鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用

夏 徽

城市化進(jìn)程不斷加快的背景下，建筑工程規(guī)模逐漸擴(kuò)大，單體結(jié)構(gòu)也日益復(fù)雜。為有效保障建筑工程施工的有序性和安全性，應(yīng)注重采用新技術(shù)。施工人員借助鉆孔灌注樁技術(shù)能夠靈活調(diào)整作業(yè)方案中的不合理環(huán)節(jié)，保證施工流程的科學(xué)性，最大限度提升工程質(zhì)量。本文重點(diǎn)分析了鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)概述

1.1 技術(shù)優(yōu)勢(shì)

相比其他工藝，鉆孔灌注樁技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。首先，噪音小，對(duì)周?chē)h(huán)境的影響較小。其次，能夠適應(yīng)不同的施工場(chǎng)地條件。最后，適用于各種類(lèi)型的地基，即便地下水位較高，仍可保障施工質(zhì)量，提升抗震及防凍性能[1]。該項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)已成為基礎(chǔ)建筑結(jié)構(gòu)處理的常用技術(shù)之一。

1.2 技術(shù)流程

運(yùn)用鉆孔灌注樁技術(shù)開(kāi)展建筑工程建設(shè)時(shí)，應(yīng)當(dāng)注重保障流程有序開(kāi)展，充分把握各項(xiàng)細(xì)節(jié)，確保施工質(zhì)量。通常情況下，施工人員要提前制訂鉆孔灌注樁的施工方案，并在預(yù)設(shè)區(qū)域埋設(shè)護(hù)筒。在開(kāi)展鉆孔作業(yè)施工前，應(yīng)準(zhǔn)備好鉆頭，保障符合技術(shù)要求。通過(guò)注水方式清理鉆孔，當(dāng)泥漿池中的含沙量符合需求后，可結(jié)束清孔。整個(gè)過(guò)程應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，嚴(yán)禁出現(xiàn)違規(guī)操作，以保障建筑施工質(zhì)量。

2 工程案例

本項(xiàng)目用地面積為6 972.77 m2，其中地上建筑面積22 660.53 m2，地下建筑面積10 562.46 m2，地上21 層，高95 m，地下2層，高10.8 m。主體結(jié)構(gòu)采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)。地下室維護(hù)結(jié)構(gòu)為“排樁+止水帷幕支護(hù)”形式，排樁設(shè)計(jì)為直徑900 mm，混凝土標(biāo)號(hào)為C25。工程樁運(yùn)用直徑為700 mm 和900 mm 的鉆孔灌注樁，混凝土標(biāo)號(hào)為C30。

3 鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程施工中的運(yùn)用要點(diǎn)

3.1 做好施工準(zhǔn)備工作

在具體工程中，結(jié)合建筑項(xiàng)目建設(shè)及鉆孔灌注樁技術(shù)要求，應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作。

第一，正式作業(yè)之前，先組織專(zhuān)業(yè)的施工技術(shù)人員對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行全面勘察，了解水文地質(zhì)情況，并綜合勘察結(jié)果編制相應(yīng)的文件資料，為制訂施工方案提供依據(jù)。

第二，加強(qiáng)對(duì)施工場(chǎng)地的清理，對(duì)地基進(jìn)行夯實(shí)處理，保障其施工條件符合鉆孔灌注樁技術(shù)規(guī)范和密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)等。

第三，科學(xué)開(kāi)展測(cè)量工作。施工人員可按照樁基的平面規(guī)劃以及坐標(biāo)位置，利用經(jīng)緯儀等設(shè)備對(duì)基樁的控制點(diǎn)和樁位等進(jìn)行測(cè)放，保證偏差控制在合理范圍。同時(shí)，在測(cè)量地面高程的過(guò)程中，要明確成樁深度、樁頂標(biāo)高等監(jiān)測(cè)值。

第四，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)各部門(mén)的密切配合，按照組織設(shè)計(jì)方案有序安排材料和設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，規(guī)范施工機(jī)械的安裝與定位，使用前先進(jìn)行調(diào)試，保障其性能良好、運(yùn)行順暢。其中，對(duì)于鉆機(jī)的選擇，需根據(jù)場(chǎng)地環(huán)境選擇直徑合適的設(shè)備。

