鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

文/羅超 貴陽第一建筑工程集團(tuán)股份有限公司 貴州貴陽 550003

鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用

文/羅超 貴陽第一建筑工程集團(tuán)股份有限公司 貴州貴陽 550003

鉆孔灌注樁是指通過機(jī)械鉆鑿成孔，并就地灌注混凝土所形成的現(xiàn)澆樁，它具有適應(yīng)性廣、施工費(fèi)用低、承載力大、環(huán)境污染小、抗震性能好等多方面優(yōu)點(diǎn)，在當(dāng)前被廣泛應(yīng)用于工業(yè)建筑、高層樓宇、水利水電以及橋梁碼頭等工程建設(shè)中。本文主要就鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑施工中的具體工藝應(yīng)用進(jìn)行了研究與探討。

鉆孔灌注樁；建筑施工；應(yīng)用；施工技術(shù)

鉆孔灌注樁技術(shù)在我國(guó)工程界中的應(yīng)用，最初起始于上世紀(jì)60年代左右，首先應(yīng)用橋梁、港口工程的建設(shè)，當(dāng)時(shí)所應(yīng)用多為小孔徑樁，孔徑約為60～70cm。自70年代中期以來，鉆孔灌注樁技術(shù)被陸續(xù)應(yīng)用于廣州、深圳、北京等各大城市的高層和重要建筑物的施工建設(shè)中。進(jìn)入21世紀(jì)后，隨著科技的進(jìn)步，鉆孔灌注樁技術(shù)也取得了迅速的發(fā)展，并已被廣泛應(yīng)用于全國(guó)各地。

一、鉆孔灌注樁的技術(shù)類型及適用范圍

鉆孔灌注樁常見的鉆孔機(jī)械主要有回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)、全葉螺旋鉆孔機(jī)、潛水鉆機(jī)、全套管鉆機(jī)等。鉆孔灌注樁技術(shù)主要可按照樁徑大小以及成樁工藝進(jìn)行分類：

1、根據(jù)樁徑大小分類

根據(jù)樁徑大小的不同，鉆孔灌注樁主要可分為小樁、中樁和大樁三類。其各自樁徑大小和適用范圍。

2、根據(jù)成樁工藝分類

根據(jù)成樁工藝的不同，鉆孔灌注樁技術(shù)主要可分為：干作業(yè)法鉆孔灌注樁、泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁、套管護(hù)壁法鉆孔灌注樁。其中，干作業(yè)法鉆孔灌注樁不采取任何護(hù)壁措施，不產(chǎn)生擠土效應(yīng)，但是孔壁容易松弛外擴(kuò)，該方法主要適用于地下水位以上的干燥土質(zhì)；泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁則是利用泥漿或穩(wěn)定液，以保護(hù)孔壁不坍塌，鉆孔時(shí)不使用套管，該方法適用于軟巖、硬巖等各種地層、各種土質(zhì)中；套管護(hù)壁法鉆孔灌注樁則采用全套管進(jìn)行護(hù)壁，孔壁不容易坍塌，易于控制成樁質(zhì)量，該方法適用于除硬質(zhì)巖層以外的任何土質(zhì)中。

二、鉆孔灌注樁在建筑施工中應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)

1、適用性廣

鉆孔灌注樁具有很強(qiáng)的適用性，施工中不會(huì)受到地域、地質(zhì)條件、樁徑大小、樁深長(zhǎng)度等方面的限制。既可用于各種松散的砂層、土層中成樁，也能在硬質(zhì)巖層中成樁，既可用于陸地建筑施工中，也可用于水下建設(shè)。

2、承載性好

大直徑鉆孔灌注樁的單樁承載力很高，可根據(jù)地質(zhì)條件、樁身尺寸、樁材混凝土強(qiáng)度等級(jí)的不同，其承載力可達(dá)到幾千kN甚至幾萬kN，能充分滿足高層建筑、重型建筑的框架結(jié)構(gòu)、筒體結(jié)構(gòu)和剪力墻結(jié)構(gòu)體系對(duì)基礎(chǔ)承重的需要。

3、施工費(fèi)用低

與普遍的預(yù)制樁相比，鉆孔灌注樁技術(shù)能節(jié)省大量的鋼材與木材。而且鉆孔灌注樁在成樁以后，不需要截樁即可在樁頂上直接澆筑立柱，不需要設(shè)置承臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)了工程施工成本的降低。

三、鉆孔灌注樁在建筑施工中的的具體工藝應(yīng)用

本文以最為常見的泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁為例，就其在建筑施工中的具體工藝應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討。

1、工藝流程

泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁，是利用原土自然造漿或者人工造漿漿液進(jìn)行孔壁的保護(hù)，并通過循環(huán)泥漿將被鉆碎的泥石、渣屑懸浮后排出孔外，再安裝綁扎好的鋼筋籠，利用灌注混凝土成樁的方法。它具有施工過程中無擠土、無振動(dòng)、噪音小，對(duì)周圍建筑物及地下管線危害性小、樁徑不受限制等多種優(yōu)點(diǎn)。

