分析建筑工程施工中鉆孔灌注樁技術的具體應用

岳海洋

【摘要】近年來，鉆孔灌注樁技術逐漸在工程施工中廣泛開展，對相關施工企業的經濟效益和建筑工程的建設水平有著重大影響。在中國社會的進程中，無論是城市建設還是路橋工程的拓展，都需要鉆孔灌注樁施工技術參與其中，我們在實際的施工中應當注意合理的施工方案和施工技術的選擇，并對工程中可能存在的常見問題進行有效的解決，做好施工質量控制，嚴格把守質量安全關卡，本文將對鉆孔灌注樁技術在公路橋梁施工中的應用進行分析，并做出相應的整理和總結。

【關鍵詞】建筑工程施工;鉆孔灌注樁技術;具體應用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

17.090

1、建筑施工鉆孔灌注樁

鉆孔灌注樁是一種施工中常見的工程方案，分為鉆孔樁和挖孔樁兩種。沖孔鉆進適用于軟弱地層，旋轉鉆進適用于堅硬地層。這兩種模式的建筑抗震能力強，且整體的設備準備簡單，施工的安全系數高，因此比較使用該兩種模式。另外，鉆孔灌注樁約占所有橋梁中灌注樁施工的八成左右，其經濟效益和穩定性都比較好，在市場上應用得也相對廣泛[2]。

2、建筑施工鉆孔灌注樁的施工應用

2.1 工程概況

為方便概述，本文以武穴長江公路大橋施工為例，這個工程的規模比較大，其中的主橋為（80 + 290q-808+ 3×75） m規格的混合斜拉橋，橋身整體采用雙塔雙索面單面鋼箱梁。主墩基礎基于38個鉆孔灌注樁群，鉆孔灌注樁3.0 m。主墩位于長江河道邊緣，河床標高- 2.5～-0.5米，基巖面標高約- 33米，產狀為SW 220°∠25°。

2.2 施工方案

鉆井平臺采用啞鈴形雙壁鋼圍堰墻板，長62.4m，寬32.4m，高31.15iti，平臺上分別布置橫梁、型鋼分布梁和表面鋼板。采用氣舉反循環吸泥泵和黑旋風鉆渣處理設備。鋼筋籠在加工場采用長線法制作。鉆孔樁鉆孔后，進行第一次清孔。清孔合格后，分段下放鋼筋籠。在清孔合格后，采用導管法澆筑水下樁身混凝土，最后完成樁基施工。

2.3 施工技術

2.3.1 鉆機及鉆頭選型

在鉆孔樁施工中，可以使用旋挖鉆機、沖擊鉆機和旋挖鉆機。為了防止鉆孔過程中塌孔，采用旋挖鉆機，旋挖鉆機的施工效率提高了2-3倍，成本提高了30%左右[4]。在傾斜巖面鉆進時，用圓柱形階梯鉆和扶正器代替旋轉鉆頭，既能保證小直徑筒鉆的垂直導向能力，又能達到分階段破碎地層的效果。旋轉鉆頭由三帶重型刮刀鉆頭代替，這進一步增加了鉆頭的導向能力，并防止了由于翼角過小而導致的鉆機扭矩不足的問題。

2.3.2 鋼護筒插打

鋼護筒采用Q235鋼板軋制，鋼護筒頂部與鉆井平臺平齊。鋼護筒采用400t浮吊和2臺APE400振動錘插入。在鋼襯插入過程中，設置定位導向架，輔助鋼襯的定位導向。

2.3.3 泥漿配備

鉆井液采用PHP磷化氫化學泥漿，膨潤土中加入PHP磷化氫膠體。不同地層的泥漿參數如下：（1）粉質粘土層。泥粘土層中泥漿的比例為1.23克/立方厘米，含砂量小于6%。PHP泥漿和粘土泥漿用于保護墻壁。（2）砂層和礫石層。泥漿比重應增加到1.3克/立方厘米，含砂量應小于5%。（3）基巖層。泥漿比重為1.2-1.25克/立方厘米，含砂量小于4%，可避免工具磨損加劇，進而造成鉆井效率的降低。