第五，為保障鉆孔灌注樁技術(shù)順利實(shí)施，應(yīng)在建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)搭設(shè)固定支架。當(dāng)進(jìn)行臨時(shí)施工時(shí)，嚴(yán)格按照作業(yè)方案要求的規(guī)范化流程，科學(xué)開(kāi)展技術(shù)操作。

第六，護(hù)筒采用6 mm 厚鋼板卷制而成，同時(shí)在護(hù)筒的上、中、下部均焊接一道加強(qiáng)箍筋，以增加剛度，防止發(fā)生變形等問(wèn)題。在安裝時(shí)，水中護(hù)筒頂應(yīng)高出施工水位1.5 m 以上，陸地上護(hù)筒高出地面0.3 m 或高出地下水位1 m。埋設(shè)過(guò)程中，施工人員要確保護(hù)筒埋設(shè)深度在100 ～150 cm，實(shí)際傾斜度的誤差在1%內(nèi)[2]。

3.2 鉆孔機(jī)安裝及定位

結(jié)合該工程的實(shí)際情況，施工技術(shù)人員需要借助全站儀等設(shè)備，準(zhǔn)確放出中心樁位，經(jīng)過(guò)監(jiān)理人員復(fù)查確認(rèn)無(wú)誤后，安裝鉆機(jī)。在鉆機(jī)就位前，注重檢查鉆機(jī)上方及周?chē)欠翊嬖谡系K物，及時(shí)進(jìn)行清理。再檢查機(jī)具設(shè)備性能、底座和頂端的平穩(wěn)性，避免發(fā)生位移或者沉陷等情況。鉆頭中心與鉆孔中心位置的偏差，需控制在2 cm 以內(nèi)。如果安裝鉆機(jī)過(guò)程中出現(xiàn)軟弱地基或者坡度時(shí)，可利用推土機(jī)平整地面，利用鋼板或者枕木對(duì)地基實(shí)施加固。如果按照施工要求，需合理利用鉆機(jī)自身的動(dòng)力，結(jié)合地籠實(shí)現(xiàn)鉆桿移動(dòng)。最后，通過(guò)千斤頂?shù)妊b置將機(jī)架頂起，保證鉆機(jī)定位的準(zhǔn)確性。當(dāng)樁位對(duì)準(zhǔn)后，可使用枕木墊平鉆機(jī)的橫梁，在預(yù)設(shè)位置上安裝纜風(fēng)繩。

3.3 泥漿制備

在本工程中，配制泥漿時(shí)主要運(yùn)用靜態(tài)泥漿護(hù)壁鉆斗取土方式，泥漿由膨潤(rùn)土、火堿以及纖維素等混合制成。在泥漿池內(nèi)使用攪漿機(jī)完成攪拌工序后，可將其泵入孔內(nèi)，基于旋挖鉆均勻緩慢鉆進(jìn)，并實(shí)時(shí)觀察孔內(nèi)的實(shí)際情況，及時(shí)補(bǔ)加泥漿，促使液面高度符合規(guī)范。此外，施工人員要合理控制補(bǔ)漿的速度，即應(yīng)用泵送方式保持液面在護(hù)筒面以上，避免出現(xiàn)塌孔等質(zhì)量問(wèn)題。

3.4 鉆孔施工

可根據(jù)施工地點(diǎn)的實(shí)際情況，選擇合適的鉆頭，保障其強(qiáng)度和硬度符合施工要求。鉆進(jìn)時(shí)要嚴(yán)格監(jiān)控孔深，當(dāng)達(dá)到預(yù)期要求后取出鉆頭，促使鉆頭空轉(zhuǎn)，保持之前的鉆孔狀態(tài)。再緩慢降低鉆頭轉(zhuǎn)速，直至停止。在實(shí)施鉆孔環(huán)節(jié)時(shí)，應(yīng)注意防范塌孔、孔行扭曲、孔偏斜等事故。具體施工工藝如圖1 所示。施工人員需注重保持鉆孔護(hù)筒內(nèi)的水位始終高出護(hù)筒外1 ～1.5 m，促使護(hù)壁泥漿發(fā)揮固壁作用，最大限度規(guī)避塌孔事故。如果發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)漏水或者漏漿等現(xiàn)象，需及時(shí)尋找原因，有效進(jìn)行處理。在鉆孔過(guò)程中，施工人員必須根據(jù)土質(zhì)情況科學(xué)控制鉆進(jìn)速度，靈活調(diào)整泥漿稠度，減少塌孔和鉆孔偏斜等問(wèn)題。同時(shí)，在鉆孔期間，相關(guān)人員需加強(qiáng)對(duì)樁位、成孔情況的檢查，合格后才能進(jìn)行清孔作業(yè)[3]。

