淺析鉆孔灌注樁在高層建筑中的應用

王曉杰

【摘 要】 鉆孔灌注樁因適應性強，成本適中，施工簡便等特點在公路、水利及建筑工程領域應用廣泛。在論文結合實際工程探討了鉆孔樁施工工藝流程，并重點探討了鉆孔樁施工遇溶洞的質量控制過程。

【關鍵詞】 鉆孔灌注樁；質量控制；水下混凝上

鉆孔灌注樁是樁基礎中一種常見的基礎形式，它主要用于房屋、水工建筑和橋墩等基礎的施工，在多種灌注樁的方法中，鉆孔灌注樁具有適應廣泛，對鄰近建筑物影響較小，抗震性能好，施工中所需的設備簡單、操作方便、施工安全等優點，在工程建設中應用很廣泛。鉆孔灌注樁施工結束后被埋在地下，出現問題是無法觀察到的，一旦出現問題后果是很嚴重的，補救起來施工的難度是相當大的，即使能夠補救但費用也是相當高的。因此，要求在進行鉆孔灌注樁基礎施工時要嚴格落實施工技術措施，并加強施工質量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量，對于灌注樁施工中容易產生的質量問題。

1 工程概況及地質條件

某項目總建筑面積111245平方米，為7棟8～27層商住樓，采用框剪結構；擬用樁基礎，總用地面積24994平方米，周長約694米，開挖深度3.8～4.9米。試樁要求單樁承載力極限值分別為：樁徑800mm的為7200kN、樁徑1000mm的為10800kN；工程樁要求單樁承載力特征值分別為：樁徑800mm的為3600kN、樁徑1000mm的為7200kN。經分析比較，主樓采用沉降較小的泥漿護壁大直徑鉆孔灌注樁，從工程經濟、荷載需要和控制成樁質量等方面綜合考慮后，設計選擇直徑為Φ1000mm的鉆孔灌注樁樁型。

2 鉆孔灌注樁施工工藝流程

3 鉆孔灌注樁施工主要過程

3.1 施工準備

1）在施工之前通過看圖紙和閱讀地質勘察報告，制訂了比較詳細的施工計劃，在進場前，同監理和甲方確定試驗室，并作詳細的試驗計劃，并在需要鉆孔的場地采用人工清除雜物和人工配合機械整平鉆機平臺。2）施工放樣：復測控制點及控制網和導線，測放樁位。3）場地平整和施工便道：合理布置施工便道，與鉆孔位置保持一定的距離，滿足施工需要亦不影響孔壁穩定。平整場地。4）孔位探測：首先在孔位處挖2m深的檢查坑，檢查孔位地下是否有管線、光纜或其他物體，若有及時通知監理工程師確認，并協商解決辦法，進行妥善處理。5）調試機械設備：對鉆孔機械、泥漿設備、樁體砼灌注設備、砼拌合及運輸設備等進行維修、調試。

3.2 鋼護筒設置

鉆孔前，先埋置導向護筒，灌入護壁泥漿。護筒采用8mm鋼板卷制，長度≥4m，其直徑比樁徑大20cm，并高出施工水位或地下水位2m。在陸地上高出地面0.5m，在砂性土和流塑淤泥質粘土中高出地面2m。護筒頂面中心位置與設計樁中心偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。

3.3 鉆機就位

沖擊鉆機就位時與平面最大傾角不超過4°，鉆機平臺處必需碾壓密實。進行樁位放樣，將鉆機行駛到要施工的孔位，調整桅桿角度，操作卷揚機，將鉆頭中心與鉆孔中心對準，并放入孔內，調整鉆機垂直度參數，使鉆桿垂直。

3.4 鉆機成孔

鉆孔是很關鍵的，在施工中必須嚴格按照操作要求進行，才能保證成孔的質量，并要注意開孔質量。鉆機就位，立好鉆架，對準樁孔中心，拉好纜風繩，便可開始鉆孔。開始時先在孔內灌注泥漿，泥漿比重等指標根據土層情況而定。

3.5 出碴

破碎的鉆碴部分和泥漿一起被擠進孔壁，大部分需清出孔外。一般情況，當鉆機提起鉆頭較費力或進尺減緩時需要排渣。一般采用泥漿正循環排渣，應在鉆進前將泥漿循環系統設置好，即排漿溝、泥漿池、泥漿泵；正常鉆進過程中，當泥漿含砂率超限較大，就應循環出渣；若泥漿粘度偏小，可適量加入粘土造漿，此時粘土應先用水泡透泡軟。鉆渣應及時清理并運走。泥漿流入泥漿池，用泥漿泵送至孔底，使泥漿循環出渣。泥漿中渣土較少時，停止出渣，繼續沖孔。必要時采用抽碴筒抽取，掏出的鉆碴倒入泥漿池沉淀后撈出運走。

