huì)議服務(wù)酒店和政要公館等（見(jiàn)表1）。

國(guó)際會(huì)議中心2層～4層及國(guó)際會(huì)議服務(wù)中心3層和夾層共19榀大跨度預(yù)應(yīng)力框架梁結(jié)構(gòu)。其中，國(guó)際會(huì)議中心3層和4層跨度為27.0 m ， 截面尺寸為900 mm×2 100 mm。國(guó)際會(huì)議服務(wù)中心3層和夾層框架梁跨度為25.36 m，截面尺寸為800 mm×1 600 mm。

考慮到項(xiàng)目土層實(shí)際情況及工期、環(huán)保等方面的要求，確定本工程基坑支護(hù)鉆孔樁采用高效、環(huán)保的旋挖鉆孔灌注樁工藝。

1.2.2 施工工藝流程

施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位→泥漿制備→鉆進(jìn)成孔→清孔排渣→鋼筋籠制作與下放→下放導(dǎo)管→混凝土灌注。

2 施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 護(hù)筒埋設(shè)

完成樁位放樣并核實(shí)樁基定位點(diǎn)等施工準(zhǔn)備工作之后，需進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)。護(hù)筒埋設(shè)是一項(xiàng)關(guān)鍵的施工任務(wù)，需要采取一系列精確的操作以確保滿足樁基施工的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。護(hù)筒埋設(shè)是樁基施工過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求[5]。通過(guò)精確的放樣、使用鉆機(jī)旋挖斗靜力壓入土中、保持護(hù)筒頂部高出地面并水平，施工人員可以確保護(hù)筒的正確位置，為樁基施工提供可靠的支撐。首先，護(hù)筒埋設(shè)需要使用十字護(hù)樁進(jìn)行精確的放樣。這個(gè)過(guò)程需要仔細(xì)校準(zhǔn)護(hù)筒的中心位置和垂直度，確保其符合設(shè)計(jì)要求。任何微小的偏差都可能對(duì)樁基的穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重影響。埋設(shè)過(guò)程中，護(hù)筒的直徑應(yīng)比樁徑略大，這樣有助于護(hù)筒在土中穩(wěn)定。通過(guò)這種方式，護(hù)筒可以更好地抵抗土壤壓力，確保其位置的穩(wěn)定性。在護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，應(yīng)注意其頂部相對(duì)于地面高出約20 cm，以防止護(hù)筒在施工過(guò)程中水的侵蝕，并有助于保持護(hù)筒的水平和垂直度。施工人員需要使用水準(zhǔn)儀定期檢查和調(diào)整這個(gè)高度，以確保護(hù)筒始終處于水平狀態(tài)。

2.2 鉆機(jī)就位

為了保證樁基的穩(wěn)定性和質(zhì)量，正確的樁機(jī)就位和調(diào)整是必不可少的步驟。在施工過(guò)程中，應(yīng)確保樁機(jī)的機(jī)身平穩(wěn)、水平度和垂直度滿足要求，并合理調(diào)整旋挖鉆機(jī)導(dǎo)桿中線、回旋中線及護(hù)筒中線以保持重合，并完成旋挖鉆作業(yè)[6]。首先，確保樁機(jī)機(jī)身平穩(wěn)，無(wú)傾斜、無(wú)位移等不良情況。在操作過(guò)程中，應(yīng)確保樁機(jī)的穩(wěn)定性和安全性。其次，調(diào)整旋挖鉆機(jī)導(dǎo)桿中線與護(hù)筒中線保持重合，以確保鉆孔的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。同時(shí)，需調(diào)整旋挖鉆機(jī)回旋中線導(dǎo)桿中線保持一致，以確保鉆頭的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。在調(diào)整過(guò)程中，必須注意樁機(jī)機(jī)身垂直度的要求，避免鉆孔偏斜和樁基不穩(wěn)。完成旋挖鉆機(jī)的調(diào)整后，需注入配制好的泥漿穩(wěn)定液來(lái)維持孔內(nèi)的水位和孔壁的穩(wěn)定。最后，在注入泥漿穩(wěn)定液后，方可開(kāi)始進(jìn)行旋挖鉆作業(yè)。在操作過(guò)程中，施工人員必須密切關(guān)注鉆孔深度、水位和孔壁情況，以確保鉆孔的質(zhì)量和安全性。