清理孔底需在終孔檢查后立即開(kāi)展，鉆頭在達(dá)到預(yù)定孔深后，保持在原深處空轉(zhuǎn)清土，再停止轉(zhuǎn)動(dòng)提出鉆桿。在空轉(zhuǎn)清土的過(guò)程中，嚴(yán)禁加深鉆進(jìn)，提鉆時(shí)嚴(yán)禁回轉(zhuǎn)鉆桿。然后對(duì)泥漿指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，保障其符合混凝土灌注施工要求。如果存在不符合的情況，可用下導(dǎo)管連接泥漿泵，利用導(dǎo)管從孔底注入符合要求的稀釋泥漿進(jìn)行循環(huán)。一般情況下，第一次清孔施工時(shí)間在40 min 左右。

3.5 鋼筋籠的制作與安裝

綜合本次工程施工實(shí)踐，在制作鋼筋籠時(shí)，應(yīng)當(dāng)全面檢查鋼材質(zhì)量，確保其直徑、長(zhǎng)度以及質(zhì)量等均符合施工設(shè)計(jì)要求。制作鋼筋籠時(shí)，應(yīng)保障直徑尺寸在5 ～9 cm。制備后將鋼筋籠堆放在干凈平整的場(chǎng)地內(nèi)，保持平臥。在使用前再次復(fù)查。使用運(yùn)輸車(chē)輛將綁扎好的鋼筋籠運(yùn)輸?shù)绞┕^(qū)域。為避免鋼筋籠變形，可在堆放場(chǎng)地內(nèi)每間隔4 m 的地方設(shè)置十字鋼筋，保證質(zhì)量符合施工要求。同時(shí)施工人員要考慮鋼筋籠從運(yùn)輸?shù)桨惭b期間，吊點(diǎn)處的箍筋會(huì)承受相對(duì)較大的作用力。焊接鋼筋籠的過(guò)程中，保障其長(zhǎng)度小于47 m。如果安裝鋼筋籠時(shí)出現(xiàn)吊車(chē)高度不夠而無(wú)法施工時(shí)，要根據(jù)具體情況將鋼筋籠分為2 ～3 節(jié)。采用單面搭接方式進(jìn)行焊接，焊接主筋時(shí)與接頭錯(cuò)開(kāi)，同一截面內(nèi)的鋼筋接頭數(shù)量應(yīng)少于主筋總數(shù)的一半。針對(duì)螺旋箍筋與主筋的連接采用點(diǎn)焊方式，以增加鋼筋籠的強(qiáng)度。焊接扎口應(yīng)保障上下主筋位置對(duì)應(yīng)，保障鋼筋籠的上下軸線一致。施工人員在安裝時(shí)還要確保鋼筋籠的保護(hù)層厚度與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相一致。例如，在鋼筋籠四周按照5 m 間距，設(shè)置定位鋼筋環(huán)，或者在主筋上安裝混凝土砂漿預(yù)制塊，使用鐵絲綁扎在主筋上[4]。

此外，安裝操作中，施工人員要注意相關(guān)要求，例如鋼筋籠入孔時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔位緩慢下放，嚴(yán)禁左右轉(zhuǎn)動(dòng)、高起猛落等。對(duì)于焊接部位表面，需清除污垢。鋼筋籠下放后可將主筋與孔口護(hù)筒進(jìn)行點(diǎn)焊連接，或者使用鐵絲牢固綁扎在孔口，避免鋼筋籠發(fā)生竄動(dòng)等問(wèn)題。

