建筑樁基工程中旋挖鉆孔成樁施工技術的應用實踐分析

田國強

新疆兵團城建集團有限公司，中國·新疆 烏魯木齊 830002

旋挖鉆孔成樁作為一種常用的樁基施工方法，具有施工速度快、工藝簡單、成樁質量高等優點，因此在建筑工程中得到了廣泛應用。論文旨在探討在建筑樁基工程中應用旋挖鉆孔成樁施工技術的實踐應用和效果，對于促進建筑工程施工技術的發展和提高樁基施工質量具有一定的參考價值。

建筑樁基工程；旋挖鉆孔成樁；應用實踐

1 引言

隨著建筑工程規模的不斷擴大和復雜性的增加，對于樁基工程的要求也越來越高。因此，對于旋挖鉆孔成樁施工技術的應用實踐進行深入研究和分析，對于提高樁基工程的施工效率和質量具有重要意義。論文旨在通過對旋挖鉆孔成樁施工技術在建筑樁基工程中的應用實踐進行詳細分析，探討該技術在不同地質條件下的適用性、施工注意事項以及在特殊工程項目中的應用效果。

2 旋挖鉆孔成樁施工技術概述

2.1 成樁方法概述

在建筑樁基工程中，成樁方法是確保樁基質量和效果的關鍵因素之一。旋挖鉆孔成樁作為一種常用的成樁施工方法，已經被廣泛應用于各類建筑工程中，見圖1。除了旋挖鉆孔成樁外，常見的成樁方法還包括靜壓樁、動力打樁等。然而，旋挖鉆孔成樁因其特殊的工藝和優勢，在樁基工程中受到了越來越多的關注。

2.2 旋挖鉆孔成樁原理和工藝

旋挖鉆孔成樁是一種機械化的成樁方法，其基本原理是通過旋轉鉆桿和鉆頭，將土壤逐漸挖除，形成一個孔洞，然后在孔洞內注入樁體材料（如混凝土），形成樁基。旋挖鉆孔成樁的工藝包括以下幾個步驟：鉆孔準備，確定樁基位置和孔徑尺寸，并確保施工場地平整穩固。準備旋挖鉆機和相關工具設備。鉆孔施工，將旋挖鉆桿和鉆頭連接到旋挖鉆機上，啟動機器，通過旋轉和推進的方式，將鉆頭逐漸下沉，挖掘土壤，形成孔洞。鉆孔清理，在鉆孔過程中，通過循環注漿或使用泥漿泵，將挖出的土壤或泥漿排出，確保孔洞內的清潔。樁體灌注，當達到設計孔深后，停止鉆孔，開始進行樁體的灌注。通過混凝土泵或其他輸送設備，將混凝土順序注入孔洞，同時提升鉆桿，以確保樁體均勻、密實。鉆孔取桿，在樁體達到預定高度后，停止注漿，取出鉆桿和鉆頭。如果需要加固樁頂，可以在樁頂部分鉆入鋼筋或鋼板。

2.3 旋挖鉆孔成樁技術的優勢

旋挖鉆孔成樁技術相對于其他成樁方法具有多項優勢，使其在建筑樁基工程中得到廣泛應用。施工速度快，旋挖鉆孔成樁采用機械化作業，施工效率高。相比傳統的人工挖孔和灌注方法，可以顯著縮短施工周期，提高項目進度。工藝簡單，旋挖鉆孔成樁工藝相對簡單，操作容易掌握。只需合理設置和控制鉆機參數，配合適當的土壤處理措施，即可實現成樁施工。成樁質量高，旋挖鉆孔成樁可以保證樁體質量的一致性和穩定性。通過控制鉆孔過程中的泥漿循環和孔壁支護，能夠有效減小土體塌陷和孔壁破壞，確保樁體的完整性和承載力。適應性強，旋挖鉆孔成樁技術適應性廣泛，適用于各種地質條件和土層類型。無論是軟土、黏土、砂土還是巖石層，都能夠通過調整鉆桿和鉆頭的設計和選用合適的注漿材料，實現穩定的成樁效果。環境友好，旋挖鉆孔成樁施工過程中產生的噪音、振動和粉塵較少，對周邊環境和人員的影響相對較小，具有較好的環境友好性。

3 旋挖鉆孔成樁技術在不同地質條件下的應用實踐

3.1 土壤類型對成樁技術的影響

土壤類型是影響旋挖鉆孔成樁技術應用的重要因素之一。不同類型的土壤具有不同的物理性質和工程特性，對成樁過程和成樁效果產生不同的影響。

3.1.1 砂土

對于砂土層，旋挖鉆孔成樁技術通常能夠有效應對。由于砂土的顆粒較大，挖孔時土體穩定性較好，施工過程中土體塌陷和孔壁破壞的風險較低。同時，砂土層的滲透性較好，方便泥漿的排除和樁體材料的注入。

