鉆孔灌注樁施工技術在高層建筑中的運用研究

龔小兵

摘 要：我國建筑行業出現高速發展的趨勢，許多高層、多功能建筑如雨后春筍般拔地而起。混凝土鉆孔灌注樁施工工藝簡單、易操作，地基變形小、對周圍環境影響小，而且設備投入不是很大，在建筑基礎的建設中可以得到應用。樁基結構施工技術關系到高層建筑的結構安全、關系到樓體抗震性能以及結構的穩定性。本文結合工程實踐，總結了在高層建筑中鉆孔灌注樁的施工特點、流程、技術措施以及質量安全管理控制措施。

關鍵詞：高層建筑；鉆孔灌注樁；施工

引 言

高層建筑是我國現代城市建設中的重要結構形式，以自身獨特的優勢在我國城建過程中得到了廣泛的應用。混凝土鉆孔灌注樁施工工藝簡單、易操作，地基變形小、對周圍環境影響小，而且設備投入不是很大，在高層建筑的建設中得到較為廣泛的應用。隨著現代樁基工程施工技術的不斷發展，鉆孔灌注樁施工技術在高層建筑施工中有著重要的影響。利用樁底、樁側壓漿技術，能較大的提高樁端承載力.加固樁端土層，降低樁身沉降，提高樁的穩定性，可以優化選取不同的持力層，減少樁長、縮小樁徑、節省混凝土、降低工程造價，能取得良好的經濟效果。本文根據這幾年的施工經驗總結了鉆孔灌注樁施工在高層建筑建設中的技術和質量措施。

1 鉆孔灌注樁工程施工

1.1 施工流程

整個施工工藝流程：鉆孔機就位→鉆孔→注泥漿→下套管→繼續鉆孔→排渣→清孔→吊放鋼筋籠→射水清孔→澆筑混凝土→拔出導管→校正樁頂鋼筋。

1.2 材料檢驗

由材料組對每種進場材料進行材質檢驗，監督分包單位對材料復試。到場材料必須具有符合要求的合格證書，如對到場的材料有所懷疑，可停止使用。

1.3 人員和機械設備的準備

應該成立項目經理部，負責本工程的全面管理和協調。下設測量、鉆機、鋼筋、灌注、排漿等班組。機械設備主要需要沖擊鉆機、灌注架、吊車、泵、混凝土攪拌設備，攪拌機、配料機、混凝土運輸翻斗車等等。

2 鉆孔灌裝施工技術措施

2.1 泥漿的制備和處理

除能自行造漿的土層外，泥漿制備要選用高塑性粘土或膨潤土，拌制泥漿要根據施工機械、工藝及穿越土層進行配合比設計。泥漿護壁要符合下列規定：

（1）施工期間護筒內的泥漿面要高出地下水位1.0m以上。

（2）在清孔過程中，要不斷置換泥漿，直至澆筑混凝土。

（3）澆筑混凝土之前，孔底500mm以內的泥漿比重要小于1.25，含砂率要≤8%，粘度28s。

（4）在易產生泥漿滲漏的土層中要采取維持孔壁穩定的措施。

廢棄的泥漿、渣要按照國家環境保護的有關規定處理，不得隨意丟棄，若造成行政處罰，由施工隊自行承擔。

2.2 定位和鉆進

鉆孔機就位時必須保持平穩，不發生傾斜、位移，為準確控制鉆孔深度，要在機架上或機管上做出控制的標尺，以便在施工中做出觀測和記錄。

成孔時鉆機定位準確、水平、穩固，鉆機轉盤中心、機架中心與護筒中心應為三點成一垂直線上，其允許偏差不大于20mm，鉆孔時應嚴格控制鉆進速度，其鉆進速度應與送漿、排渣能力相適應，鉆孔進度應低于排漿速度，避免造成埋鉆。

成孔施工過程中不得無故停鉆，如遇夜間施工不允許，停鉆之前應作好泥漿護壁工作，同時將鉆桿上提至一定高度，防止塌孔，在鉆進過程中，鉆進到持力層時應及時通知監理及現場管理人員，經驗收確認后繼續鉆進至終孔深度，終孔后及時通知監理及現場管理人員進行余尺丈量，丈量后得出孔深，鉆孔灌注樁在鉆進過程中，如遇進尺較快孔段和軟硬換層孔段要控制鉆壓，防止發生孔斜。樁機就位時，如遇鄰樁成孔距離小于4d時，必須擱樁施工。

