淺談鉆孔灌注樁技術在建筑施工中的應用

范燕飛

天地科技股份有限公司 北京 100013

引言

建筑工程中的鉆孔灌注樁技術，實際上就是通過機械鉆孔、鋼管擠土或人工挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并向樁孔內部放置鋼筋籠、灌注混凝土，從而形成鉆孔灌注樁。灌注樁又以成孔方式的不同而分為不同類型，如鉆孔灌注樁、沉管灌注樁、挖孔灌注樁。其中，鉆孔灌注樁是現今建筑工程灌注樁體系最為重要的組成內容，在具體的施工過程中，又分為全套管施工法和泥漿護壁施工法。這兩種施工方法在護壁成模的方式上稍有不同，其中泥漿護壁施工法是我國最為常見的鉆孔灌注樁技術的應用，如圖1所示。

圖1 泥漿護壁施工法

本文選用某建筑商業性用地，項目建設面積約為200000m2，地上建筑物面積約為35000m2。地上建筑物一共為20層，高度達84m，建筑物地下為雙層框架結構。地基基礎在施工工藝上運用鉆孔灌注樁工藝，樁徑為1.4m，樁身承載力為14000kN，樁端持力層為中風化巖層，樁身通過強度為C35的混凝土進行澆筑，各個樁身運用了水下灌注樁的方式進行作業。

1 鉆孔灌注樁技術要點分析

1.1 前期準備

充分的前期準備工作是保證工程順利開展的基礎。因此，在施工正式開展前，技術人員應全面做好準備工作。技術人員應明確施工方案圖和設計文件，在施工方案設計時可提出科學、合理的設計方案。

在進行全面設計前，應做好支架模板和臨時設計，管理部門應建立嚴格的規章管理制度，保障施工全過程可在監管下有條不紊地進行，如遇突發事件，應有對應的解決預案。材料組應對進場材料進行嚴格把控，做好材料的采購、進場、堆放等環節質量控制工作。

在正式開工前，應對現場的機械設備進行試運行和調試，保證在正式開工后機械設備可以穩定運行，確保工程可在規定時間內完成[1]。

1.2 鉆孔

鉆孔是鉆孔灌注樁技術應用的重中之重，鉆孔的設計規格和灌注樁技術的施工應用效果有著極為密切的聯系。工作人員在正式開展鉆孔作業活動以前，必須完成鉆孔規格的科學設計工作，確保鉆孔的深度以及規格參數滿足相關施工規范，在落實好參數規格的設計工作以后，方可進行后續的鉆孔施工活動，為了保證漿液的有效生成，在開展正循環鉆進活動的時候，在成孔初期應加入適量的清水，并有效把控其比重，結合鉆孔設計情況壓好護筒，從而確保孔壁的穩固性，以免在后期施工中發生坍塌現象。

1.3 清孔

在完成鉆孔工作后，工作人員需要把鉆頭提到孔外，在上提的過程中，鉆頭要保持空轉狀態，這樣可以稀釋孔壁，從而使得孔壁有更高的穩定性。同時在安裝鋼筋籠之前，也要對孔壁進行二次清理。施工人員一定要高度重視清孔工作，有效確保孔壁的穩定性，從而最大限度地降低孔內塌陷。現今在建筑工程中大多采用正循環清孔、氣舉反循環清孔和泵吸反循環清孔3種清孔方式

1.4 鋼筋籠制作與安放

在鉆孔灌注樁技術的應用過程中，鋼筋籠有著舉足輕重的地位。為了有效提高工程的施工水平，施工人員一定要嚴格按照技術要求對鋼筋籠進行制作與安放。在制作鋼筋籠時，工作人員需要測量鉆孔的深度與直徑，確定鋼筋位置、數量和間距，設計出最優的焊接方案。焊接完成后，要對鋼筋籠進行加固，以保證鋼筋籠在運輸過程中不會產生變形。

在對鋼筋籠進行安放時，要及時去除鋼筋籠表面的鐵銹，從而發揮出鋼筋籠最大的安全性能。這就要求工作人員在實際制作過程中，要對鋼筋籠的各部分進行精細加工，并對其進行二次加固，一定要最大限度地避免鋼筋籠變形。

1.5 灌注

混凝土的灌注一般選用鋼管，在灌注前應對混凝土的質量進行嚴格把控，如果混凝土質量不滿足要求，應進行重新調配或舍棄。混凝土的質量決定了灌注樁的質量，是施工期間需要重點關注的內容。在灌注過程中，應不斷進行檢查，防止事故發生。針對灌注過程中可能發生的問題，應提前做好預案，以確保工作的順利進行。

進行混凝土調配時，應準確控制混凝土含砂率。用于灌注的混凝土含砂率應在40%～50%之間，石灰的含量應在40%～50%之間。如果選用粗骨料石粒，應進行磨細、篩分操作，直至直徑在40mm以下，保證灌注樁的質量，保證建筑質量。

