鉆孔灌注樁施工技術(shù)管理在建筑工程中的應(yīng)用

諶宏俊

摘 要：在鉆孔灌注樁施工的各個(gè)工序中，只有做好施工技術(shù)管理，才能保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，從而為整個(gè)建筑工程的圓滿完成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從施工測(cè)量定位、鋼護(hù)筒埋設(shè)、成孔施工、鋼筋籠制作與安裝、水下混凝土灌注等施工工序方面，對(duì)鉆孔灌注樁施工技術(shù)管理在建筑工程中的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：建筑工程；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；管理應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TU712.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2023）05-0016-03

0 引言

隨著高層建筑工程的不斷發(fā)展，鉆孔灌注樁施工技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用也越來(lái)越多，而在工程建設(shè)中的鉆孔灌注樁施工技術(shù)管理也得到了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注和重視。只有確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，才能為整個(gè)工程的質(zhì)量提供基本保障。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)管理在建筑工程中的應(yīng)用

1.1 測(cè)量定位技術(shù)要點(diǎn)

1.1.1 施工測(cè)量定位

施工測(cè)量定位是建筑工程鉆孔灌注樁施工技術(shù)管理的第一道關(guān)口，通常需采用GPS或全站儀、水準(zhǔn)儀等儀器。施工單位應(yīng)組織技術(shù)、質(zhì)檢、施工人員共同開(kāi)展施工測(cè)量，相關(guān)測(cè)量?jī)x器都必須檢定合格，且不得超過(guò)檢定周期。定位放線前應(yīng)結(jié)合平面基準(zhǔn)點(diǎn)的情況將平面控制點(diǎn)設(shè)置在施工現(xiàn)場(chǎng)周圍，數(shù)量在4～8個(gè)，以現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定具體位置。將高程基準(zhǔn)點(diǎn)引測(cè)到場(chǎng)地周圍。經(jīng)過(guò)自檢，明確平面控制點(diǎn)與高程控制點(diǎn)符合規(guī)范要求，并向業(yè)主與監(jiān)理工程師報(bào)告復(fù)核驗(yàn)收。工程的樁基測(cè)量控制網(wǎng)由平面基準(zhǔn)點(diǎn)、平面控制點(diǎn)、高程基準(zhǔn)點(diǎn)以及高程控制點(diǎn)各部分組成[1]。在施工過(guò)程中，必須保證在不受損壞的部位設(shè)置基準(zhǔn)點(diǎn)和控制點(diǎn)。使用水泥基礎(chǔ)進(jìn)行加固和保護(hù)，反復(fù)核驗(yàn)各個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，如有錯(cuò)誤立即修正。

1.1.2 樁位點(diǎn)定位

各樁位的中心坐標(biāo)具體視樁基測(cè)量控制網(wǎng)的實(shí)際情況而定，各放樣點(diǎn)可通過(guò)全站儀坐標(biāo)法進(jìn)行確定，然后將各樁位的中心位置引測(cè)到鋼軌或其周圍不易損壞的部位，并用紅色文字標(biāo)出。

1.1.3 樁位復(fù)核

埋設(shè)好護(hù)筒之后，選擇和放樣不同的基準(zhǔn)點(diǎn)與主軸線，復(fù)核檢查其樁位。安排專業(yè)測(cè)量員承擔(dān)全部測(cè)量工作的具體開(kāi)展，記錄好測(cè)量的結(jié)果及相關(guān)數(shù)據(jù)，及時(shí)報(bào)送審驗(yàn)資料給監(jiān)理工程師。

1.2 鋼護(hù)筒埋設(shè)技術(shù)要點(diǎn)

選擇5 mm鋼板制作而成的鋼護(hù)筒，內(nèi)直徑超出樁徑0.2～0.3 m，水口高度和寬度分別為2 m、0.25 m。將兩個(gè)起吊耳環(huán)對(duì)稱焊接在護(hù)筒頂端上。若地基不穩(wěn)固且較軟，則要及時(shí)清除軟弱層，通過(guò)換填塊石或碎石，待地基穩(wěn)固處理后再將枕木放于其上。以樁位為中心，在枕木上對(duì)稱安裝兩根鋼軌，誤差范圍減小到5 cm以內(nèi)，保證寬度與鉆機(jī)輪距離保持一致。使用道釘進(jìn)行固定。水平安裝鋼軌，且傾斜在1：50以內(nèi)，詳見(jiàn)圖1。