2.3 鉆孔和注漿

調直機架挺桿，準確對好樁位（樁位須有明確定位標志），開動機器鉆進，出土，達到一定深度（是地下水情況和土質而定）鉆孔，孔內注入事先調制好的泥漿，繼續鉆孔。

鉆孔深度到5m左右時，提鉆下套管，套管位置要埋設正確和穩定，套管中心與樁徑中心偏差不大于50mm；套管埋設深度在在粘性土中不小于1.0m，在砂性土中不小于1.5m，并要保證筒內泥漿面高于地下水位1.0m。防止表層土受振動坍塌，鉆孔時不要讓泥漿水位下降，直至鉆至設計標高。

2.4 成孔灌裝

成孔工藝鉆孔灌注樁全部采用正循環，三翼單腰帶刮刀鉆頭回轉鉆進成孔，原土造漿護壁，正循環兩次清孔工藝。吊車與導管灌注成樁（見工藝流程圖）。

（1）隔孔施工：鉆機就位之前，復查埋設護筒的位置、垂直度和深度，以準確確定樁位。采用隔孔跳躍式進行成孔流水操作，安全距離應大于4d，以免對鄰樁造成影響。

（2）保證樁身垂直成孔：灌注樁順利施工的一個重要條件就是垂直度，因此鉆架就位以后，應該檢查鉆機平臺平整和穩固情況，確保樁身成孔垂直度。

（3）對鉆進速度和護壁泥漿指標進行控制：鉆桿鉆進速度應該控制在1.00m/min以內，控制護壁泥漿相對密度在1.2～1.3左右。清孔時進行泥漿密度復驗，控制相對密度在1.15～1.2左右。

（4）成孔檢查：孔徑、沉渣和孔深等檢測指標也應該在鉆架就位后進行復驗，沉渣厚度以第二次清孔后測定量為準。孔徑用孔徑儀測量，若出現縮徑現象應進行掃孔后，符合要求方可進行下道工序。護壁與清渣：

2.5 清 孔

清孔分二次進行，一清在終孔后進行，利用鉆桿清孔，根據地質情況，一清主要采用大密度泥漿清除孔內沉渣，保持鉆頭離孔底0.2m左右空轉清孔，清孔時間能保證清除孔底沉渣達到試樁要求。

二清在鋼筋籠及導管放入孔內后進行，主要為了清除因放籠及導管時有雜質進入孔內，同時也為了稀釋泥漿比重，能保證澆灌質量，因此二清應控制好泥漿比重，二清后泥漿比重控制在1.2以內，沉渣控制在10mm以內。沉渣測量時應使導管離開孔底50cm左右。

2.6 孔底清理及吊放鋼筋籠

鋼筋籠制作時應控制好鋼筋間距，焊接應牢固，不脫焊、不咬肉，鋼筋應順直，焊渣清理干凈，保護層墊塊安放正確。鋼筋籠安放入孔之前應檢查吊環長度，吊放入孔時，應對準孔位輕放、慢放，并將鋼筋籠頂端固定牢固。

在粘土或粉質粘土中成孔時，可注入清水，以原土造漿護壁，排渣泥漿的相對密度控制在1.1～1.2；在砂土和較厚的夾砂層成孔時，泥漿的相對密度要控制在1.1～1.3；在穿過砂加卵石層或容易塌孔的土層成孔時，泥漿的相對密度要控制在1.3～1.5。吊放鋼筋籠時，要對準孔位，吊直扶穩，緩慢下沉，到達設計位置時，要立即固定，防止上浮。

鋼筋籠制作和安裝過程中要做好安全防護措施：

鋼筋調直現場，禁止非施工人員入內，鋼筋調直前事先檢查調直設備各部件是否安全可靠。進行鋼筋除銹和焊接時，施工人員穿戴好防護用品。

起吊鋼筋骨架時，做到穩起穩落，安裝牢靠后方可脫鉤，嚴格按吊裝作業安全技術規程施工。

吊車作業時，在吊臂轉動范圍內，不得有人走動或進行其他作業。

2.7 成品保護

鋼筋籠在制作、運輸、安裝過程中，要采取措施防止變形，調入樁孔內，要牢固定位，防止上浮。在鉆孔機就位、鋼筋籠安裝和澆筑混凝土時，要保護好現場的軸線樁、高程樁，并要經常校核。樁頭鋼筋不得隨意彎折和壓扁。樁頭的混凝土沒達到5MPa前，不得碾壓，以防樁頭損壞。

3 結束語

近年來高層建筑鉆孔灌注樁的應用為施工企業以及相關技術研究人員積累了豐富的經驗，同時也為我國高層建筑鉆孔灌注樁施工質量控制以及質量通病的防治奠定了基礎。施工質量的控制在高層建筑基礎施工中顯得尤為重要，它不僅會影響經濟效益，還會對人員安全造成影響。因此，我們必須在施工過程中勤于觀察各種異常現象，注意對易發生的質量問題采取有針對性的事前、事中、事后控制措施，以預防為主，嚴格遵守操作規程，才能保證鉆孔灌注樁的質量。

參考文獻

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