2.3 泥漿制備

按要求進(jìn)行泥漿護(hù)壁，泥漿護(hù)壁主要用于維持地下結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，防止地下水滲漏。在配制、使用和調(diào)節(jié)泥漿時(shí)，需要根據(jù)施工地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行合理調(diào)整[7]。制備泥漿時(shí)應(yīng)考慮施工地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)，不同的地質(zhì)條件需要采用相應(yīng)的泥漿指標(biāo)，并且在配置過(guò)程中需嚴(yán)格進(jìn)行泥漿比重測(cè)量（見(jiàn)圖1）。在制備完成后，泥漿應(yīng)靜置24 h，以確保各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)后再投入使用。在施工過(guò)程中會(huì)遇到各種不同的地質(zhì)條件，如軟土地基、砂土地基等。這些不同的地質(zhì)條件會(huì)對(duì)泥漿的密度和粘度產(chǎn)生影響，因此，需要合理調(diào)節(jié)泥漿的密度和粘度以確保護(hù)壁的穩(wěn)定性。一般來(lái)說(shuō)，軟土地基需要更高的泥漿密度和粘度以增加其抵抗?jié)B透的能力。而對(duì)于砂土地基，則需要更低的泥漿密度和粘度以防止泥漿滲漏并影響結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在施工過(guò)程中施工人員必須嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范以確保泥漿的質(zhì)量和穩(wěn)定性。并注意環(huán)境保護(hù)以避免泥漿污染周圍環(huán)境。

2.4 鉆進(jìn)成孔

在進(jìn)行鉆進(jìn)施工時(shí)，施工人員需時(shí)刻關(guān)注每一個(gè)環(huán)節(jié)，嚴(yán)格控制每一個(gè)細(xì)節(jié)，以確保施工的安全和鉆孔的質(zhì)量。同時(shí)，在實(shí)施鉆進(jìn)施工時(shí)，需要嚴(yán)格控制鉆進(jìn)的速度與深度，以避免出現(xiàn)卡鉆等意外事故。一次鉆進(jìn)應(yīng)小于鉆斗高度的三分之一，以防止上方碎石掉落導(dǎo)致鉆頭與孔壁間隙的堵塞。提鉆時(shí)不宜過(guò)快，避免出現(xiàn)探頭石卡住鉆具，從而導(dǎo)致無(wú)法拔出的情況發(fā)生。在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)及時(shí)探測(cè)孔壁凸出的探頭石。在提鉆時(shí)，應(yīng)反轉(zhuǎn)鉆頭以避免探頭石卡住鉆具。同時(shí)，施工人員需要嚴(yán)格控制鉆頭的鉆進(jìn)深度和垂直度，以確保鉆孔的質(zhì)量。提鉆時(shí)，還需嚴(yán)密監(jiān)測(cè)卷?yè)P(yáng)機(jī)的壓力，確保提升過(guò)程的安全（見(jiàn)圖2）。完成旋挖鉆成孔后，需要按照要求進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，確?？妆?、孔深、孔徑等各項(xiàng)指標(biāo)均滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。只有經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量檢測(cè)，才能保證工程的順利進(jìn)行并最終達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2.5 清孔排渣