用十字法將襯墊的中心引向鋼軌和枕木，并用紅漆標(biāo)出。如果表層填土層較厚且雜亂，在開(kāi)挖過(guò)程中，為避免因護(hù)筒孔壁坍塌造成安全事故，選擇以護(hù)筒跟進(jìn)或雙層護(hù)筒施工的方法進(jìn)行施工。比如，雜填土層中建筑垃圾較大時(shí)，可使用挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖，將內(nèi)部垃圾處理干凈，并將粘土進(jìn)行回填壓實(shí)之后進(jìn)行埋設(shè)。護(hù)筒必須進(jìn)行穩(wěn)定、有效埋設(shè)，將樁位中心重合偏差控制在5 mm以內(nèi)。

1.3 成孔施工技術(shù)要點(diǎn)

1.3.1 鉆機(jī)就位

沿著軌道移動(dòng)鉆機(jī)，直至鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤中心與樁位中心保持垂直[2]。在軌道上使用鉆機(jī)輪夾固定好鉆機(jī)，以確保鉆機(jī)在鉆井時(shí)不會(huì)移位。

1.3.2 泥漿

結(jié)合樁位平面圖，按照文明施工的要求進(jìn)行施工，在施工初期，可在每?jī)膳_(tái)鉆機(jī)設(shè)置一套泥漿循環(huán)系統(tǒng)。每個(gè)系統(tǒng)設(shè)置一個(gè)泥漿池和一個(gè)鉆渣沉淀池，容積分別為30 m?和40 m?。鉆孔時(shí)，泥漿被泵出孔外，然后排入鉆渣沉淀池。部分樁施工后，在施工樁周圍設(shè)置泥漿池[3]，未完成的樁不圍泥漿池，以防影響其他樁的施工。在泥漿泵附近設(shè)置鉆渣沉淀池，具體設(shè)置樁的數(shù)量由樁間距決定見(jiàn)圖2。

施工過(guò)程中，可選用當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)粘土制成的泥漿護(hù)孔，充分利用本土資源，利用孔內(nèi)地層的自然造漿。必要時(shí)，可加入泥漿中粘土含量為1%～3%的Na2CO3，以改善造漿性能。在護(hù)筒中，鉆機(jī)用來(lái)攪拌泥漿。每鉆一個(gè)孔，都要備好泥漿后才能開(kāi)孔。如果泥漿占據(jù)較大比重，則取出一定量的泥漿，放置到廢渣池，以降低泥漿濃度，并添加適量水，直至性能達(dá)標(biāo)。

1.3.3 鉆進(jìn)成孔

鉆至基巖后，每200 mm進(jìn)尺在出水管孔內(nèi)鉆取礦渣巖樣，對(duì)中風(fēng)化巖的頂部位置作出判定，并認(rèn)真填寫和保存記錄卡[4]。

1.3.4 第一次清孔

通常使用泵吸反循環(huán)鉆進(jìn)便于終孔后進(jìn)行清理，這是由于在鉆進(jìn)過(guò)程中鉆渣較少。待達(dá)到設(shè)計(jì)深度后停止鉆進(jìn)，并向上提鉆桿，上提幅度不宜過(guò)大，在與孔底距離5～10 cm處鉆頭空轉(zhuǎn)，泥漿密度在1.05～1.15。以最大泵速循環(huán)10～20 min停止清洗孔，孔沉渣要用標(biāo)準(zhǔn)繩進(jìn)行測(cè)量[5]，達(dá)標(biāo)后成孔結(jié)束并移動(dòng)鉆機(jī)。

1.3.5 施工記錄

各項(xiàng)成孔施工記錄必須認(rèn)真填寫好，包括具體鉆進(jìn)時(shí)間、速度、參數(shù)、孔內(nèi)情況、運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、中風(fēng)化巖面標(biāo)高等。

1.3.6 終孔驗(yàn)收

鉆孔完成后，由項(xiàng)目部質(zhì)檢員需認(rèn)真檢查樁孔質(zhì)量：①孔深使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)繩法檢測(cè)，用繩子對(duì)孔深進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，合格標(biāo)準(zhǔn)為大于或等于設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)。②檢查鉆機(jī)立軸的垂直度，最大偏差不能超過(guò)1%。③充盈系數(shù)應(yīng)大于1.0，但小于等于1.3，按實(shí)際澆筑混凝土檢驗(yàn)。

1.3.7 鉆孔質(zhì)量與技術(shù)控制措施

在鉆進(jìn)時(shí)必須注意關(guān)注鉆機(jī)機(jī)臺(tái)水平，對(duì)鉆桿和鉆機(jī)是否保持設(shè)計(jì)要求的垂直度進(jìn)行查驗(yàn)，一旦出現(xiàn)偏差立即糾正，保證鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)垂直度要求。在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，機(jī)長(zhǎng)與鉆機(jī)操作人員要對(duì)地層變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，結(jié)合地層對(duì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，保證孔壁的穩(wěn)定性。自流循環(huán)液回灌量要比砂泵的抽吸量高，若回灌量不足，則回灌可選擇3PNL泵輔助完成。