2.3.4 鉆孔施工

在不同地層鉆進時，鉆機的鉆進方向不同。（1）在覆蓋層中鉆孔。在鉆頭周圍的外壁上均勻布置有若干鋼絲繩。在覆蓋層鉆進過程中，所有鉆機都遵循低檔位慢稠泥漿鉆進的基本原則，使孔內外壓力基本處于平衡狀態。（2）在斜坡巖石表面鉆孔。旋挖鉆機采用增加配重、加扶正器、緩壓、隨鉆減壓的方法。（3）軟硬交互巖石表面鉆孔。旋挖鉆機進入硅灰巖層后，由于局部巖石強度過大，筒鉆巖柱無斷裂，由二級成孔改為三級成孔，用1.5m取心筒鉆穿堅硬巖層，然后用桶梯鉆。（4）基巖鉆探。旋挖鉆機全部改為銑滾刀鉆頭，采用三級成孔，保證各級鉆壓均勻適度。

2.3.5 清孔

鉆機的泥漿循環系統用于第一次清孔。由于鋼筋籠孔深，下放時間長，第二次采用氣舉反循環清孔。清孔后泥漿指標為：比重≤ 1.1克/立方厘米，粘度17-20pa·s，含砂量< 2%，沉渣厚度≤ 5 cm[3]。只有這樣才能滿足設計和規范要求。

3、鉆孔灌注樁施工常見的問題

3.1 鉆孔的孔壁坍塌

其最明顯的工程問題在于，由于土層完整性差，樁孔位置被掏空，加上鉆孔灌注樁施工的外力作用，擋土墻無法保持完整性，坍塌成樁孔。常用的處理方法是用高膠凝率粘土塊造漿，用于孔壁坍塌段，或者是經過設計同意后，采用的其他有效的處理方法[1]。

3.2 偏孔

軟硬土層不均勻、樁架不穩定、導向桿不垂直是產生斜孔的原因。如果鉆速控制不及時，會造成偏孔。如果斜孔不嚴重，可以用低錘重錘進行校正。如果鉆孔成孔很多，可以用沖擊錘來校正孔。如果鉆孔的偏差太大，可以采用填石粘土的方式填補，并重新成孔。

3.3 孔底沉渣隔層

這是一個嚴重的施工質量問題，承載力不足，導致工程倒塌的風險。直接影響的是樁基礎的長度不符合設計要求，而這也是工程施工中的一條紅線。這些都將在后期的聲波或小應變等第三方試驗中檢測到，并進行工程問題追責。如果樁基在后期被返工，損失和施工延誤將造成很難估計的影響，并可能承擔法律責任。該問題出現是由于巖渣粒徑過大引起，在清孔后，泥漿不能帶出樁孔而成為永久性沉淀物，或由于清孔后泥漿比重過大，清孔至混凝土澆筑的間歇時間過長，導致沉積的巖渣過厚將被逆轉。導管內壁過于粗糙而導管的光滑度不夠，這會降低混凝土初澆時導管內氣泡的下落速度，并會導致樁底攪拌泥漿的混合不均。

4、建筑施工鉆孔灌注樁的施工質量控制

4.1 建筑施工鉆孔灌注樁的施工影響因素

4.1.1 工程地質條件

大型建設項目的選址應考慮地質構造，以及區域地質巖性形成的整體滑坡，中小型的建設項目選址應著重考慮前者、地下工程選址應考慮區域穩定性問題[5]。不良工程地質條件造成的最直接影響是地基穩定性差，導致地基缺乏穩定性和承載力。工程地質對實際施工的影響不僅會影響工程本身，還會影響工程的整體造價。選線可以有效避免一些特殊的不良工程地質問題，從而避免工程造價的增加，減少地質對工程造價的直接影響。

4.1.2 混凝土灌注工藝

混凝土灌注是成樁的關鍵環節，但由于施工工藝不當，經常出現斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質量問題。這種失敗的后果是非常嚴重的。混凝土入水后會形成松散層或膠囊，浮漿夾層會使樁體破碎，從而導致廢樁返工。樁基施工質量與整個結構的工程質量有關，這種施工問題會導致施工效率、施工效益等諸多問題，在突發情況下會產生較大的工程風險。

4.1.3 現場管理效率

施工管理是對建筑產品全過程的組織和管理，現場施工管理是施工管理的基本問題。一個項目往往施工工藝復雜，施工隊伍眾多，因此做好技術管理工作非常重要。工程項目的施工管理也需要在實踐中不斷創新，以適應市場經濟和生產力發展的需要。施工管理面臨工期緊、工序多、工種交叉的問題。因此，做好后期施工管理，保證整個工程的質量和數量按期交付，是總承包商經常遇到并需要不斷解決的問題。

