試析房建工程旋挖灌注樁基礎施工技術

吳傳武

（頂丞建工集團有限公司，福建 福州 350200)

0 引言

房建工程中，基礎施工的質量會對上部結構的穩定性及安全性造成影響，因此應該制定合理的基礎施工方案，以改善基礎整體性能。挖孔樁、灌注樁和靜壓樁等在樁基礎施工中的應用較多，隨著施工工藝的不斷改善，旋挖灌注樁基礎施工技術也逐漸成熟。螺旋鉆機是基礎施工中的主要設備，能夠在多種地質條件下進行鉆孔作業，以提高鉆進的速度，保障良好的成孔質量[1]。相較于傳統施工技術而言，該技術在適用性、環保性和自動化程度上都具有明顯的優勢。旋挖灌注樁基礎施工也會受到工藝條件、自然環境和設備性能等因素的影響，因此應該掌握技術應用的關鍵點，根據施工現場的具體情況制定相應的方案。

1 房建工程旋挖灌注樁基礎施工技術概述

旋挖灌注樁基礎施工技術是利用旋挖鉆機進行施工的一種先進技術，通過螺旋葉片旋轉削土的方式，將土塊排出孔外。鉆頭、主機、滑動支架、滑輪組、出土裝置和螺旋鉆桿等，共同組成鉆孔機，尤其是在不同的土層當中可以應用不同類型的鉆頭，以增強施工的適應性。應該在明確施工工藝的基礎上，確保各項參數的精確性，比如旋挖深度和鉆孔大小等。旋挖灌注樁基礎施工工藝主要包括了開挖漿池、埋設護筒、成孔、清孔和鋼筋籠下放、混凝土澆筑等，應該做好施工組織規劃，以確保各個環節的規范性。對于土質中的堅硬巖石可以運用鉆頭進行鑿除處理，在傾倒土壤時則發揮鉆桿的作用[2]。在達到一定的深度后，則應該及時清孔并完成鋼筋籠的吊放，滿足后續灌注施工要求。

2 房建工程旋挖灌注樁基礎施工技術的應用措施

2.1 鋼筋籠安裝

在制作和安裝鋼筋籠的過程中，應該對孔壁進行有效保護，防止沉渣厚度超過規定標準，以預防塌孔事故。施工作業前應該對設計圖紙進行仔細分析，了解鋼筋籠長度和外徑大小，將尺寸誤差控制在合理范圍之內。主筋的搭接點位置和縱橫筋的交叉點位置是鋼筋籠安裝的重點，因此應該由專業人員進行焊接，并對焊接質量進行驗收，防止出現松動和脫落等問題。三點起吊工藝在吊裝施工中的應用較多，應該根據軸線位置確定鋼筋籠的位置，在就位時保持平穩性和緩慢性。由工作人員對吊裝過程進行監督和糾偏，確保達到設計深度后加以固定處理[3]。

2.2 干作業成孔

當施工區域存在黏土和沙土時，則可以采用干作業成孔技術，同時在中密度砂土和巖層中的應用效果也較好。相較于傳統成孔作業而言，省去了全護筒護壁和靜漿護壁等工藝，需要有效保護孔口并明確施工區域的濕度和土壤密度等參數，加快施工的進度。墊層和鋼板的應用，可以改善施工場地的平整性，滿足機械設備的操作需求，避免旋挖鉆機在成孔中出現失穩現象，以保障設備和人員的安全。由于施工工藝流程得到簡化，因此施工材料和人員投入相對減少，具有良好的經濟性特點。

2.3 泥漿護壁

泥漿護壁是旋挖灌注樁基礎施工中的關鍵點，膠質顆粒存在于泥漿當中，在樁孔孔壁中滲透后，能夠使泥漿孔壁整體抗剪性能得到改善。尤其是當施工現場的土壓力和水壓力較大時，能夠有效防止孔壁在巨大壓力下發生破壞，提升了成孔質量[4]。對于泥漿質量的控制，是泥漿護壁施工的首要工作，因此應該明確配合比和性能指標。在成孔和清孔作業中，除了應該利用泥漿護壁旋挖鉆機外，還應該設置泥漿池以滿足施工要求。如果在施工中出現滲漏問題，那么則應該對泥漿的相對密度進行設計，為了使其粘度得到提升，可以運用增粘劑和鋸末等加以處理，這也是改善孔壁穩定性的關鍵[5]。泥漿配比如表1 所示，主要包括了相對密度、失水量、粘度、膠體率等參數，在現場應該加以嚴格控制并進行檢驗，以達到行業標準要求。

表1 泥漿配比

只有切實保障各項性能指標在允許范圍內，才能使膠質顆粒在孔壁中形成有效滲透，改善孔壁的穩固性。在埋設護筒的過程中，應該根據土質特點確定埋設的長度，滿足鉆頭定位需求的同時，能夠對樁孔進行有效保護，防止出現嚴重的破壞。十字鋼筋環架應用于護筒頂部位置，運用十字交叉點和外引點等對環心樁位偏差進行合理調整，平面位置偏差不能超過50mm，斜度偏差要在0.5%以內。確保定位準確后運用黏性土進行回填處理并夯實，使護筒保持穩定性，防止出現移位或者傾斜。

2.4 全跟進全回轉灌注樁技術

全跟進全回轉灌注樁技術是一種新型的施工技術，能夠降低對周圍土體的破壞，以增強鉆孔的穩定性，同時對于噪音的控制效果也較好，防止造成噪音污染。鉆頭負荷自動控制裝置的應用，能夠根據鉆進過程中的實際情況進行自動調整，以確保獲得更加合理的鉆進動力，保障鉆孔質量與效率的同時，防止資源浪費。挖掘裝置在套管中的應用，能夠及時清理灌注樁中的雜物，從而保持施工連續性。

