鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用分析

畢大君 （安徽省建筑工程質(zhì)量第二監(jiān)督檢測站，安徽 合肥 230032）

1 引言

近年來，隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，全國各地在建的建筑工程項(xiàng)目數(shù)量顯著增加，呈現(xiàn)出建設(shè)高度高和建設(shè)規(guī)模大等特點(diǎn)，對施工單位的施工技術(shù)提出了較高的要求。如何在保質(zhì)保量的基礎(chǔ)上保障施工的高效率成為當(dāng)下亟待解決的問題。大量的工程實(shí)例表明[1,2]，將鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用到基礎(chǔ)工程可以有效的提高建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，但實(shí)際施工中不可控的因素較多，會對鉆孔灌注樁的質(zhì)量造成不利影響。鑒于此，分析當(dāng)下鉆孔灌注樁技術(shù)存在的問題并提出有效的處理措施是極有必要的，可以為鉆孔灌注樁技術(shù)在實(shí)際工程中的應(yīng)用奠定良好的基礎(chǔ)，為工程的后續(xù)建設(shè)提供有力保障。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國的鉆孔灌注樁技術(shù)自1960年以來開始不斷試驗(yàn)和發(fā)展，在工程實(shí)踐中不斷改進(jìn)，逐步發(fā)展成為樁基礎(chǔ)的一種重要形式[3]。鉆孔灌注樁技術(shù)是指在工程現(xiàn)場通過鉆孔設(shè)備在地基土中形成樁孔，將鋼筋籠置于樁孔中并澆筑混凝土形成樁基的一種施工技術(shù)，具體過程如圖所示。鉆孔灌注樁具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，首先，其能適應(yīng)各類復(fù)雜的施工環(huán)境，靈活性強(qiáng)，可以根據(jù)工程的需要及時調(diào)整。其次，灌注至鋼筋籠內(nèi)的混凝土能和地基土層形成一個整體，有效提高樁基的穩(wěn)定性和承載性能，保證上層建筑的安全。目前，鉆孔灌注樁技術(shù)被廣泛應(yīng)用在房建工程、水利工程以及公路橋梁工程的建設(shè)中，為該類工程的建設(shè)提供了有力的保障。但由于鉆孔灌注樁技術(shù)較為復(fù)雜，導(dǎo)致鉆孔灌注樁出現(xiàn)縮頸、斷樁、鋼筋籠上浮等質(zhì)量問題[4-5]，給工程的質(zhì)量造成不利影響，因此根據(jù)鉆孔灌注樁技術(shù)的特點(diǎn)確定其施工中的注意事項(xiàng)是當(dāng)下應(yīng)該重點(diǎn)解決的問題。

鉆孔灌注樁施工步驟

3 鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用時的易發(fā)問題

鉆孔灌注樁技術(shù)施工環(huán)節(jié)較多，鉆孔工藝、混凝土質(zhì)量等因素均會對鉆孔灌注樁的質(zhì)量造成影響，稍有不慎就會發(fā)生嚴(yán)重質(zhì)量事故，給建設(shè)單位和施工單位造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。下面以灌注樁技術(shù)應(yīng)用時常發(fā)生的斷樁、縮頸和鋼筋籠上浮這三類問題為例，分析其發(fā)生的原因并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。

3.1 斷樁問題

斷樁是極為嚴(yán)重的質(zhì)量問題，會對整個工程的質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。斷樁發(fā)生的原因主要有以下幾點(diǎn)。

①在混凝土灌注過程中，已灌混凝土的標(biāo)高出現(xiàn)誤差，使得導(dǎo)管埋深較淺，進(jìn)而形成夾層斷樁。特別是灌注混凝土的后期，探測儀器可能會誤將泥漿中的坍土層識別為混凝土的表面。因此，在實(shí)際灌注過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程運(yùn)用測身錘測得已灌混凝土的表面高程，保證在提管過程不會出現(xiàn)標(biāo)高不正確的問題。

②在混凝土灌注過程中，應(yīng)保證導(dǎo)管的埋置深度恰到好處。導(dǎo)管埋置過深會導(dǎo)致已灌混凝土的流動性下降，使得混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力增大，而目前的導(dǎo)管通常又采用提升阻力較大的法蘭盤連接，在提升過程中可能會出現(xiàn)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏训膯栴}。