3.6 終孔、清孔

詳細記錄并繪制鉆孔地質剖面圖，掛在鉆臺上，以便對不同的地質情況選擇適當的鉆進壓力、速度及適合的泥漿。在砂層較厚鉆孔樁，則使用膨潤土泥漿護壁，增大泥漿的比重，以確保順利穿越。在鉆進過程中，鉆孔作業連續進行，不得中斷，因故停鉆時，要將鉆頭提起距離孔底4.0m以上，防止埋鉆。護筒內保持一定水頭高度，高于地下水位不得小于1.5m。隨時做好鉆孔記錄及取樣記錄，并保留樣品。每鉆進5m用檢孔器檢查一次孔的垂直度，經常檢查泥漿質量。當鉆進至設計標高或達到要求巖層后報請監理工程師終孔，并進行終孔檢查，作好記錄，進行清孔作業。用抽碴筒多次從孔內抽取鉆碴，并同時向孔內注水以減少泥漿比重到1.1～1.25。

3.7 鋼筋籠加工與吊放

由于本工程施工場地狹小，采用鋼筋加工廠集中加工，分節預制，并按設計圖紙的要求制作了相應的加強筋，再按設計圖紙要求的根數布置主筋與加強筋，排列好后將主筋按設計圖紙要求的間距焊接在加強筋上，再按設計圖要求的間距焊接箍筋。鋼筋籠加工采用長線法施工。鋼筋籠分2～5節加工制作，基本節長12m，最后一節為調整節。將每根樁的鋼筋籠按設計長度分節并編號，保證相鄰節段可在胎架上對應配對綁扎。聲測管的安裝，除在底節鋼筋籠安裝時焊接在鋼筋籠上外，其余各節均用U型鋼筋定位在鋼筋籠內。鋼筋籠吊裝時配備專用托架，平板車運至現場，在孔口利用25t汽車吊吊放。下放前檢查鋼筋籠垂直度，確保上、下節鋼筋籠對接時中心線保持一致，主筋對位后使用焊接連接。鋼筋籠安裝就位后立即將鋼筋籠中四根加長主筋與鋼護筒頂部焊接固定，防止混凝土澆筑過程中鋼筋骨架上浮。

3.8 水下混凝土澆筑

澆筑水下混凝土必須做好充分的準備工作，配置足夠備用應急設備和材料，確保澆筑水下混凝土時間≯6小時，必要時在混凝土內摻入緩凝劑以確保工程質量。采用直徑為300mm的快速卡口垂直提升導管，分節長3m，最下節長6m。導管制作要堅固、內壁光滑、順直、無局部凹凸。各節導管內徑大小一致，偏差≯±2mm。下放過程中保持導管位置居中，軸線順直，逐根沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁。澆筑首盤混凝土時，導管底部至孔底距離控制在35～40cm。澆筑水下混凝土之前，再次檢測孔底泥漿沉淀厚度，如沉碴厚度大于5cm（柱樁）或20cm（摩擦樁）時，對孔內進行二次清孔，確保孔底沉碴厚度符合規定要求。澆筑前，先射水或壓氣3～5min，將孔底沉碴沖翻攪動。

4 結語

對該項目的檢測結果分析，高應變檢測對了解樁的承載力效果較好，低應變檢測對檢驗樁身混凝土勻質性效果較優，本工程由高應變檢測單樁豎向抗壓極限承載力值，由低應變檢測樁身完整性"從檢測結果來看：樁身質量均合格。對灌注樁的試樁實測，得出鉆孔灌注樁樁對提高基樁承載力和控制沉降比較有效，對該地區類似工程樁型選擇具有一定的指導意義；降低樁基工程造價，縮短工期，取得明顯的技術經濟效益，適宜在該地區類似高層建筑中應用。

參考文獻

[1] 張躍川.樁基工程施工方案編制[J].工程建設與設計，2009，12

[2] 施偉達.關于樁基礎施工測量質量控制的初步探討中小企業管理與科技（上旬刊），2009（6）

[3] 李作山.鉆孔灌注樁的施工及監理淺析山.北方交通，2006（5）