3.1.2 黏土

黏土層對旋挖鉆孔成樁技術施工提出了一定的挑戰。由于黏土的粘結性和塑性較強，容易形成土體的附著和阻力，使得旋挖鉆桿和鉆頭的推進受到一定的限制。在黏土層施工中，需要采取措施來降低土體附著力，如添加適量的泥漿和潤滑劑，以減小鉆桿的阻力和摩擦，提高施工效率[1]。

3.1.3 巖石

在遇到堅硬的巖石層時，旋挖鉆孔成樁技術需要使用專用的巖石鉆頭和高強度的鉆桿。鉆孔時，鉆頭需要具備足夠的硬度和耐磨性，以確保有效地穿過巖石層。此外，巖石層的堅硬性也會對振動和噪聲產生一定的影響，需要采取相應的措施保護周圍環境和減少對工人的影響。

3.2 含水量和地下水位對成樁技術的影響

含水量和地下水位是影響旋挖鉆孔成樁技術施工的重要因素。高含水量和高地下水位會增加施工過程中土體塌陷和孔壁破壞的風險，并可能導致孔洞的塌陷和樁體的不穩定。

3.2.1 高含水量

在高含水量的土壤條件下，旋挖鉆孔成樁施工需要采取措施來控制孔洞的穩定性。一種常見的做法是通過循環注漿，注入特殊的漿液以提高孔壁的穩定性和抗沖刷能力。另外，也可以采用套管或使用泥漿泵將水泥漿注入孔洞，形成壁層，以增強土體的穩定性。

3.2.2 高地下水位

對于高地下水位的施工場地，旋挖鉆孔成樁技術需要采取排水措施，以降低孔洞內的水位。常用的方法包括設置井點進行抽水排水，或者使用泥漿和聚合物等封堵孔洞入水的措施。確保孔洞內干燥的環境可以有效地進行樁體的注漿灌注。

3.3 不同地質條件下的旋挖鉆孔成樁施工注意事項

在不同地質條件下進行旋挖鉆孔成樁施工時，需要注意以下幾個方面：地質勘察，在施工前，進行詳細的地質勘察和土壤力學測試，了解施工區域的地質特征、土壤類型和地下水位等信息，以制定合理的施工方案和措施。鉆孔參數調整，根據不同地質條件，調整旋挖鉆孔的轉速、推進速度和注漿壓力等參數，以確保施工的安全和高效。土壤處理，對于黏土和軟土等土壤類型，可以采取合適的土壤處理措施，如添加適量的泥漿或潤滑劑，以減小土體附著力，提高鉆桿的推進效率。施工監控，在施工過程中，進行實時監測和記錄，包括孔洞的穩定性、注漿壓力、樁體灌注情況等，及時調整施工參數和措施，確保成樁質量和施工安全。

4 旋挖鉆孔成樁技術與傳統成樁方法的比較分析

4.1 工期對比分析

工期是評估施工方法效率的重要指標之一。與傳統的人工挖孔和灌注方法相比，旋挖鉆孔成樁技術具有顯著的優勢，能夠縮短施工周期并提高項目進度。旋挖鉆孔成樁技術采用機械化作業，由于其操作簡單、施工效率高，可以大幅縮短成樁工期。相對而言，傳統的人工挖孔和灌注方法需要更多的人力和時間投入，工期較長。因此，對于工期緊迫的項目，旋挖鉆孔成樁技術具有明顯的優勢。

4.2 成本對比分析

成本是項目管理的核心考慮因素之一。在成樁施工過程中，旋挖鉆孔成樁技術在成本方面也具備一定的優勢。首先，旋挖鉆孔成樁技術的機械化作業能夠減少人力投入，降低人工成本。相比之下，傳統的人工挖孔和灌注方法需要更多的人力資源，勞動成本較高。其次，旋挖鉆孔成樁技術的施工效率高，能夠縮短施工周期，減少施工時間成本。而傳統方法由于施工效率較低，可能需要更長的工期，增加了項目的總體成本[2]。最后，旋挖鉆孔成樁技術在土壤處理和孔壁支護方面相對簡單，材料消耗較少。相比之下，傳統方法可能需要較多的土方開挖和灌注材料，增加了施工成本。因此，從成本角度來看，旋挖鉆孔成樁技術具有較低的人力成本、較短的工期成本和較低的材料成本，相對而言更經濟高效。

