建筑樁基工程施工中旋挖鉆孔成樁施工技術的應用

梁成偉

1 引言

在當前建筑工程領域，樁基工程的應用越來越多，樁基礎在城市建筑工程中，起著極為重要的作用，決定著建筑的整體質量和使用性能。應用樁基礎，可以實現對土地資源的節約利用，同時為城市高層建筑結構提供可靠的支撐力。樁基礎的承載能力決定著建筑的沉降量和變形，因此樁基工程的設計與施工均具有重要的實際意義。當前我國城市建筑工程中，建筑樁基施工通常用到灌注樁，即在現場灌注樁體，通過實現挖好的樁孔，將鋼筋籠置入其中，然后澆筑混凝土，形成具有一定承載能力的樁基礎。在灌注樁的施工中，使用到旋挖鉆孔成樁技術，這是一項較為先進的技術，可以提高建筑工程的施工效率，保證施工的質量，同時確保施工的安全性與可靠性。

2 旋挖鉆孔成樁技術概述

2.1 旋挖鉆孔成樁技術簡介

旋挖鉆孔成樁技術是進行建筑樁基工程中混凝土灌注樁施工的一項技術，這項技術在中國應用的比較晚，近十幾年來才逐漸推廣使用。旋挖鉆孔成樁技術最初由日本和德國使用，隨后中國引入這項技術，并使用進口的旋挖鉆機進行施工，近些年來，隨著中國建筑工程的進步和施工機械設備的發展，我國也開始逐步發展起來這項技術。

在旋挖鉆孔技術中，首先要根據施工圖紙設計要求，在建筑基礎部位的預定位置處進行挖孔作業，在挖孔時，需要用到旋挖鉆機，隨后進行鋼筋籠的吊裝，將其放置于樁孔之中，在鋼筋籠就位之后進行混凝土的澆筑，即形成鉆孔灌注樁。施工過程中用到的旋挖鉆機，可以實現挖土、出土和倒土一系列的功能，同時可以實現清孔功能，提高施工效率，保證施工質量。

2.2 旋挖鉆孔成樁技術特點分析

旋挖鉆孔成樁技術是目前我國使用范圍較廣且常用的一種成樁方法，其具有的主要特點體現在以下幾個方面。首先其適用范圍廣，既可以用于軟巖、砂性土，又可以適用于軟黏土和雜填土。其次，樁孔大小易于控制，根據設計要求可以選用不同直徑的鉆機進行鉆孔，孔徑范圍可達300～2000mm。另外，鉆孔深度可達數十米，適用于各種長樁基礎，保證建筑的基礎承載能力，為高層建筑施工提供保證。再者，旋挖鉆孔成樁技術施工過程中，產生的環境噪聲和對周圍土體的擾動較小，具有在城市密集區施工的低干擾、低影響的優勢。最后，旋挖鉆孔成樁技術以其高度自動化、機械化的優勢，可以減少工人數量，即節省預算，又可以提高施工效率。

3 旋挖鉆孔成樁技術施工流程

在旋挖鉆孔成樁技術中，其施工過程的主要流程如圖1所示。

圖1 旋挖鉆孔成樁技術施工流程圖

3.1 埋設護筒

埋設護筒的作用主要體現在保證鉆機能夠沿垂直方向正常運行，同時保證泥漿的存儲，使其在施工時高于地下水位，并且保護樁頂部的土層穩定，不至于因鉆桿的上下運動使得鉆孔發生塌孔等事故。護筒通常由鋼板卷材制成，其厚度依據鉆孔直徑的大小，一般選為4～8mm，此外護筒的設計直徑，應該比樁基礎的外徑大200mm左右，以保證灌注的樁基的尺寸。護筒的埋置深度應不低于失穩地層的深度，以保證施工時土層的穩定性。護筒的中心線不應與樁基礎中心線偏差過大，一般控制在50mm之內。

3.2 鉆機就位

為了確保鉆機在旋挖鉆孔成樁技術中的正常工作，需要先進行場地的平整，同時鋪設好枕木，保證鉆機的位置平衡與穩固。當鉆機進入現場預定位置處就位時，要準確檢查測量磨盤的平整度和鉆桿是否垂直，確保偏差在0.2%的范圍內，以保證鉆機施工時的質量和準確度。對于鉆頭的要求，通常在于樁基中心或護筒中心距離在15mm的范圍內，同時也要在鉆進的過程中，始終檢驗并校正。對于樁徑，要求其偏差為+50mm，垂直度允許偏差為＜1%。