③混凝土在配置過程中誤差較大，加上有施工人員的責(zé)任心較差，會使得拌出來的混凝土坍落度不穩(wěn)定。當(dāng)混凝土的坍落度較大時會出現(xiàn)離析的現(xiàn)象，使得粗顆粒之間相互擠壓堵塞導(dǎo)管。當(dāng)混凝土的坍落度較小時會使得混凝土的初凝時間變短，加大混凝土下落的阻力造成導(dǎo)管堵塞的問題。這兩種情況均會導(dǎo)致卡管事故的發(fā)生，造成斷樁。因此，在混凝土的配置過程中應(yīng)嚴(yán)格控制其配合比，縮短灌注時間。

3.2 縮頸問題

縮頸問題是鉆孔灌注樁技術(shù)在施工中運(yùn)用時易發(fā)的一類問題，會對鉆孔灌注樁的質(zhì)量造成較大影響。縮頸發(fā)生原因主要有以下幾點(diǎn)。

①鉆孔過程中，由于設(shè)備鉆錐磨損或地層中遇見膨脹土等原因，會使得鉆孔過程出現(xiàn)縮孔等現(xiàn)象。

②鉆孔放置時間過久，成孔后沒能及時灌注混凝土，泥漿自重壓力無法支撐砂層收縮帶來的壓力，導(dǎo)致鉆孔縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。

因此，在鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)及時關(guān)注鉆孔設(shè)備的磨損度和對應(yīng)的地質(zhì)條件，力保在鉆孔過程中不會出現(xiàn)縮孔的問題。同時，針對放置時間較長且未進(jìn)行灌漿的鉆孔，應(yīng)在混凝土灌注前進(jìn)行回鉆。

3.3 鋼筋上浮問題

在實(shí)際工程中，會出現(xiàn)在鋼筋籠入孔后且固定良好的狀況下，灌注混凝土?xí)r出現(xiàn)鋼筋籠上浮的問題，鋼筋籠上浮后基本很難歸于原位，進(jìn)而對灌注樁的樁身質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。目前，鋼筋籠上浮的原因主要分為以下幾點(diǎn)。

①鋼筋籠放置的初始位置較高，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過深使得鋼筋籠被混凝土頂托上升。

②在混凝土灌注過程中，混凝土面到達(dá)鋼筋籠底部時，由于導(dǎo)管埋置深度較淺，混凝土灌注量大，使得混凝土上返速度較快，產(chǎn)生向上的沖擊力，最終使得鋼筋籠上浮。

因此，在鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋置深度和混凝土的灌注速度，避免鋼筋上浮問題的發(fā)生。

4 鉆孔灌注樁的質(zhì)量檢測

由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，在施工過程中易受到施工工藝、地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備等影響，可能會出現(xiàn)斷樁、縮頸以及離析等質(zhì)量弊病，故對灌注樁的質(zhì)量進(jìn)行檢測是極為有必要的。目前常使用超聲波透射法對鉆孔灌裝樁的樁身完整性進(jìn)行檢測，其原理是事先在樁內(nèi)預(yù)埋聲測管作為超聲波接收和發(fā)射換能器的通道。檢測時在一個管內(nèi)放入發(fā)射超聲波的發(fā)射探頭，在另一個管內(nèi)放入接收超聲波的接收探頭。兩個探頭由底部往上同步提升，儀器記錄超聲波在由二管組成的混凝土測面內(nèi)傳播的聲學(xué)特征。超聲波在混凝土內(nèi)傳播的速度與其密實(shí)度有關(guān)，一般來說，對于材料均勻且距離相同的混凝土來說，波速越高證明其密實(shí)度越高，反之則說明其密實(shí)度較差。通過判別獲得的聲學(xué)參數(shù)，可以對鉆孔灌注樁的完整性進(jìn)行判別，為工程的后續(xù)建設(shè)奠定基礎(chǔ)[6]。運(yùn)用超聲波透射法對鉆孔灌注樁的質(zhì)量進(jìn)行檢測具備成本低、檢測速度快以及判別準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)下運(yùn)用最為廣泛的一種無損檢測方法。

5 結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，我國在建的工程數(shù)量不斷增加。鉆孔灌注樁技術(shù)憑借其承載力高、施工工藝簡單等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用于各類工程中。但鉆孔灌注樁技術(shù)的施工過程多為隱蔽工程，施工中出現(xiàn)的一些問題不易被及時發(fā)現(xiàn)，故在實(shí)際運(yùn)用鉆孔灌注樁技術(shù)的過程中，應(yīng)注意嚴(yán)格按照規(guī)范來進(jìn)行操作。同時，在工程建設(shè)完成后，應(yīng)使用相應(yīng)的檢測手段對鉆孔灌注樁的樁身質(zhì)量進(jìn)行檢測，保證鉆孔灌注樁自身質(zhì)量良好，為后續(xù)工程的建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。