鉆孔灌注樁技術在建筑施工中的應用

羅超

【摘要】鉆孔灌注樁是指通過機械鉆鑿成孔，并就地灌注混凝土所形成的現澆樁，它具有適應性廣、施工費用低、承載力大、環境污染小、抗震性能好等多方面優點，在當前被廣泛應用于工業建筑、高層樓宇、水利水電以及橋梁碼頭等工程建設中。本文主要就鉆孔灌注樁技術在建筑施工中的具體工藝應用進行了研究與探討。

【關鍵詞】鉆孔灌注樁；建筑施工；應用；施工技術

鉆孔灌注樁技術在我國工程界中的應用，最初起始于上世紀60年代左右，首先應用橋梁、港口工程的建設，當時所應用多為小孔徑樁，孔徑約為60～70cm。自70年代中期以來，鉆孔灌注樁技術被陸續應用于廣州、深圳、北京等各大城市的高層和重要建筑物的施工建設中。進入21世紀后，隨著科技的進步，鉆孔灌注樁技術也取得了迅速的發展，并已被廣泛應用于全國各地。

一、鉆孔灌注樁的技術類型及適用范圍

鉆孔灌注樁常見的鉆孔機械主要有回轉鉆孔機、全葉螺旋鉆孔機、潛水鉆機、全套管鉆機等。鉆孔灌注樁技術主要可按照樁徑大小以及成樁工藝進行分類：

1、根據樁徑大小分類

根據樁徑大小的不同，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、根據成樁工藝分類

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

二、鉆孔灌注樁在建筑施工中應用的技術特點

1、適用性廣

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

2、承載性好

大直徑鉆孔灌注樁的單樁承載力很高，可根據地質條件、樁身尺寸、樁材混凝土強度等級的不同，其承載力可達到幾千kN甚至幾萬kN，能充分滿足高層建筑、重型建筑的框架結構、筒體結構和剪力墻結構體系對基礎承重的需要。

3、施工費用低

與普遍的預制樁相比，鉆孔灌注樁技術能節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，不需要設置承臺，從而實現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用

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

1、工藝流程

泥漿護壁法鉆孔灌注樁，是利用原土自然造漿或者人工造漿漿液進行孔壁的保護，并通過循環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、噪音小，對周圍建筑物及地下管線危害性小、樁徑不受限制等多種優點。

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

2、施工工藝中的重點環節

（1）布設樁位

首先，應對施工場地進行清理與平整，并設置樁基的基軸線水準點與定位點，然后再根據樁位的平面布置圖，設定出每一根樁的位置并做好標記。在鉆孔施工前，還應當對樁位進行復核，以避免因外界因素的影響而導致樁位的偏移。

（2）泥漿制備

泥漿不僅能起到保護孔壁以防止坍塌的作用，還能有效冷卻鉆頭，并將砂土進行攜帶排出。要求所制備的泥漿，應根據實際工程土質進行確定，在黏性土質中可采用原土造漿的方法制備泥漿，在其它土質中則應當選用膨脹土或者高塑性黏土制備泥漿。在施工過程中，還應經常性的對泥漿密度、泥漿黏度、含砂率、膠體率進行測定，要求其黏度應控制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，與施工現場土質、孔徑、孔深、鉆機功率等因素相關，應根據工程實際地質條件，以及各施工隊伍的實際經濟技術實力情況，選擇適宜的成孔方法。

（4）埋設套管

套管在鉆孔過程中能起到保護孔口、固定樁位、引導鉆頭前進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，其內徑約比鉆頭的直徑大10～20cm，頂面高出地面40～60cm。在套管埋設時，應首先挖除樁孔處的表面土層，然后將套管埋設進土中，其埋設深度通常為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，在制作時應將長樁骨架分段制作，分段的具體長度應根據現場吊裝條件進行確定，并保證吊裝時能不變形，接頭應相互錯開。鋼筋籠骨架的焊接工作，通常在工作臺中進行，焊接順序是由中間向兩端分別對稱焊接。

鋼筋籠在吊放時，其骨架外側通常需要設置一定厚度的墊塊加以保護。通過采用的吊機進行鋼筋籠的入孔，如果現場無吊機時，也可使用灌注塔架或鉆機鉆架進行吊放。在吊放過程中應注意保持垂直、緩慢放入，以避免鋼筋籠與孔壁之間發生碰撞。

（6）水下混凝土的灌注

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

總結：

鉆孔灌注樁因其適應性廣、施工費用低、承載力大、環境污染小等多方面優點，在我國工業建筑、民用建筑的工程建設中都有著廣泛的應用。本文從鉆孔灌注樁的技術類型及適用范圍出發，并主要就其在建筑施工中的具體工藝流程、工藝技術要點的應用進行了分析與探討，以此希望能對鉆孔灌注樁技術在實際建筑施工中的應用能有所參考與借鑒。

參考文獻：

[1] 李琦瑛.鉆孔灌注樁工程施工[J].山西建筑，2012，（5）.