3.3 鉆孔

鉆孔過程主要注意以下幾點：①泥漿的制備，泥漿可就地選擇塑性指數≥17的黏土進行調配，在施工的過程中，要密切注意泥漿密度的變化，同時注意測定其黏度、含砂率和膠體率，保證各項指標在控制范圍之內。②鉆孔作業需要連續進行，可以分班連續作業，施工時要認真進行泥漿檢驗和施工記錄，及時核對。另外是在剛開始入鉆時，要先緩慢進行，當鉆頭全部進入土層時，可適當加速。③需要確定停鉆標準，即鉆頭達到持力層時，鉆速會突然減慢，這時應用專業技術人員通過取樣判斷，達到規范要求后，方可進行提樁。

3.4 清孔

清孔作業分兩部進行，第一次清孔在鉆孔深度達到設計要求時，通過檢查孔深、孔徑以及垂直度，合格后方可進行第一次清孔。清孔時，可以根據泥漿的類型選擇清水或者換漿進行清孔，當泥漿密度達到控制要求時，即可認為合格。第二次清孔在鋼筋籠和導管吊裝完畢，且澆筑混凝土之前。在清孔時，可根據要求選擇正循環、反循環等方法進行清孔作業，檢查沉渣厚度和泥漿密度，達到控制要求時，即可認為合格。

3.5 灌注混凝土

當清孔作業完成后，并且檢查合格，可進行樁體混凝土的灌注施工。混凝土的灌注通過預先埋設的導管進行水下澆筑，澆注時，要嚴格控制混凝土的含砂率、骨料粒徑、坍落度和配合比等參數。在澆筑混凝土時，要注意導管的質量和埋管深度，同時要注意拔管時，不能過于頻繁，以防導管斷裂。

4 旋挖鉆孔成樁施工質量控制措施

在旋挖鉆孔成樁施工中，鉆進方式的確定需要依據工程的實際情況進行，依據規范和相關經驗，在保證施工質量的前提下，施工的效率。對于旋挖鉆孔過程中鉆頭的鉆進速度，要進行嚴格控制，避免鉆進過快，導致鉆頭與護壁出現負壓區，導致泥漿的流失。對于旋挖鉆孔中經常出現的坍控現象，要給予足夠重視，當出現坍孔時，如果不嚴重可以利用提高泥漿密度，加深護筒埋深等措施進行補救；如果坍孔嚴重，則要總結經驗，重新進行樁孔的挖孔鉆進。此外對于鉆孔成樁過程中，樁孔彎曲和縮孔等現象，要及時進行掃孔處理，以滿足樁基的垂直度要求。當樁孔傾斜過大時，認為施工不成功，要回填鉆孔并壓實地基后，重新進行鉆孔。在鋼筋籠的施工中，接頭的質量要嚴格控制，保證其焊接質量和整體的穩定性。對鋼筋接頭的綁扎要牢固，并且同一斷面內要控制鋼筋結構數量在規范允許范圍內。在鋼筋籠下放至樁孔預定位置處時，要注意加固，防止鋼筋籠在混凝土澆筑時發生上浮等現象?；炷恋臐仓B續進行，不得中斷，否則將很大程度上影響樁體的強度和穩定性。當出現斷樁等意外時，必須采取重鉆等處理措施，不得影響樁體的整體性。在樁體施工完成后，要進行樁體質量的檢測，通?？梢杂玫铰暡z測等無損檢測手段，判斷樁體質量合格后，才可以進行后續施工，確保工程的施工質量。

5 結語

近年來我國建筑樁基工程中，越來越多的用到旋挖鉆孔成樁技術，這項技術的優點在于適用性廣、施工效率高、擾動小等方面。在施工時，要嚴格根據規范要求，根據施工場地的工程地質和水文地質條件確定施工要點，保證施工的質量和效率。對于旋挖鉆孔成樁技術，可以更加深入地進行試驗和研究，使其不斷發展改進，為我國建筑工程領域提供更為有力的技術支持。