土建施工中機械成孔灌注樁施工技術探討

文/董洪濤 冀中能源邢臺礦業集團工程有限責任公司 河北邢臺 054000

鉆孔灌注樁是樁基礎中常見的一種基礎形式，因其能可靠地進入持力層或嵌入巖層、單樁承載力大、無擠土、含鋼量低等特點，目前，在我國使用已相當普及，其質量的控制從驗收規范來看十分簡單，無非是地基承載力的鑒定與樁砼質量的判定；但由于其基礎施工的隱蔽性且施工大部分是在水下進行，施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收，給質量的控制帶來一定的難度。

1、機械成孔灌注樁施工中常見問題

1.1 孔壁坍塌

孔壁坍塌主要出現在鉆孔、下放鋼籠和混凝土灌注三道工序當中，在鉆孔過程中較常見。成因分析：鉆進層為松散地基，如粉性、砂性土質等，土質本身松散;在施工中碰到溶洞、裂縫時，或護筒內水位過高時，或鉆進速度過快時，也容易導致孔壁坍塌;空轉時間過長也會產生該問題。

1.2 鉆孔傾斜

鉆孔施工中，出現的垂直樁不豎直，斜樁斜度不符合要求或是樁位偏離等，統稱為鉆孔偏斜，會使得鋼筋籠難以吊入，或造成樁身歪斜使得承載力降低。成因分析： 當鉆機支架不穩，或是底座產生了不均勻沉陷。施工現場的地質情況等導致的鉆頭受力不均發生傾斜，如土層呈傾斜狀分布、地質松軟不均，或是在卵石層中鉆進時導致的鉆頭偏位。鉆頭鉆進過程中受到硬物磕碰等發生擺動導致的偏位。

1.3 斷樁

由于混凝土凝固后不連續，中間被沖洗液等疏松體及泥渣土填充等形成間斷樁。成因分析：混凝土拌和物離析使得灌注中斷。灌注中，導管發生了堵塞或嚴重塌孔等時，處理不良導致的樁身夾泥。當灌注作業時間過長時，前期先灌注的混凝土已經實現了初凝，后灌注的混凝土由于與泥漿等相混，成樁后的樁身會在先后灌注的結合部產生夾雜渣土的截面。灌注原始記錄出現錯誤，混凝土深度、導管埋設深度、導管拆除長度計算有誤或測繩讀數錯誤等。

1.4 孔底沉渣厚度過大

在施工中，進行清孔的目的是降低孔內泥漿的相對密度，降低孔底沉淀，以確保樁尖承載力。僅使用掏渣法進行清孔時，能有效去除孔底粗渣，但并不能降低泥漿密度。僅使用噴射法時，當射入孔洞的水( 或風) 壓力過大時，容易導致塌孔的發生。當壓力過小時，又難以達到清孔的目的。還有一種方法是通過加深孔底深度的方法來代替清孔時，實踐表明，通過加深孔底而增加的承載力并不能補償未清孔造成的承載力損失。

在施工中，除上述的質量通病外，還容易出現卡鉆、埋鉆、掉鉆、擴孔、卡管等問題，這些對成樁質量影響相對較小。在施工中，只要做到分工明確，密切配合，操作規范，措施到位，即可實現高效、優質、安全的施工目標，為確保工程質量打下良好基礎。

2、沖孔灌注樁施工技術

2.1 測量定位

測量定位選用全站儀，工程測量基準點埋設后用混凝土澆筑固定，并安裝防護標志，防止重車輾壓和重物碰撞而產生的位移；基準方位安設在視線范圍內的不產生變形物（如圍墻、遠處墻面等）上，或專門設點周圍澆筑混凝土加以保護。測定樁位分三次進行，在挖埋護筒前測量一次，在埋設護筒后復測一次，使護筒中心與樁位中心偏差不大于50mm，在樁位中心插上一根長鋼筋作為樁位標志；然后用水準儀測護筒口地坪高程，做好測量記錄；第三次測量，在鉆機就位前進行，檢查鉆機是否對準樁心標志