施工鉆孔在鉆機(jī)或停機(jī)過(guò)程中，都要保證孔內(nèi)靜水壓頭孔壁的穩(wěn)定性。在鉆進(jìn)處于硬層條件中，要對(duì)鉆進(jìn)穩(wěn)定保持關(guān)注，不允許隨意移動(dòng)鉆機(jī)，進(jìn)一步保證泥漿性能達(dá)標(biāo)。所有焊接接頭也要與搭接長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)值相符。

1.4 鉆孔灌注樁鋼筋籠制作與安裝的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

1.4.1 鋼筋籠制作

鋼筋籠主筋應(yīng)保持垂直，且最大偏差不得超過(guò)其長(zhǎng)度的1%，局部不得出現(xiàn)彎折，盡量選擇整根鋼筋，不允許出現(xiàn)多接頭。通過(guò)點(diǎn)焊的方式焊接加強(qiáng)筋和主筋，通過(guò)梅花點(diǎn)焊焊接螺旋筋和主筋。鋼筋籠加工完畢后必須保管好，將其放在干凈平整的地面，最多只能堆放2層鋼筋籠，只有通過(guò)監(jiān)理工程師驗(yàn)收后才能安裝鋼筋籠。

1.4.2 鋼筋籠安裝

進(jìn)入孔內(nèi)時(shí)，鋼筋籠必須垂直。用起重機(jī)慢慢把它放進(jìn)洞里。遇到阻力時(shí)，禁止強(qiáng)行降低。排除障礙后，進(jìn)一步降低罐籠。使用起重機(jī)將鋼筋籠吊至鉆孔內(nèi)，再將兩根φ8 mm鋼筋與鋼筋籠頂部焊接在一起，依據(jù)地面標(biāo)高與樁頂標(biāo)高的數(shù)據(jù)，對(duì)吊筋長(zhǎng)度進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。為保護(hù)鋼筋籠，可采取在其四周安裝φ100 mm混凝土圓柱形墊塊的方式，每4 m安裝一圈，每圈4塊。

1.5 鉆孔灌注樁水下混凝土灌注的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

1.5.1 安放導(dǎo)管

導(dǎo)管適合選擇直徑為220 mm或250 mm無(wú)縫鋼管作為材料，使用密封圈進(jìn)行連接且涂抹上黃油。牢固安裝好導(dǎo)管，并保持連接的密封性。在下放之后，末端與孔底保持距離在0.3～0.5 m范圍內(nèi)。

1.5.2 二次清孔

在完成第一次清孔后將鋼筋籠與導(dǎo)管放置好，再澆筑水下混凝土。期間若間隔時(shí)間長(zhǎng)，則孔底可能會(huì)產(chǎn)生新渣。所以，放好鋼筋籠與導(dǎo)管后必須進(jìn)行二次清孔[6]。孔深達(dá)標(biāo)之后，保證孔底有厚度不超過(guò)40 mm的沉渣，待達(dá)到清孔標(biāo)準(zhǔn)后再進(jìn)行水下混凝土灌注。

1.5.3 混凝土試樣制作與養(yǎng)護(hù)

混凝土樣品可在澆筑地隨機(jī)選擇，每一樁抽取一組，每組試件包含3塊混凝土。要認(rèn)真養(yǎng)護(hù)混凝土試件，先進(jìn)行拆模，再將其放置一至兩天保持靜止，并覆蓋表面，脫模之后做好28 d脫模養(yǎng)護(hù)。結(jié)束之后再瀝干水，最后送往實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢驗(yàn)。

1.5.4 水下混凝土澆注

混凝土進(jìn)入施工場(chǎng)地后，要對(duì)供貨單中混凝土各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行核對(duì)，包括交貨地、強(qiáng)度及配合比，并測(cè)試混凝土的坍落度，確保無(wú)誤。只有試驗(yàn)結(jié)果合格，才能澆筑混凝土。在澆筑第一批混凝土前，將防水塞插在導(dǎo)管漏斗內(nèi)，然后放入混凝土[7]，確認(rèn)準(zhǔn)備好足夠的澆筑量后，再剪線。

澆筑第一批混凝土?xí)r，導(dǎo)管埋入混凝土的深度必須大于0.8 m。第一批混凝土正常澆筑時(shí)，應(yīng)連續(xù)澆筑，中間不能停歇。澆注時(shí)，孔內(nèi)混凝土面高度采用測(cè)量繩進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，并準(zhǔn)確留存各個(gè)桶的數(shù)值。在逐漸靠近孔口時(shí)，如果難以順利澆注，可升高料斗并移動(dòng)，以增加混凝土的落差。