旋挖鉆孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行掃孔并對(duì)樁孔孔徑進(jìn)行檢查。隨后采用鉆進(jìn)方式復(fù)測(cè)孔深，并運(yùn)用雙底清渣鉆斗提高到孔底以上20 cm～30 cm處進(jìn)行清理。樁身灌注前，還需按要求再次清孔以確保質(zhì)量滿足要求，然后進(jìn)行樁身灌注。這些步驟是確保旋挖鉆孔施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)，以保證工程的安全和穩(wěn)定性。具體來(lái)看，在進(jìn)行旋挖鉆孔施工前，首先應(yīng)按要求進(jìn)行掃孔。掃孔的目的是清除孔內(nèi)的殘留物，為后續(xù)施工創(chuàng)造條件。隨后，應(yīng)對(duì)樁孔孔徑進(jìn)行檢查，以確保其符合設(shè)計(jì)要求。若存在縮頸或塌孔現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)，以確保樁基的質(zhì)量。鉆進(jìn)方式的選擇是旋挖鉆孔的關(guān)鍵步驟，施工過(guò)程中，施工人員需要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的具體地質(zhì)情況，選擇合適的鉆頭和鉆進(jìn)參數(shù)，確保鉆進(jìn)過(guò)程的穩(wěn)定性和效率[8]。鉆進(jìn)過(guò)程中，嚴(yán)控鉆頭鉆進(jìn)的深度，采用鉆進(jìn)方式復(fù)測(cè)孔深，以確保鉆孔深度滿足設(shè)計(jì)要求。雙底清渣鉆斗是旋挖鉆孔后的重要工具，可將孔底的殘?jiān)湍嗤镣耆宄?，提高樁基的承載能力。使用清渣鉆斗時(shí)，應(yīng)將鉆斗提升至孔口上方20 cm～30 cm處，并進(jìn)行適量的上下移動(dòng)和空轉(zhuǎn)，以吸出孔底殘?jiān)?。為確保樁身混凝土的質(zhì)量，在完成第一次清孔后必須進(jìn)行二次清孔。二次清孔應(yīng)按要求進(jìn)行，確保孔底清潔無(wú)沉渣并提高樁身的承載力。在進(jìn)行二次清孔后，即可開(kāi)始對(duì)樁身進(jìn)行灌注。首先，應(yīng)制備符合要求的混凝土，并確保其坍落度、和易性等指標(biāo)符合規(guī)范。然后，將混凝土注入樁孔中，并確保灌注過(guò)程連續(xù)且密閉良好。在灌注過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察樁身的形態(tài)和高度，以確保灌注質(zhì)量。

2.6 鋼筋籠制作與下放

結(jié)合樁基施工的鋼筋籠制作與下放是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程，確保鋼筋籠的制作質(zhì)量和吊裝安全。鋼筋籠的制作過(guò)程中，首先需要在臺(tái)座上根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙精確計(jì)算和加工鋼筋籠用料。這一過(guò)程需要專業(yè)的技術(shù)人員操作，確保鋼筋的長(zhǎng)度、直徑、數(shù)量等參數(shù)符合設(shè)計(jì)要求。在制作過(guò)程中，要注意鋼筋的焊接質(zhì)量，確保其牢固可靠。同時(shí)，制作完成后應(yīng)對(duì)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格檢查，包括尺寸、形狀、焊接質(zhì)量等，確保符合設(shè)計(jì)要求。在運(yùn)輸鋼筋籠時(shí)，應(yīng)合理選擇車身長(zhǎng)度，并采用固定措施穩(wěn)定鋼筋籠身，以避免鋼筋籠在運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生變形。通常情況下，可選擇車身長(zhǎng)度與鋼筋籠長(zhǎng)度相匹配的車輛進(jìn)行運(yùn)輸，并在鋼筋籠上加裝固定裝置，確保其穩(wěn)定。吊裝鋼筋籠是樁基施工中的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)采用穩(wěn)妥準(zhǔn)確的吊裝方法，確保鋼筋籠的安全吊裝。通常會(huì)使用吊車進(jìn)行吊裝，吊裝時(shí)應(yīng)注意鋼筋籠的位置和垂直度，并借助線錘進(jìn)行測(cè)量。一旦發(fā)現(xiàn)垂直度超標(biāo)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整，確保滿足要求后才能繼續(xù)下放。在吊裝過(guò)程中，應(yīng)確保鋼筋籠與樁身保持圓同心，以避免施工誤差。

