鉆孔灌注樁技術在建筑工程施工中的應用

寇寶懷

山西三建集團有限公司 山西 長治 046000

隨著城鎮化進程加快，建筑行業快速發展，同時也對建筑工程施工有了更高的要求。鉆孔灌注樁技術因具有施工效率高、安全有保障、施工成本低等諸多優勢，目前廣泛應用在建筑工程基礎施工中，并對提升建筑基礎的穩定性和承載力有重要的作用。為進一步推廣鉆孔灌注樁技術在建筑工程施工中應用并提升應用效果，建筑施工單位應明確該技術的要點，并加強施工過程控制，有效發揮該技術的優勢作用，提升建筑工程施工的質量與效果。

1 工程概況

某城市高層建筑，位于城市偏僻的郊區，周圍有耕地、居民區、重要市政道路及環城高速等。項目總的建筑面積為80000㎡，共有6棟高層居民樓和2棟裙樓，每棟居民樓占地面積大約在400～900㎡之間，裙樓面積共16000㎡，另設有地下室，總面積為15000㎡。工程主要涉及基礎、主體結構、水電安裝等施工內容。其中，在基礎施工中，基坑支護是重點內容。由于鉆孔灌注樁施工效果良好，施工完成后的支護性能安全穩定，因此本項目采用的是鉆孔灌注樁施工技術。設計使用的鉆孔灌注樁直徑為800mm，樁間距為1200mm，樁長則是基坑深度的1.8倍，目的是保證支護安全和支撐結構穩固。

2 鉆孔灌注樁技術應用要點

2.1 前期準備工作

本項目在應用鉆孔灌注樁技術前，為保證后續施工順利進行并提升施工質量效果，需要做好以下幾個方面的準備工作：

（1）深入現場開展地質勘查工作，了解項目現場地質水文、周圍環境等情況，編制地勘報告，據此設計施工方案，并結合施工方案合理安排施工。優化現場施工布置，明確土石方外運路線及棄土位置；結合工程實際布設排水溝和集水溝，做好基坑排水工作，營造良好的作業條件。

（2）現場管理人員組織施工技術人員進行技術交底，基于施工方案與圖紙進行技術較多，使施工技術人員充分掌握鉆孔灌注樁施工技術要點及相關注意事項。加強對施工技術的人員的考核培訓，確保人員持證上崗操作，提升施工人員實踐技能水平。

（3）立足工程實際做好施工材料采購工作，結合工程質量要求選購質量合格的施工材料。材料運輸至施工現場時，對材料進行抽樣檢驗，符合規范要求的材料才可進入施工現場。泥漿制備時，加強原材料質量與比例的控制，優選黏性大的土進行泥漿制備，以保證泥漿的稠度和粘度。做好施工設備的檢測與維護保養工作，保證施工設備正常使用。

（4）場地屏障，及時清理施工現場雜物，做好軟土地基處理工作，提高地基平整度。根據施工圖紙要求，搭設平臺，以此進行樁位放樣和定位測量。測量內容包括灌注孔間距、孔洞位置、孔洞大小、孔洞深度等，必要時，使用精密的測量儀器準確測量。嚴格把控樁位定位測量的精準度，安排專門的測量人員進行復核檢查，減少誤差[1]。

2.2 成孔施工

成孔施工是鉆孔灌注樁技術應用的重要環節。鉆機應在成孔施工前安裝就位，且鉆機穩定、可靠，避免因設備不穩定使后續鉆孔施工有孔斜、孔偏等問題出現，影響整體施工質量。

待鉆機就位后，進行護筒埋設。工程中使用的護筒為鋼制，護筒剛度為1.5，厚度8mm，長度在2～4m范圍，內徑比樁徑大200mm。在工廠預制加工全部護筒，之后運送至施工現場。為避免變形，在護筒上下兩端與中間外側各焊上一道加勁肋。接頭位置使用0.5cm橡皮墊圈，避免漏水。埋設護筒時，使護筒口高度高于地面0.2～0.3m，護筒埋深在2m以上，護筒中心與樁中心重合?？紤]施工場地環境較干燥，使用一定的回填土回填，保證護筒底部及周圍區域充分壓實。