1.6 封漿

當完成樁孔的注漿工作后，就需要立即對其進行封漿操作，工作人員要嚴格控制封漿時間，有效確保鉆孔灌注樁的安全性及穩定性。在實際施工過程中，土壤的深度及樁身結構都會對工程施工造成一定影響，而且如果施工場地較小，就會影響設備性能的發揮，這時可以利用水泥攪拌車，制作好建筑原料，等待原料成型，從而不斷提高灌注樁體的預應力強度，確保整個工程質量處在較高水平[2]。

在鉆孔灌注樁整個施工環節中，施工人員一定要合理控制鉆孔、清孔、安置鋼筋籠、封漿等操作步驟，從而不斷提高鉆孔灌注樁的穩定性、安全性（如圖2）。

圖2 沖孔灌注樁施工

2 鉆孔灌注樁技術應用質量保證對策

2.1 泥漿質量控制措施

項目施工地質情況，加強對施工現場的監管，在泥漿制作環節中融入一定比例的黏土，防止出現中砂層和淤泥層厚度差異較大的問題，有效增強土質黏性，防止出現垮塌事故，最大程度降低項目施工風險。立足于土層狀態，對泥漿進行配置，實現鉆孔內的泥漿循環。按照土層性質變化，根據實際情況對泥漿進行配置。項目施工中出現泥漿稀薄，會使其排渣能力受到較大限制，自身的護壁效果難以施展出來，對鉆頭沖擊影響較大，使鉆進速度變慢。

泥漿處于微風化狀態下，需要特別關注于泥漿排渣能力。對于處于風化層泥漿，泥漿中的含砂量以及攜渣能力受到限制，處于此狀態的泥漿要進行置換處理。處于風化狀態時，泥漿的含砂率和攜渣能力有效提高，需采取濾砂桶對泥漿中的沉渣進行置換。

2.2 對鉆孔灌注樁施工溫度進行有效控制

防止使用材料的性質受到天氣環境的影響，同時防止施工機械設備的性能下降，全面提高工程的施工質量和效果。在混凝土施工當中需要針對混凝土的攪拌工作流程進行有效掌控，防止工程施工單位出現偷工減料等問題，同時需要對施工裂縫進行有效修復，采用更加科學的施工修補方法。根據水泥砂漿的實際特性以及裂縫的實際寬度來進行修補，防止后續鋼筋混凝土結構施工產生不穩定性現象，做好精細化施工處理保證整個工作流程順利開展。

2.3 全面加強混凝土配筋設計工作

通過實踐工作結果分析可以看出，在鉆孔灌注樁施工過程中，配筋間距設置較小效果更加明顯，通過提高配筋的緊密性，可以有效提高灌注樁的施工的穩定性，同時防止灌注樁出現斷裂現象。除此之外，對于鉆孔灌注樁鋼筋配置工作，需要選用雙向鋼筋網進行雙層鋪設，有效提高鉆孔灌注樁的施工穩定性[3]。

2.4 終孔控制措施

在此項目施工作業環節，表層土性質為雜填土，土層的最高深度達到3m，運用低垂密擊的方式進行開挖，最大降低項目施工對周圍土層的干擾，防止因毛石滑落導致安全事故發生。

強化土層和巖石的沖程管理過程中，最顯著的特征就是沖擊力度大、沖程遠。因為外力的影響，軟土層穩定性受到較大破壞，對自身的結構帶來干擾，容易發生孔壁垮塌問題。針對軟土層的環境特征，需要采用小沖程進行作業，防止對孔壁帶來較大干擾。并由項目施工管理人員對粗砂層特點進行分析，按照施工環境不同，將泥沙配置比例適當增加，提高孔壁的穩定性。一般情況而言，對泥漿進行調控過程中需要將沖程控制在3m左右，以最大化降低對孔壁帶來的不良影響。一旦沖程得不到較好控制，容易出現卡錘事故。一旦發生不良事故，要對沖程幅度進行更改。在項目施工中立足于土層的特點，推薦運用低錘密擊的方式。

一般狀態下，巖面持力層主要在孔口對泥漿的循環攜砂能力進行檢驗。此項目整體鉆孔樁深度達到30m，因此持力層的探測難以達到預設深度。對持力層判定可依照以下程序進行：施工人員利用掏渣筒對孔底進行清理，清理后對孔底掏出來的巖石屬性進行判定。按照地質情況的檢驗結果，對樁孔巖石進行標高。在此施工以前，確保鉆孔符合地質勘探巖面的標高需要。按照項目試樁結果，每小時進尺距離要低于20cm。只有符合以上兩者施工標準，才可開展持力層的判定工作[4]。

3 結束語

綜上所述，在房屋建筑工程施工當中，通過鉆孔灌注樁施工技術的合理使用，可以進一步提高房屋建筑工程的基礎施工穩定性和安全性。相關施工人員要對每一個施工環節的質量控制要點進行全面把控，防止出現人為施工誤差，提高鉆孔灌注樁的施工質量和效果。