土木工程中的鉆孔灌注樁技術

楊雄輝

摘 要： 鉆孔灌注樁技術在土木工程中的應用比較廣泛，由于其具有較好的承載能力和穩定性，因此在實際施工中得到了廣泛的應用。在鉆孔灌注樁技術的實際應用過程中，施工人員要注意掌握鉆孔灌注樁技術的基本操作流程和技術要點，確保施工質量能夠得到有效保障。針對鉆孔灌注樁技術在土木工程中的實際應用進行分析，并提出相應的控制措施，以確保鉆孔灌注樁技術能夠得到有效應用。

關鍵詞： 土木工程 鉆孔灌注樁 含水層 流塑黏土層

中圖分類號： TU74文獻標識碼： A文章編號： 1679-3567（2024）02-0052-03

Bored Pile Technology in Civil Engineering

YANG Xionghui

（ Nanhe District Water Affairs Bureau of Xingtai City， Xingtai， Hebei Province， 054400 China ）

Abstract： The drilled pile technology is widely used in civil engineering， and has been widely used in practical construction due to its good bearing capacity and stability. In the practical application process of drilled pile technology， builders should pay attention to mastering the basic operating procedures and technical points of bored pile technology， to ensure that the construction quality can be effectively guaranteed. This article will analyze the practical application of drilled pile technology in civil engineering and propose corresponding control measures to ensure that the drilled pile technology can be effectively applied.

Key Words： Civil engineering； Drilled pile； Aquifer； Flow plastic clay layer

鉆孔灌注樁施工工藝是一種比較成熟的技術，它具有工程質量穩定、施工效率高、操作方便、不受地形限制等特點，但也存在一些技術上的缺陷，如鉆孔時易產生塌孔、縮徑和埋管過深等質量問題。因此，必須采取一定的預防措施，以確保鉆孔灌注樁的施工質量。

1 鉆孔灌注樁技術存在的質量問題和預防措施

1.1 塌孔

1.1.1 產生原因

（1）護筒埋設不符合要求，孔壁坍塌。護筒的埋置深度應大于1.2 m，且不得小于1.5 m。若護筒埋設過淺，在鉆孔過程中會造成孔壁坍塌。（2）在土層中鉆孔時，鉆頭在土層中的位置未對準孔位，造成孔徑超差。當土質松軟或含有較多的泥塊時，在鉆進過程中，容易造成坍孔。（3）泥漿比重過大，或含砂量過高，致使泥漿在孔底沉積較厚，形成泥皮，造成孔內泥漿密度不足、黏度偏小、含砂量大而形成塌孔。

1.1.2 預防措施

（1）選擇適宜的鉆機并認真檢查鉆機的各項指標是否符合要求。（2）按規定操作鉆機，保持鉆機水平及垂直度良好。每次下鉆前要檢查鉆頭是否磨損、變形或破損。（3）在土層中鉆孔時，應根據地質情況選用不同的鉆頭和鉆進速度。一般情況下，用沖擊鉆時，每鉆進0.5～1.0 m應更換鉆頭一次；用沖抓斗或抓巖時應控制鉆進速度不大于1.2 m/min。（4）在含砂量較大的土層中鉆孔時應根據地層情況適當調整泥漿比重和黏度；當砂層中含砂量較多時，應適當提高泥漿的比重和黏度。（5）在含水層或易塌地層中鉆孔時要注意及時清除孔底雜物和淤泥；必要時可在孔底處回填黏土并及時澆灌混凝土加固孔壁。（6）施工過程中要經常檢查成孔質量，發現問題及時處理。當發現塌孔時應立即停止鉆進并將鉆頭提出孔外，在地面用黏土回填至塌孔位置以上0.5～1.0 m，用重錘沖擊塌孔部位以上1～2 m深，用小沖程反復沖擊。

1.2 縮徑

1.2.1 產生原因

縮徑是指鉆孔時，由于種種原因引起孔壁周圍土體局部隆起，從而使孔壁的截面積減小，所引起的一種現象。這種現象在施工中是經常發生的。根據國內外多年施工經驗，一般在以下三種情況下發生：（1）孔內水位低于地下水位時；（2）當地下水位高而孔壁土的側壓力較小時；（3）在較松散或較密實的土層中鉆進時。

發生縮徑的主要原因包括以下幾點：（1）在進行鉆進時，泥漿性能不好，黏度太小，造成泥漿護壁不夠理想，形成泥皮不厚，在孔壁上堆積形成泥皮，其厚度超過了泥漿的自承能力時就會產生孔壁隆起現象；（2）在進行鉆進時，鉆頭提出土塊太快或鉆具不能很好地與鉆頭保持垂直時，鉆頭四周就會發生堵塞而形成泥漿循環困難。當孔壁上堆積有較厚的泥皮時，在孔壁上就會出現局部隆起現象；（3）當鉆桿中進入的鉆具過長，鉆壓過大，提鉆太快或提鉆太猛時也會引起縮徑；（4）當地面有淤泥或流塑黏土層較厚、含砂量較大且容易沉淀時也會引起縮徑；（5）當樁孔在軟弱土層中鉆進時，由于樁孔周圍土體被擠密而形成的局部隆起現象也會引起縮徑[1]。