4.3 成樁質量對比分析

成樁質量是衡量施工方法可行性和可靠性的重要指標之一。在成樁質量方面，旋挖鉆孔成樁技術能夠提供穩定的成樁效果，并確保較高的成樁質量。旋挖鉆孔成樁技術通過控制鉆孔過程中的泥漿循環和孔壁支護，能夠有效地減小孔壁的變形和塌陷風險，提高孔洞的穩定性。同時，通過合理的注漿灌注工藝，能夠確保樁體與周圍土壤的緊密連接，提高成樁質量。相比之下，傳統的人工挖孔和灌注方法在施工過程中往往存在較大的人為操作誤差，容易導致孔壁的塌陷和不均勻的樁體質量。此外，人工操作難以實現對樁身的連續監測，無法及時發現潛在問題。而旋挖鉆孔成樁技術可以配備實時監測設備，能夠對樁身質量進行實時監測和控制，提高成樁質量的可靠性[3]。

5 旋挖鉆孔成樁技術在特殊工程項目中的應用實踐

5.1 高層建筑工程中的應用實踐

在高層建筑工程中，穩定的樁基是確保結構安全和抗震性能的關鍵。旋挖鉆孔成樁技術在高層建筑領域得到廣泛應用，并展現出卓越的成效。第一，旋挖鉆孔成樁技術能夠針對不同地質條件和設計要求靈活調整施工參數，以滿足高層建筑的承載能力和穩定性需求。通過控制孔壁的穩定和注漿灌注的質量，確保樁基的牢固性和整體一致性。第二，旋挖鉆孔成樁技術的施工效率高，能夠快速完成大量樁基的施工，縮短工期。這對于高層建筑工程來說至關重要，因為它們通常具有較緊迫的工期要求。此外，旋挖鉆孔成樁技術在高層建筑工程中也展現出對地下水位和周邊建筑物的影響較小的優勢。通過合理的施工措施，如注漿灌注和排水技術，能夠有效地解決高層建筑工程中的地下水問題，并避免對周邊環境和結構的不良影響。

5.2 橋梁工程中的應用實踐

橋梁工程是工程領域中對樁基要求嚴格的重要項目之一。旋挖鉆孔成樁技術在橋梁工程中得到了廣泛應用，并展現出獨特的優勢。第一，橋梁工程通常需要較大直徑和較深的樁基。旋挖鉆孔成樁技術能夠靈活調整鉆孔參數和注漿壓力，適應各種復雜地質條件下的大直徑鉆孔需求。同時，通過合理的樁身設計和注漿灌注工藝，能夠確保橋梁樁基的穩定性和承載能力。第二，橋梁工程常常面臨地質條件復雜、河流流速較大等特殊情況。旋挖鉆孔成樁技術通過控制孔洞的穩定性和注漿灌注的質量，能夠應對這些特殊情況，并確保樁基的可靠性和安全性。另外，旋挖鉆孔成樁技術在橋梁工程中的施工效率高，能夠快速完成大量樁基的施工。這對于橋梁工程來說十分重要，因為它們通常處于交通要道，需要盡快恢復通行[4]。

5.3 港口工程中的應用實踐

港口工程是與海洋和河流相關的重要工程項目，對樁基的要求非常嚴格。旋挖鉆孔成樁技術在港口工程中的應用實踐取得了顯著的成果。第一，港口工程通常需要處理復雜的地下水位和土質條件。旋挖鉆孔成樁技術通過合理的注漿灌注和排水措施，能夠有效地解決地下水位和土層穩定性的問題，并確保樁基的穩定性和可靠性。第二，港口工程中的樁基往往承受巨大的水平和垂直載荷，對樁身的強度和穩定性提出了更高的要求。旋挖鉆孔成樁技術能夠根據設計要求和實際情況，采取適當的樁身增強措施，如鋼筋加固和注漿灌注，確保樁基的承載能力和抗震性能。此外，港口工程的施工時間通常是有限的。旋挖鉆孔成樁技術的高效施工能力，能夠滿足港口工程項目的工期要求，提高項目的整體進展。

6 結語

綜上所述，旋挖鉆孔成樁施工技術在建筑樁基工程中的應用實踐得到了充分驗證，展現出了顯著的優勢和潛力。然而，我們也要認識到旋挖鉆孔成樁技術的應用仍然面臨一些挑戰，如操作技術的要求和設備的投入等。因此，今后的研究應進一步完善和優化該技術，推動其在建筑工程中的廣泛應用。