3.6 水下混凝土灌注施工

該工程施工實(shí)踐中，水下混凝土灌注作業(yè)是一項(xiàng)重要內(nèi)容，直接關(guān)系基礎(chǔ)建筑結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。其工藝如圖2 所示。

圖2 鉆孔灌注樁注漿施工工藝（來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)）

首先，施工人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)真檢測(cè)終孔質(zhì)量，保障符合規(guī)定要求。同時(shí)，檢查混凝土的均勻度和塌落度等指標(biāo)，如發(fā)現(xiàn)異常需重新拌合。當(dāng)攪拌混凝土?xí)r，需使用性能較好的攪拌機(jī)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成操作。當(dāng)?shù)谝慌炷凉嘧⒌娇變?nèi)時(shí)，應(yīng)將灌注時(shí)間控制在8 ～10 min，可根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)添加混凝劑，以此延緩混凝土的初凝時(shí)間。

其次，在灌注操作中，確保每次灌注間隔30 min 左右。氣溫較低時(shí)，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)谋卮胧苊馕廴经h(huán)境。澆筑混凝土?xí)r，要及時(shí)拆除導(dǎo)管，使其在混凝土下2 m 的位置。為確保樁頂混凝土的質(zhì)量，需保證樁頂?shù)陀诨炷凉嘧⒏叨?.5 ～1 m，對(duì)鉆孔灌注樁的樁身實(shí)施定期養(yǎng)護(hù)，鑿除超出標(biāo)高的灌注樁。

最后，將導(dǎo)管提升到居中部位并保持，避免與鋼筋籠發(fā)生掛碰現(xiàn)象，將拆下的導(dǎo)管沖洗干凈。灌注混凝土?xí)r將充盈系數(shù)控制在1.1。當(dāng)混凝土灌注接近樁頂時(shí)，因?yàn)閷?dǎo)管內(nèi)的混凝土高度和壓力均降低，導(dǎo)致管外泥漿稠度比重增加，可通過(guò)提高漏斗高度避免發(fā)生灌注困難等情況。完成灌注作業(yè)后，適時(shí)拔出護(hù)筒，做好孔口防護(hù)[5]。

4 建筑工程中鉆孔灌注樁施工技術(shù)的注意事項(xiàng)

為進(jìn)一步提高本次工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量，應(yīng)注意以下事項(xiàng)。

（1）嚴(yán)格控制導(dǎo)管泄漏。鉆孔灌注管道泄漏是較為常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題，一旦阻塞輸漿管，會(huì)嚴(yán)重影響施工效果。因此，施工人員必須嚴(yán)格按照房屋建筑施工細(xì)節(jié)要求，利用探深鏡對(duì)地下埋藏輸漿管深度探測(cè)點(diǎn)進(jìn)行定位和定點(diǎn)，使用測(cè)深錘校對(duì)數(shù)據(jù)誤差，確保輸漿管堵塞問(wèn)題得到有效解決。

（2）合理控制注漿質(zhì)量。施工人員要通過(guò)開(kāi)展試驗(yàn)確定混凝土的最佳配比，如發(fā)現(xiàn)偏差需進(jìn)行重新配制。同時(shí)，在灌漿操作中，需在30 min 內(nèi)注入樁，有利于提升預(yù)應(yīng)力。如果灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將會(huì)影響灌注質(zhì)量。

（3）嚴(yán)格控制材料砂率。在實(shí)際施工過(guò)程中，混凝土砂率對(duì)成樁質(zhì)量有較大影響。按照房屋建筑施工要求，將砂率控制在40%～50%，確保水泥中的石灰比例不低于0.5，盡量選擇粗骨料，保障其細(xì)膩性。

5 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)，有利于提高作業(yè)質(zhì)量和效率，縮短整體工期。由于鉆孔灌注樁技術(shù)的具體應(yīng)用存在復(fù)雜性，相關(guān)施工人員必須結(jié)合工程項(xiàng)目的具體情況，加強(qiáng)對(duì)各項(xiàng)技術(shù)要點(diǎn)的把握，以提高工藝運(yùn)用效果。同時(shí)，施工人員應(yīng)充分做好施工準(zhǔn)備工作，保證鉆孔灌注樁施工技術(shù)符合建筑工程建設(shè)要求，提升項(xiàng)目的穩(wěn)定性和安全性。