2.7 下放導(dǎo)管

正確的導(dǎo)管設(shè)計(jì)和下放位置是保證灌注樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵。在施工過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范和操作規(guī)程，確保每一個(gè)環(huán)節(jié)都符合要求，從而保證工程的順利進(jìn)行和最終達(dá)到預(yù)期的質(zhì)量效果。導(dǎo)管是灌注樁施工中不可或缺的一部分，其直徑、長(zhǎng)度及下放位置都會(huì)對(duì)灌注效果產(chǎn)生重要影響。根據(jù)樁徑及灌注量確定導(dǎo)管直徑時(shí)，通常不得小于20 cm，導(dǎo)管壁應(yīng)光滑順直、無(wú)凹凸。這樣不僅方便混凝土的順暢流動(dòng)，同時(shí)也降低了導(dǎo)管與混凝土之間的摩擦力，從而提高施工效率。在嘗試進(jìn)行拼接時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程需要，結(jié)合混凝土的性質(zhì)，合理設(shè)計(jì)導(dǎo)管的使用長(zhǎng)度。同時(shí)，反復(fù)進(jìn)行嘗試拼接，確保導(dǎo)管能夠滿足施工需求，以防止導(dǎo)管過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致混凝土流動(dòng)性變差，而過(guò)短則可能使導(dǎo)管埋深過(guò)淺，容易發(fā)生爆管事故。下放導(dǎo)管是灌注樁施工中的重要環(huán)節(jié)。通常需要采用人工與吊機(jī)協(xié)同作業(yè)的方式進(jìn)行。下放過(guò)程中，應(yīng)由經(jīng)驗(yàn)豐富的作業(yè)人員扶穩(wěn)導(dǎo)管，確保不會(huì)發(fā)生傾斜、移位等情況。同時(shí)，為確保導(dǎo)管底部與孔底之間有一定距離，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管使其先到達(dá)孔底。這一步驟非常重要，因?yàn)槿绻麑?dǎo)管底部距離孔底過(guò)近可能會(huì)造成導(dǎo)管埋深過(guò)淺，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土灌注時(shí)的爆管事故。此外，下放導(dǎo)管時(shí)應(yīng)盡量對(duì)準(zhǔn)鋼筋籠中心，確保鋼筋籠能夠順利沉入設(shè)計(jì)深度，為后續(xù)的混凝土灌注提供良好基礎(chǔ)。

2.8 混凝土灌注

首先進(jìn)行混凝土拌制，施工人員需要根據(jù)含水率檢測(cè)結(jié)果和實(shí)驗(yàn)室提供的混凝土配制單進(jìn)行混凝土拌制。在拌制過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量和用量，確保混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，需要注意控制混凝土的出機(jī)溫度和坍落度，以保證灌注質(zhì)量。混凝土拌制完成后，需要安排專人對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行檢測(cè)。如果檢測(cè)結(jié)果不滿足要求，不得出站。坍落度是衡量混凝土流動(dòng)性是否符合要求的重要指標(biāo)，直接影響灌注質(zhì)量。因此，在灌注前必須對(duì)坍落度進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。旋挖樁灌注通常采用導(dǎo)管法進(jìn)行混凝土灌注，在灌注過(guò)程中，需要嚴(yán)格控制混凝土的坍落度、灌注溫度、速度、導(dǎo)管埋深等參數(shù)。導(dǎo)管埋深過(guò)淺或過(guò)深都會(huì)影響灌注質(zhì)量，因此需要適時(shí)調(diào)整。同時(shí)，灌注過(guò)程中應(yīng)保持均勻連續(xù)灌注，避免出現(xiàn)中斷現(xiàn)象。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本項(xiàng)目施工完成后，采用高應(yīng)變及低應(yīng)變檢測(cè)方法對(duì)樁基工程質(zhì)量進(jìn)行了全面檢測(cè)，相關(guān)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范要求。通過(guò)本次工程項(xiàng)目施工實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，在建筑工程中的廣泛應(yīng)用旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)能夠顯著提升樁基承載力。因此，在建筑工程中采用旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)能夠取得良好的效果?？傊{是一種常見(jiàn)的樁底加固技術(shù)，通過(guò)注漿可以提高樁底土體的密實(shí)度，從而增強(qiáng)樁基承載力并減少結(jié)構(gòu)沉降。旋挖鉆孔灌注樁施工技術(shù)作業(yè)質(zhì)量高，應(yīng)用廣泛。未來(lái)可以進(jìn)一步探討其在實(shí)際工程施工中的應(yīng)用，以便為提供更可靠的技術(shù)參考。

參 考 文 獻(xiàn)

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編輯：劉 巖