完成護筒埋設后，開始鉆孔。鉆孔前，結合施工要求科學制備泥漿，在制備泥漿時，需嚴格控制粘土、水、添加劑等材料的比例，保證泥漿稀釋度符合施工要求，不能過稀，也不能過稠，否則會影響鉆孔灌注樁施工質量。同時密切關注泥漿的粘度、膠體率、密實度等參數，確保符合施工要求。鉆孔時，采用沖擊式鉆孔的方式，鉆孔期間，需合理控制鉆進的速度，首次樁以低檔慢速、輕壓慢鉆、泥漿小泵量狀態鉆進，直到鉆至護筒腳下1m時，改為中速、大泵量鉆進，并控制鉆頭與孔底距離超20cm，避免鉆頭排水堵塞。另外，在鉆孔期間，注意檢查鉆孔的傾斜度，保證各項參數符合設計規范，本工程成孔質量允許偏差具體見表1所示。

表1 成孔質量允許偏差

2.3 鋼筋籠施工

鋼筋籠施工作為鉆孔灌注樁施工的重要部分，主要涉及鋼筋籠制作與鋼筋籠安放這兩項內容。

在鋼筋籠制作前，需檢查全部使用的鋼筋是否有質量合格證，且鋼筋規格是否與設計要求相符，之后還需取樣試驗，只有試驗合格的鋼筋才能進入施工現場使用。在制作鋼筋籠時，主要采用焊接方式，焊接長度是鋼筋直徑的10倍。在焊接時，將焊點錯開，并在鋼筋直徑的35倍以上。同一截面的焊接，其焊點率需在50%以內。本工程使用的鋼筋籠預先在工廠內加工制作完成，采用分段制作的方式，長度40m以下的鋼筋分兩段制作，長度在40m～60m之間的鋼筋分三段制作。每完成一段鋼筋制作，采用搭接焊的方式連接[2]。

在完成鋼筋籠制作且驗收達到標準后，將鋼筋籠運送至現場安放。在下放鋼筋籠前，先檢查孔底沉渣是否清除干凈，孔底干凈才可下放鋼筋籠。在下放鋼筋籠時，保持鋼筋籠穩定、順直，并緩慢下放，避免鋼筋籠與孔壁發生碰撞，破壞孔壁。同時，根據樁頂標高、護筒標高計算鋼筋籠的頂部深度和吊筋長度，避免有鋼筋籠上浮或移動問題發生。

2.4 清孔作業

在應用鉆孔灌注樁技術時，通常需要進行兩次清孔作業。第一次清孔作業是在成孔施工后。因為鉆孔灌注樁主要是通過干方式成孔，但本工程所在區域地下水位較高，使得成孔施工時容易在孔內形成1.1～1.13左右的泥漿，進而對成樁質量有影響。所以就需要在鉆至設計孔深后進行一次清孔作業。在具體清孔過程中，利用泥漿的流動性和沖擊作業對樁孔沖擊處理，由此將一些雜質帶出來，以達到清孔的效果。二次清孔作業是在導管下放和混凝土澆筑前進行，在澆筑混凝土前，檢查孔底沉渣厚度，若超出設計規定值，就需要按照首次清孔步驟進行二次清孔，直到孔底沉渣厚度符合設計要求。兩次清孔操作的要求具體見表2所示。

表2 兩次清孔作業操作要求

2.5 混凝土澆筑

在混凝土澆筑之前，需下設澆筑導管。本工程使用的導管我雙螺紋接頭管，將導管連接漏斗，并結合孔洞深度設計導管的長度。導管下放時，控制其與孔底間距在40cm左右。為保證后續澆筑效果，在下放導管前，檢查導管的質量，避免有漏氣、漏水或變形等質量問題，并對導管進行水密性和抗拉性試驗，充分保證導管的質量。

在下放導管后便開始進行混凝土澆筑。澆筑前，檢查混凝土配合比是否科學合理，確認混凝土性能符合施工質量要求后進行混凝澆筑。在混凝土澆筑期間，用導管進行混凝土灌注。首次灌注時，保證導管在混凝土液面下方0.8m處，每次減管時都要對液面高度檢測，以保證導管始終處于混凝土中?；炷凉嘧B續性進行，若必要進行中斷，需控制中斷的時間在45min內。另外，在混凝土灌注時，若鉆桿管芯充滿混凝土，需及時提鉆，并控制提鉆速度在2.0～3.0m/min，始終保證鉆桿導管沒入混凝土1m左右，樁頂超過設計標高50cm以上，實現對樁身的有效保護。