1.2.2 預防措施

（1）在進行鉆進時應根據不同的土質條件采用相應的泥漿性能指標和相應的操作方法。（2）在施工過程中要隨時注意觀察鉆頭的磨損情況，及時更換新鉆頭。（3）嚴格控制施工中的提鉆速度和泥漿比重。提鉆速度過快、提鉆過猛、泥漿比重過大或提鉆太猛都會導致孔壁局部隆起。（4）在鉆進過程中應經常檢查泥漿性能指標（如黏度、含砂率、pH值等），一旦發現指標有異常時要及時采取措施。如果鉆孔出現縮徑現象應及時補漿，并對塌孔部分進行補漿。（5）在遇到軟土、淤泥層、流塑黏土等軟弱土層時要合理控制鉆孔速度和泥漿的比重。在施工中還應注意觀察地下水位變化情況，及時采取相應措施。

1.3 斷樁

斷樁是指樁身混凝土在澆筑過程中發生塌孔、縮徑、局部或全部中斷，使樁身形成一段或數段混凝土空腔，或者在混凝土澆筑過程中由于堵管而發生突然中斷的現象。斷樁多發生在大直徑灌注樁中，對于直徑較小的灌注樁，斷樁現象也時有發生。其原因如下。（1）混凝土拌制質量不穩定，坍落度不符合要求，在灌注過程中發生離析，形成樁身蜂窩、孔洞等缺陷。（2）混凝土灌注速度過快，未及時測量記錄坍落度。導管提升過快，使導管與混凝土接觸面突然加大，導致混凝土因沖擊力過大而在導管內形成離析，不能順利灌滿；混凝土澆筑過程中由于導管埋深太小或導管埋入混凝土太深而導致堵管。（3）導管在施工過程中變形、斷裂或斷裂后被泥漿污染而失去了導水作用。（4）鋼筋籠安放不到位，浮運到樁頂以下一定高度后才與孔壁接觸；或者鋼筋籠由于質量問題在水下沒有浮出水面；或者因吊裝鋼筋籠時碰撞鋼筋籠或其他障礙物造成鋼筋籠變形或斷裂而被埋入混凝土內。（5）在混凝土澆筑過程中由于機械故障造成斷樁[2]。

預防斷樁措施如下：（1）采用優質泥漿護壁，保證灌注砼時的泥漿性能指標和密度滿足施工要求；（2）控制好首批砼的強度等級，一般控制在設計強度的75%以上；（3）灌注砼前對導管進行水壓試驗及接頭抗拉試驗；（4）保證導管埋入砼內的深度不小于2 m；（5）嚴格控制灌注速度，不應過快或過慢。

斷樁的處理：對于輕微斷樁可將斷口鑿毛、沖洗干凈后重新灌注；對于嚴重斷樁應采用切割、鉆孔等方法進行處理。切割是在將樁頭鑿除后，采用砂輪片切除樁頭至露出混凝土面5～10 cm，然后再將切口處打磨成一定坡度以利于混凝土順利通過；鉆孔是在樁孔中放置直徑略大于樁徑的鋼筋籠后，安放導管進行混凝土灌注；對于嚴重斷樁應采用切割、鉆孔等方法進行處理。若斷樁嚴重且難以修復時應考慮樁身截斷的可行性。

2 鉆孔灌注樁施工工藝流程

2.1 測量放線

首先要根據工程的實際情況，在施工現場進行測量放線工作，通過對樁位、樁徑、樁間距、樁頂標高以及樁長的確定，來保證工程施工的順利進行。其次要在施工現場確定好樁位，并將其與設計位置進行核對，確保其誤差不超過5%。

2.2 埋設護筒

在埋設護筒之前要對護筒底部進行清理工作，將其內部的雜物清理干凈，并用黏土將其包裹起來，防止雜物進入到鉆孔灌注樁施工過程中。護筒的埋設深度要確保不小于1.2 m，并保證其底部處于穩定狀態。

2.3 泥漿制備

在對泥漿制備進行操作時，要注意控制好泥漿的各項指標，并根據實際情況來選擇合適的泥漿制備方式。如果工程所在地的土質較差，則可以選擇在現場進行制漿，然后用運輸車將其運輸到施工現場。在對泥漿進行制備時，要注意控制好水、水泥以及膨潤土的用量，并對其進行不間斷的攪拌，以確保其性能能夠得到有效提升。