2.5 實例分析

本工程位于建陽市童游街道赤岸村，場地原為耕地、農田，周邊及場地內地勢較為平坦、開闊，地面黃海標高138.1～141.5m 之間。樁基礎采用鉆孔灌注樁，樁基設計等級為甲級，樁身混凝土強度等級為C30，縱向鋼筋的保護層厚度為80mm,樁端進入持力層的深度≥1m,樁端持力層選擇為第⑨層中風化片巖層。主樓鉆孔灌注樁中，ZH3、ZH4、ZH7 和ZHa 的各個樁徑分別為φ1000、φ1100、φ1400 和φ1400，單樁承載力特征值分別為4400kN、5000kN、7300kN、8400kN。樁端全斷面進入持力層≥1000mm，有效樁長≥10m；其中代號為ZH7a 的樁進入持力層≥2000mm，有效樁長≥14m。

3 房建工程旋挖灌注樁基礎施工技術的質量控制

3.1 塌孔控制

塌孔是旋挖灌注樁基礎施工中的嚴重事故問題，不僅會導致設備受到破壞，而且嚴重時會對人員安全造成威脅，出現返工現象。尤其是在混凝土澆筑中出現塌孔事故時，則會導致難以在預期工期內竣工。力學分析是預防和解決塌孔問題的關鍵，尤其是要關注土壓力和水壓力對孔壁的作用特點。徑向壓力會由于土材料的存在而得到緩解，同時靜水壓力也能夠起到有效的穩定作用，發生塌孔的幾率較小。因此塌孔的主要因素是水壓差變大，同時護壁強度也未能達到設計標準，使得徑向壓力逐漸增大，超過了孔壁極限承壓范圍。在孔內會有大量土顆粒的進入，使得孔壁破壞嚴重，在長時間堆積中發生塌孔。因此，應加強對水壓差的實時監測，當水壓差數據出現異常時進行有效防控，綜合考量環境震動、護筒位置和泥漿比重等因素影響，制定相應的應急預案。

3.2 井涌控制

隨著外界地層孔隙壓力的增大，會對井內造成影響，尤其是超過其極限壓力后，則會出現井涌事故。土質的滲透率會發生改變，因此筒中會有流體進入，嚴重影響旋挖灌注樁基礎施工的質量。此外，隨著地下水位差的增大，也會對細砂土層造成影響，井涌事故出現的概率上升。在施工中，工作人員應該對流動性淤泥情況進行全面檢查，對每一節護壁的高度進行有效控制，確保護壁承壓能力可以滿足地質特點，防止井涌問題的出現[6]。

3.3 堵管控制

堵管問題往往是由于混凝土的坍落度或者攪拌時間不合理所導致，使得混凝土的和易性受到影響。因此，坍落度應該在18～22cm 之間，對灌注時間進行掌控，防止灌注時間過長引發的堵管問題。根據相關標準，嚴格控制導管的埋設深度，增強混凝土的流動效果。導管埋設深度如表2 所示。

表2 導管埋設深度

4 房建工程旋挖灌注樁基礎施工技術的優缺點

旋挖灌注樁技術既有優點也有缺點，雖然它不是一項萬能的技術，但是他的很多缺點都是可以根據提前做好的準備措施預防的，如果能夠合理使用這項技術，那么就可以從根本上提高房建工程的質量。

4.1 優點

房建工程旋挖灌注樁基礎施工技術的一個主要優點之一就是方便快捷，安全性也比較高，相較于利用錘擊法沉入樁而言，旋挖灌注樁的優勢就在于它的施工噪音要小很多，震動造成的影響也就小很多，旋挖灌注樁施工技術可以制造出比預制樁直徑大很多的樁，這在很大程度上降低了房屋建造過程當中的施工難度。而且旋挖灌注樁施工技術對于地基的要求沒有那么高，大多數種類的地基都可以使用，無論是沙土質地還是鹽土質地都可以利用這項技術。在旋挖灌注的過程當中，如果能夠確保施工質量，那么成樁的承載力是非常大的，要遠遠大于沉入樁的承載力，所以說在施工過程當中，如果利用旋挖灌注樁工藝，就可以在很大程度上提高施工速度，并且旋挖灌注樁的成樁也比較耐用。

4.2 缺點

旋挖灌注樁技術也并不是萬能的，它也存在一些缺點。最為顯著的一點就是在施工過程當中，施工質量的好壞，對于成樁的承載能力有著非常大的影響，如果在施工質量上存在一點紕漏，那么成樁的承載能力也會大大降低，除此之外，在灌注的過程當中，混凝土是在泥水當中灌注的，混凝土的灌注量比較難控制，相較于其他工業而言，旋挖灌注樁技術雖然能夠從根本上提高工程的質量，但是比較耗費時間，成孔的速度也比較慢，而且結束后的工程殘渣如果沒有得到有效的處理，還會出現污染環境的狀況。

5 結束語

旋挖灌注樁基礎施工技術在房建工程中的應用，可以提高施工的效率和質量，而且具有便捷性和環保性的特點，為企業創造了巨大的經濟效益。在施工當中，應該明確鋼筋籠安裝、干作業成孔、泥漿護壁和全跟進全回轉灌注樁技術的要點，嚴格遵循國家和行業標準進行施工。同時，應該分析塌孔問題、井涌問題和堵管問題產生的原因并采取有效的質量控制措施，發揮旋挖灌注樁基礎施工技術的作用。