該方法的大致工藝流程為：鉆孔機(jī)就位→鉆孔→注入制備好的泥漿→埋設(shè)套管→繼續(xù)鉆孔→排渣→清孔→鋼筋籠的吊放→射水清底→插入混凝土導(dǎo)管→澆筑混凝土→拔出導(dǎo)管→插樁頂鋼筋。

2、施工工藝中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)

（1）布設(shè)樁位

首先，應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行清理與平整，并設(shè)置樁基的基軸線水準(zhǔn)點(diǎn)與定位點(diǎn)，然后再根據(jù)樁位的平面布置圖，設(shè)定出每一根樁的位置并做好標(biāo)記。在鉆孔施工前，還應(yīng)當(dāng)對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核，以避免因外界因素的影響而導(dǎo)致樁位的偏移。

（2）泥漿制備

泥漿不僅能起到保護(hù)孔壁以防止坍塌的作用，還能有效冷卻鉆頭，并將砂土進(jìn)行攜帶排出。要求所制備的泥漿，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程土質(zhì)進(jìn)行確定，在黏性土質(zhì)中可采用原土造漿的方法制備泥漿，在其它土質(zhì)中則應(yīng)當(dāng)選用膨脹土或者高塑性黏土制備泥漿。在施工過程中，還應(yīng)經(jīng)常性的對(duì)泥漿密度、泥漿黏度、含砂率、膠體率進(jìn)行測(cè)定，要求其黏度應(yīng)控制18～22s，含砂率不得超過8%，膠體率不宜低于90%。

（3）成孔方法

泥漿護(hù)壁法鉆孔灌注樁的成孔方法，主要包括了回旋鉆成孔、沖擊鉆成孔、潛水鉆成孔、沖抓錐成孔等方法。各種成孔方法的適用性，與施工現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)、孔徑、孔深、鉆機(jī)功率等因素相關(guān)，應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際地質(zhì)條件，以及各施工隊(duì)伍的實(shí)際經(jīng)濟(jì)技術(shù)實(shí)力情況，選擇適宜的成孔方法。

（4）埋設(shè)套管

套管在鉆孔過程中能起到保護(hù)孔口、固定樁位、引導(dǎo)鉆頭前進(jìn)方向以及防止孔壁坍塌的作用。套管多采用4～8mm的厚鋼板制成，其內(nèi)徑約比鉆頭的直徑大10～20cm，頂面高出地面40～60cm。在套管埋設(shè)時(shí)，應(yīng)首先挖除樁孔處的表面土層，然后將套管埋設(shè)進(jìn)土中，其埋設(shè)深度通常為1～1.5m，套管的中心與樁位中心線之間的偏差不得大于5cm。

（5）鋼筋籠的制作與吊放

鋼筋籠的制作方法主要有支架成型法、箍筋成型法、胎具成型法、卡板成型法等幾類，在制作時(shí)應(yīng)將長(zhǎng)樁骨架分段制作，分段的具體長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)吊裝條件進(jìn)行確定，并保證吊裝時(shí)能不變形，接頭應(yīng)相互錯(cuò)開。鋼筋籠骨架的焊接工作，通常在工作臺(tái)中進(jìn)行，焊接順序是由中間向兩端分別對(duì)稱焊接。

鋼筋籠在吊放時(shí)，其骨架外側(cè)通常需要設(shè)置一定厚度的墊塊加以保護(hù)。通過采用的吊機(jī)進(jìn)行鋼筋籠的入孔，如果現(xiàn)場(chǎng)無吊機(jī)時(shí)，也可使用灌注塔架或鉆機(jī)鉆架進(jìn)行吊放。在吊放過程中應(yīng)注意保持垂直、緩慢放入，以避免鋼筋籠與孔壁之間發(fā)生碰撞。

（6）水下混凝土的灌注

水下混凝土灌注主要采用的是導(dǎo)管法，主要設(shè)備包括了攪拌機(jī)械、泵送機(jī)械、鋼導(dǎo)管、承料漏斗等，要求所澆灌混凝土的強(qiáng)度等級(jí)不得低于C20，坍落度控制在18～22cm以內(nèi)。鋼導(dǎo)管通常采用的是無縫鋼管，直徑約為200～300mm，每節(jié)鋼管長(zhǎng)度約為2～3m，各節(jié)鋼管間采用螺栓與法蘭盤進(jìn)行連接。

總結(jié)：

鉆孔灌注樁因其適應(yīng)性廣、施工費(fèi)用低、承載力大、環(huán)境污染小等多方面優(yōu)點(diǎn)，在我國(guó)工業(yè)建筑、民用建筑的工程建設(shè)中都有著廣泛的應(yīng)用。本文從鉆孔灌注樁的技術(shù)類型及適用范圍出發(fā)，并主要就其在建筑施工中的具體工藝流程、工藝技術(shù)要點(diǎn)的應(yīng)用進(jìn)行了分析與探討，以此希望能對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)在實(shí)際建筑施工中的應(yīng)用能有所參考與借鑒。

[1] 李琦瑛.鉆孔灌注樁工程施工[J].山西建筑，2012,（5）.