2.2 埋設護筒

在進行鉆孔之前，應該設置牢固、不滲水的護孔筒，以此確保成孔的位置以及孔內部泥漿的高度。鉆頭的直徑應該小于護筒的內徑，大出來的尺寸要確保鉆機能夠進入工作面，并且還要讓成孔的具體位置得到保證。護筒的頂面一般比施工的水位或者地下的水位高出 2 米，在旱地或者筑島的時候，應該比施工地面高出 0. 5 米的距離，以此控制孔內水的壓力，從而保證在鉆孔的時候出現塌孔的情況。同時護筒還有隔離地表水、穩固樁孔的位置、保護孔口的地面等作用。

2.3 鉆孔環節的技術要點

鉆孔灌注樁施工技術的來源是鉆孔，它是整個施工工程里一個主要的工序，所以，在進行鉆孔技術的時候應該提高使用的技巧和能力。第一、在進行鉆孔的時候，應當使用孔徑小的低壓鉆頭來鉆孔，在鉆孔的時候要注意把握鉆頭的角度和推進的速度，當深度有5m以后，再使用孔徑大的鉆頭來進行作業，這樣不但可以保持讓鉆孔的鉆進有連續性，還能讓鉆孔提升穩定性。第二、要對鉆孔機械設施的性能進行檢查，其中主要檢查鉆頭、主鉆桿以及它的垂直度，再做出詳細的檢查筆記。第三、完成鉆孔之后，要對鉆孔、鉆桿以及鉆孔的深度進行檢查，保證鉆孔的規格保持一致。第四、完成鉆孔以后還要清理鉆孔，一般清孔有兩個步驟。第一個步驟是用比較大的沖擊力來清理鉆孔，確?？變鹊某恋淼脑油耆宄?；第二個步驟是用比較小的沖擊力來清理鉆孔，這種方式需要把重點放在較小的沉渣上，并且要對疏松的土壤進行加固措施。在實際操作中有的會用錯誤方式來清理鉆孔，比如對鉆孔進行加深的方式，這樣不僅會讓樁基的力學構造改變了，還會出現折斷或者崩離的情況，從而對建筑根基的穩定性受到影響。

3、土建施工中機械成孔灌注樁施工技術運用的注意事項

3.1 注意孔徑的變形和位移。建筑施工過程中機械成孔灌注樁技術的使用出現上述問題，很大一部分都是因為孔徑的數據不夠精確或施工過程中發生沒有預測到的變形和位移。也有可能是鉆孔過程中，鉆孔速度控制的不均勻，鉆孔正確方向因此發生改變，又或者是鉆孔過程中的力度不夠平穩所致。

3.2 在使用機械成孔灌注樁技術進行鉆孔過程中要充分注意鉆孔機械的護筒常常會發生滲水漏水的問題。漏水量過大很可能導致整個施工地區的地基下沉，地下滲入水。又或者鉆孔機械的護筒發生位置變動和形狀變化都會造成孔的無法使用。這種漏水滲水問題的發生根源大部分都是因為連接工作的不完善，造成器具與周圍土地連接部位出現裂縫等等，在鋪設護筒時還應充分注意周圍土壤中的含水度，含水量過高是無法進行護筒鋪設工作的。

3.3 鋼筋的放置位置與所需位置相比過于高。這種現象的產生原因可能是與鋼筋相接觸的混凝土的軟流動性質所致，也有可能是混凝土灌注過程中導管掩埋過深所致。建筑行業將這種現象稱作“鋼筋籠上浮”。對于這種現象，在混凝土澆筑的過程中一旦發現鋼筋位置偏移過高，應該馬上停止混凝土的澆筑工作，修復鋼筋到正確位置后再繼續進行混凝土澆筑工作。

結語：

綜上所述，機械成孔灌注樁的施工是一個系統化的施工工種，在施工的過程中要根據所施工的實際地層特點選擇合適的施工鉆孔施工機具作為施工設備，以保證施工工程具有施工工期短、施工質量高、施工穩定、成孔速度快的特點。對于施工過程中存在的典型問題，應該根據工地中所遭遇的實際情況采取對應的措施予以預先解決。