4.2 建筑施工鉆孔灌注樁技術質量控制要點

4.2.1 施工前做好施工準備

開工前，要嚴格按照有關標準對相關人員的技術水平進行科學評估，確保施工過程中各環節都能高質量地應用這項技術。同時，在簽訂合同時應注意，這項技術的總費用由承包人承擔。只有提高施工過程的質量，才能將這項技術科學有效地應用到整個施工過程中。為了保證樁位的垂直度和垂直度，必須對樁位進行長時間的垂直度復核。鉆鋌就位前必須準確埋設，后護筒的穩定性必須牢固。這樣可以最大限度地降低施工風險。

4.2.2 施工前做好工程檢查

在施工過程中，相應的機械設備能夠有效運行，發揮自身的功能和作用，能夠保證整體工程的質量水平和相關技術的良好運用。對于原材料采購、運輸、進入施工現場等違法原材料，原材料檢驗不合格，導管無合格出廠合格證和水密性耐壓試驗，不得采購使用。開工前，需要采用更多的新工程設備，并對設備進行現場調試。針對建筑工程在施工中效益差的問題，也有必要系統地分析施工機械和施工材料準備中存在的問題，加強工程機械和材料審核員的工作檢查。

4.2.3 施工過程嚴格遵守施工規范

在實際施工過程中，相應的施工人員也應嚴格遵守各項規章制度。施工前，工程設計人員應全面分析和掌握整個工程的環境和地基條件，特別是鉆孔灌注樁的深度技術和施工要求。在使用這種技術時，可以有依據，從而保證施工質量。人員因素是影響鉆孔灌注樁施工質量的重要因素，對施工質量有重要影響。施工單位也可以利用管理的作用，組建一支素質過硬、技術過硬的施工管理隊伍[6]，保證施工質量和現場檢查監督，保證施工進度的順利進行。

4.2.4 施工中做好緊急處理預案

做好責任的劃分，對施工中出現的裂縫、鋼筋籠浮起、斷樁等質量問題，施工前應做好檢查調查，制定工程方案，加強對施工中常見問題的分析研究，制定應急預案。當遇到相關問題時，應按照工程應急預案的原則，進行項目部署和應急整改，確保施工順利開展和有效完成。對施工中存在的人為管理問題，需要做好相關責任人的責任認定，并通過有效的責任規范提升施工效益，做好緊急預案處理，全方位防止施工中出現施工緊急情況，盡可能做到高效、優質施工[7]。

結語：

總而言之，隨著建筑工程數量的增加，對工程的質量要求越來越高。然而，在實際建設中，工程品質受到許多因素的影響。鉆孔灌注樁技術的應用需要遵循一定的原則開展，對每道工序都有較高的要求。要對相關施工人員進行全面的專業監督和指導，全面控制鉆機可能出現的施工問題，并充分體現鉆機的效能價值，使整個鉆孔灌注樁施工工作順利進行和開展。

在施工前、施工中做好質量管理和人員管理，保證施工后的驗收能順利完成，我們在實際的工程鉆孔灌注樁施工中，應當做好各方面的技術管理，對相應的施工機械和施工設備進行全面檢查，以確保施工設備的使用不會有質量問題，確保后續施工工作能夠有序進行;對實際的施工中可能遇到的問題進行協同處理，根據施工標準，對施工現場進行全方位的分析、測量，繪制相應的圖紙，認真分析施工方案。加強監督檢查，對可能出現或正在出現的危險，要盡快制定防范措施;制定科學合理的施工方案，并結合施工現場情況嚴格審查，使方案合理有效地實施，注意提高施工人員的經驗，嚴格按工藝施工。這對提升建設單位的施工效益是非常有必要的。故而對施工單位工作人員而言，做好工程施工準備，優化施工檢查，做好施工要求規范，有效處理緊急事件，這樣才能最大程度上避免施工問題的發生，保證施工安全，避免施工問題，保障建筑的穩定建設，獲得更大的經濟效益。

參考文獻：

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[4]江波，張明亮，王大綱，尋奧林.復雜地質條件下大直徑灌注樁施工技術——以湖南廣播電視臺節目生產基地建設項目為例[J].中外建筑，2020（05）：173-176.P1-2

[5]趙昌仕，潘光誠，王明亮，張明，趙健.鉆孔灌注樁施工技術在房屋建筑工程中的實踐運用探究[J].建筑技術開發，2020，47（08）：98-99.P1

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[7]朱澤豪.關于公路橋梁施工中鉆孔灌注樁施工技術的應用分析[J].四川水泥，2020（03）：59.P1