結(jié)合實(shí)際對(duì)導(dǎo)管埋深長(zhǎng)度進(jìn)行嚴(yán)加把控，埋深大約2～6 cm，若埋深過(guò)深，則必須將導(dǎo)管拆除。導(dǎo)管被拔起時(shí)，提升速度必須放緩。兩根導(dǎo)管在被拔起時(shí)，要反復(fù)上下活動(dòng)導(dǎo)管。就本工程而言，按照比樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高高0.8～1.0 m的標(biāo)準(zhǔn)，確定樁頂灌注面標(biāo)高，可有效保證樁頂部浮漿渣層被清除后達(dá)到設(shè)計(jì)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)。

1.5.5 混凝土質(zhì)量與技術(shù)控制措施

工程使用灌注平臺(tái)對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行起拔。若進(jìn)行灌注時(shí)，平臺(tái)發(fā)生機(jī)械故障，則可使用起重機(jī)確保順利進(jìn)行灌注。灌注混凝土應(yīng)當(dāng)保證連續(xù)進(jìn)行，中途不停止。商品混凝土需要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸時(shí)，要對(duì)外界氣溫條件進(jìn)行提前調(diào)查，并結(jié)合實(shí)際將適量緩凝劑添加進(jìn)去。

拆卸每一節(jié)導(dǎo)管，要對(duì)混凝土上升高度進(jìn)行測(cè)量，保證導(dǎo)管拆卸后埋入至混凝土內(nèi)的深度超過(guò)2 m。拆除時(shí)間要在15 min之內(nèi)，導(dǎo)管拆下后必須及時(shí)清洗。在進(jìn)行灌注時(shí)，不允許空氣進(jìn)入到導(dǎo)管內(nèi)。灌注過(guò)程中鋼筋籠不得出現(xiàn)上浮。要求對(duì)鋼筋籠變化情況進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)，一旦出現(xiàn)上浮立即采取措施控制。如果出現(xiàn)浮籠，則灌注中止并向項(xiàng)目部與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理上報(bào)情況，及時(shí)采取應(yīng)急措施處理。澆筑時(shí)應(yīng)認(rèn)真填寫施工記錄，并做好隱蔽工程驗(yàn)收記錄。

竣工后，記錄應(yīng)提交監(jiān)理簽字批準(zhǔn)。每根樁灌漿完成后，技術(shù)人員必須結(jié)合記錄準(zhǔn)確計(jì)算鉆孔的截面填充系數(shù)。就系數(shù)的具體數(shù)值來(lái)看，能掌握鉆孔中各個(gè)孔段的擴(kuò)孔狀況，所掌握的情況能為后續(xù)成孔施工提供參考，從而確定工藝參數(shù)和灌注樁填充系數(shù)，確保各數(shù)值合理準(zhǔn)確[8]。

1.5.6 廢漿及鉆渣處理

提前準(zhǔn)備好約200 m2的廢漿，將其放置于施工現(xiàn)場(chǎng)池中，選取廢泥漿，比重在1.25以上，將灌注混凝土孔內(nèi)溢出的多余泥漿抽出，并移動(dòng)至廢漿存放池。沉淀之后的廢泥漿比重增加，通過(guò)泥漿外運(yùn)車將其運(yùn)送至定點(diǎn)進(jìn)行排放。施工結(jié)束后再集中清運(yùn)鉆渣。

1.5.7 樁頭清理

樁頭混凝土必須超澆超過(guò)80 cm，混凝土強(qiáng)度才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在混凝土初凝之前，要將超澆部分鑿除。在處理過(guò)程中不得對(duì)鋼筋產(chǎn)生影響，要保證鋼筋的完整性。在鑿打時(shí)，必須對(duì)樁頭標(biāo)高進(jìn)行有效把控，要按照設(shè)計(jì)標(biāo)高鑿打掉超高部分。

2 結(jié)束語(yǔ)

在建筑工程的發(fā)展過(guò)程中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)起到了非常重要的作用。從某種意義上說(shuō)，鉆孔灌注樁的應(yīng)用真正為建筑工程往“深基坑”“超高層”等方向上發(fā)展提供了技術(shù)保障。只有深刻把握鉆孔灌注樁的整個(gè)施工技術(shù)方案和項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，并且在鉆孔灌注樁施工的每道工序每個(gè)細(xì)節(jié)中均做好施工技術(shù)管理，才能有效保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，從而為整個(gè)建筑工程的圓滿完成打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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