2.6 樁間清理及成樁質量檢測

在完成成樁施工后的28d，及時清理樁間的渣土，用小型輔助工具進行橫向清理，之后用切割機切樁，使其符合設計標高要求。

在完成成樁施工后，及時對成樁質量進行檢測，避免出現斷樁、混凝土松散等情況。常用的檢測方法有鉆芯法和超聲波法。鉆芯法主要是利用鉆機對混凝土灌注樁鉆芯取樣，然后對芯樣測試以檢驗成樁的質量?？紤]這一檢測方法難以全面反映成樁質量，且耗時費力，因此本工程中主要是采用超聲波法這一無損檢測技術進行成樁質量檢測。在具體檢測過程中，先是預設超聲檢測的位置及換能器管道，之后進行混凝土灌注。檢測期間，需要保證探頭持續移動，由此對混凝土相關參數進行測定，進而分析混凝土的質量。圖1-圖3為超聲波檢測法檢測樁基質量的示意圖。

圖1 樁基檢測結果

圖2 聲波檢測的關系曲線圖

圖3 樁身剖面檢測結果

3 鉆孔灌注樁施工常見問題處理及質量控制措施

3.1 常見問題及處理措施

（1）鉆孔傾斜。在鉆孔灌注樁施工中，鉆孔傾斜是常出現的質量問題。施工地面不平整、鉆機傾斜等，都可能會引起鉆孔傾斜。若是施工地面不平整導致鉆孔傾斜，需增加堅硬場地墊料；若是鉆機傾斜引起，需在鉆孔前穩定好鉆機，適當加大鉆機的支撐面，并對施工范圍的地基進行加固處理。

（2）孔壁坍塌。在鉆孔灌注樁施工中，若泥漿中不斷冒出氣泡或泥漿突然消失，則表示可能出現了孔壁坍塌問題。導致這一問題出現的原因有許多，水頭壓力過大或不足、成孔速度過快、鋼筋籠下放不規范等均有可能造成孔壁坍塌。若是水頭壓力過大或不足引起，需及時調整水位，使孔內水位高于地下水位2m左右；若是成孔速度較快引起，需要結合實際地質情況合理調整成孔的速度；若是鋼筋籠下放不規范引起，則需要通過調整吊裝位置、增加鋼筋籠保護墊塊等方式進行處理。

（3）斷樁。斷樁是鉆孔灌注施工中較為嚴重的事故。處理過程中，需要堅持防治結合的原則進行。在預防上，應在未出現斷樁前做好混凝土灌注前的準備工作，包括鉆孔設備細致檢查、天氣和水文地質情況細致調查、施工方案及設計意圖全面掌握等；在治理上，需在發生斷樁事故后采取適宜的方法處理，可適宜接樁法錘，先將缺陷處混凝土鑿除感覺，然后重新搭建灌注模板，并用鋼筋綁扎牢固，使用高于原標號的混凝土進行灌注。完成灌注后，還要及時做好養護工作。

3.2 質量控制措施

（1）加強成孔質量檢查。為保證鉆孔灌注樁施工質量，需加強成孔質量的監督檢查。重點檢查鉆機定位情況、泥漿質量、鉆進速度、成孔保護等。鉆機定位使用極坐標法保證定位的精度，并對現場每個樁位的定位情況進行復核；泥漿質量控制主要是優選泥漿類型，可選用膨潤泥漿保證鉆孔質量；鉆進速度控制需保證速度適宜，避免發生塌孔；成孔質量檢測主要是加強成孔后沉渣的檢查，可適宜沉淀盒、測砣等方式檢查孔壁質量及沉渣情況。

（2）加強混凝土質量檢查。在鉆孔灌注樁施工過程中，會使用大量的混凝土材料，其質量對整體施工有重要的影響。因此為保證鉆孔灌注樁施工質量，必須要加強混凝土質量的檢查?？刹捎贸暡ǖ葻o損檢測技術檢測混凝土的強度和韌性，檢查是否有斷樁的問題。若發現有斷樁的情況，第一時間進行注漿處理。而注漿使用的混凝土，必須要控制其強度在10MPa左右，避免在注漿時出現離析或沉渣的現象[3]。

4 結語

綜上，鉆孔灌注樁技術因具有諸多優勢，廣泛應用在建筑工程施工中。而為提升鉆孔灌注樁技術應用的效果，夯實建筑工程質量基礎，需要施工單位及施工人員充分掌握鉆孔灌注樁技術的要點，并加強施工過程的質量控制，從而有效提升鉆孔灌注樁施工質量。