2.4 鉆孔

在鉆孔施工過程中要注意控制好鉆進速度和鉆進壓力，避免出現縮孔等問題。在鉆孔過程中要注意根據實際情況來控制好鉆頭的轉速以及鉆進壓力。此外在鉆進過程中還要注意對鉆頭的位置進行及時調整，避免出現偏孔和斜孔等問題。

2.5 清孔

在清孔工作完成之后要進行清孔作業，確保孔內的泥漿比重、黏度以及含砂率等指標符合相關要求后才能進行灌注作業。

2.6 鋼筋籠制作與下放

在對鋼筋籠進行制作時，要注意控制好其尺寸和質量，并與設計要求保持一致。在對鋼筋籠進行下放時要注意將其下放到設計位置，確保其垂直度符合相關要求。二次清孔是為了保證清孔質量符合相關要求而進行的一次作業。在進行二次清孔時要注意控制好時間和深度，避免出現未達到要求而無法進行二次清孔的情況發生。

2.7 下導管

當二次清孔后孔深已經滿足施工設計要求時就可以將導管從樁頂下放了。在對導管進行下放時要注意控制好速度和力度，避免造成導管變形或斷裂等問題出現，進而影響到工程施工質量。

2.8 灌注混凝土

在灌注混凝土過程中要注意控制好混凝土的灌注速度和灌注高度，確保其符合相關要求和規范標準的要求后才能進行混凝土的灌注作業[3]。

3 施工過程中的技術要點分析

在鉆孔灌注樁技術的實際施工過程中，要嚴格控制好各環節的施工質量，確保施工質量能夠得到有效保障。在鉆進過程中，要注意做好鉆孔深度的控制，避免出現鉆孔偏斜的情況。在灌注混凝土的過程中，要注意控制好混凝土的用量和質量，確保混凝土具有較好的流動性[4]。

3.1 在樁基施工過程中，保證樁位的準確性

在進行鉆孔灌注樁技術施工的過程中，要保證樁位的準確性，避免出現偏移情況。在對樁位進行定位的過程中，要保證控制點具有較高的精度，同時要保證控制點之間的距離具有一定的合理性。在進行測量放線的過程中，要使用專業儀器進行測量放線，確保施工中測量的準確性。在樁位定位完成后，要對樁位進行復核和檢查，確保樁位偏差不超過±20 mm。在對樁位進行復核和檢查時，要注意使用全站儀來進行測量放線工作。

3.2 保證鉆孔灌注樁混凝土施工質量

在施工過程中，要注意控制好混凝土的配合比，確保其具有良好的和易性和流動性，從而促進混凝土具有較好的和易性。同時要注意控制好混凝土在灌注過程中的壓力和速度，避免出現因壓力過大或者速度過快而造成堵管、斷樁等問題。在施工過程中，還要注意做好混凝土灌注工作，防止出現導管埋深不夠、混凝土離析等問題。同時還要注意控制好導管的埋深和提升高度。在進行導管埋深和提升高度控制時，要根據實際情況進行合理確定。如果需要埋設較深的導管時，要注意采取增加鋼筋籠長度等措施來實現。要注意控制好各個環節的施工質量和進度，確保其符合設計要求，同時還要注意做好施工質量檢查工作[5]。

4 結語

在我國經濟社會快速發展的背景下，建筑行業得到了迅速發展。鉆孔灌注樁技術在土木工程中的應用非常廣泛，這種技術具有承載力大、穩定性高的優勢，因此在實際施工過程中得到了廣泛應用。為了確保鉆孔灌注樁技術能夠得到有效應用，施工人員必須要嚴格控制好施工過程中的每一個環節，保證其能夠符合相關要求。在鉆孔灌注樁技術實際應用的過程中，容易受到地質條件、環境因素以及施工技術等因素的影響，因此必須要對這些因素進行充分考慮，采取相應的處理措施，確保鉆孔灌注樁技術能夠得到有效應用。

參考文獻

[1]楊廣.橋梁土木工程中鉆孔灌注樁施工技術探討[J].散裝水泥，2022（6）：154-156.

[2]房博文，張騁，胡濤，等.不同樁徑鉆孔灌注樁荷載傳遞特性現場試驗研究[J].中國水運（下半月），2023，23（1）：151-153.

[3]廉兆成.橋梁施工中鉆孔灌注樁質量控制措施研究[J].工程建設與設計，2023（2）：134-136.

[4]陳桐民.地鐵車站圍護結構半圓形橫截面鉆孔灌注樁一次成樁施工技術[J].建筑與預算，2023（9）：62-64.

[5]王春琪，王淑霞.復雜地質條件下的鉆孔灌注樁成樁技術在夏橋泵站中的應用研究[J].長江工程職業技術學院學報，2023，40（3）：5-10.