試述土木工程中鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用

張乃明

摘 要：土木工程是建筑工程中最為基礎(chǔ)的部分，鉆孔樁技術(shù)是土木工程中最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié)，鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用質(zhì)量直接決定著土木工程的質(zhì)量，決定著建筑工程的質(zhì)量。鉆孔樁技術(shù)在建筑工程基礎(chǔ)領(lǐng)域擁有重要的地位，是建筑工程基礎(chǔ)施工中關(guān)鍵的施工方法。

關(guān)鍵詞：土木工程；鉆孔樁技術(shù)；應(yīng)用

鉆孔灌注樁具有施工簡便，適應(yīng)能力強(qiáng)和造價(jià)成本低的優(yōu)勢，其對于提升水利工程的質(zhì)量和進(jìn)度也有一定的優(yōu)勢，被廣泛的應(yīng)用于水利工程建設(shè)當(dāng)中。因此，加強(qiáng)對鉆孔灌注樁施工技術(shù)的研究以提升水利工程的建設(shè)質(zhì)量，是當(dāng)前擺在人們面前的一項(xiàng)重大而又艱巨的任務(wù)。

1 土木工程中鉆孔樁技術(shù)的含義和應(yīng)用的重要性

1.1 土木工程中鉆孔樁技術(shù)的含義。土木工程中鉆孔樁技術(shù)是指土木工程施工過程中，對于還未進(jìn)行基礎(chǔ)建設(shè)的地段，通過機(jī)械鉆孔、人力挖掘等手段采用地基樁孔的技術(shù)，并在樁孔內(nèi)放置鋼筋籠，澆筑混凝土，為以后構(gòu)建承重臺做好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.2 土木工程中鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用的重要性。建筑工程中進(jìn)行土木施工過程中，需要首先進(jìn)行建筑整體的地基澆筑，此時(shí)就要用到鉆孔樁技術(shù)。由于地基作為土木工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，直接承載整個(gè)建筑主體的重量，其穩(wěn)固性與抗震、耐用等特性緊密相連，直接影響建筑工程的使用壽命和質(zhì)量，因此，鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用時(shí)的施工方法、施工質(zhì)量控制等至關(guān)重要。作為民生工程中最基礎(chǔ)技術(shù)，鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用的科學(xué)性、合理性是提高整體建筑質(zhì)量的前提。應(yīng)用恰當(dāng)?shù)你@孔樁技術(shù)，能夠有效提高土木工程的質(zhì)量，真正實(shí)現(xiàn)建筑工程的民生要求，為業(yè)主的使用提供安全可靠性，能夠有效延長建筑的壽命和抗災(zāi)害能力。

2 土木工程中鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用種類

鉆孔樁技術(shù)分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔和沖擊鉆孔三類技術(shù)方法。正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔技術(shù)是指應(yīng)用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)進(jìn)行樁打孔，泥漿和鉆渣從空心鉆桿提升至地面；反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔技術(shù)是指應(yīng)用把循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔機(jī)進(jìn)行樁打孔，泥漿從空心占桿外流入樁孔，利用真空泵等裝置將混有鉆渣的泥漿再吸至地面；沖擊鉆孔技術(shù)是指應(yīng)用沖擊鉆設(shè)備，將樁底部泥石打碎帶出。

3 土木工程中鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

土木工程中鉆孔樁技術(shù)的應(yīng)用較為普便，鉆孔樁能夠?yàn)榻ㄖこ烫峁┗A(chǔ)承載力。因此，鉆孔樁技術(shù)自 20 世紀(jì) 60 年代后，逐漸得到普及。目前主要應(yīng)用于建筑、公路、橋梁等工程之中。在土木工程中應(yīng)用較多的是鉆孔灌注樁技術(shù)。它主要由鉆孔和成樁灌注而成，工序環(huán)節(jié)多且工藝流程復(fù)雜，要求在短時(shí)間內(nèi)迅速完成對混凝土澆灌注的過程。因此，應(yīng)用時(shí)需要在質(zhì)量監(jiān)督與控制上加大力度。鉆孔樁技術(shù)在我國逐漸應(yīng)用并發(fā)展，最終以鉆孔方式形成 3 種鉆孔樁技術(shù)，大大提高了樁基的穩(wěn)固性和抗震性和防沉降性。

4 土木工程中鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用存在的問題

4.1 鉆孔塌陷問題。土木工程中進(jìn)行鉆孔樁施工時(shí)，一旦發(fā)生鉆孔塌陷，勢必影響后續(xù)序，影響工期。分析出現(xiàn)鉆孔塌陷問題的原因之一是因?yàn)榈芈裨O(shè)護(hù)筒時(shí)，過于急躁，沒有嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行埋設(shè)，護(hù)筒淺，筒底漏水，水對鉆孔壁進(jìn)行沖刷，造成下部孔壁擴(kuò)張，上部孔壁狹小，在重力的作用，就會(huì)出現(xiàn)上部鉆孔下陷。原因之二是由于樁基地質(zhì)原因所致。如果鉆孔地質(zhì)呈砂性，粘土過少，那么在鉆孔的過程中，細(xì)砂就會(huì)下落，造成上部鉆孔下陷現(xiàn)象。原因之三是泥漿比例不當(dāng)所致。鉆孔過程中，需要泥漿進(jìn)行潤滑或提升鉆渣，泥漿比重過低，同樣對孔壁的影響較大，容易造成塌陷。

4.2 鉆孔內(nèi)出現(xiàn)過多沉積。鉆孔機(jī)進(jìn)度下降鉆孔機(jī)在不斷進(jìn)行深度鉆孔時(shí)，出現(xiàn)鉆孔底部有過多的沉積淤泥，就會(huì)降低鉆孔進(jìn)度。分析沉積過多淤泥的原因主要有泥漿比例不合理、泥漿中鉆渣比例下降導(dǎo)致的排出不及時(shí)和泥漿壓力泵工作時(shí)壓力不足等。泥漿比例不合理，導(dǎo)致泥漿過于稀，沒有足夠的懸浮力，不能將顆粒較大的鉆渣進(jìn)行有效的提升，鉆渣沉積鉆孔底部，無法排出。泥漿排量不足，等待排出的泥漿中鉆渣和大顆粒泥漿就會(huì)形成沉淀，造成排出的泥漿鉆渣過少。泥漿壓力泵主要是給泥漿提供排出需要的動(dòng)力，一旦泵壓力不足，混有鉆渣的泥漿就會(huì)緩慢上升，泥漿在這個(gè)過程就會(huì)發(fā)生沉淀。如果鉆孔后拖延的清孔時(shí)間過長，也可能造成沉淤現(xiàn)象。

4.3 鉆孔機(jī)工作過程中出現(xiàn)鉆孔收縮問題。分析鉆孔收縮，要么是鉆孔本來就小，要么是鉆孔壁土膨脹所致。前一種原因是由于鉆孔機(jī)的鉆頭不斷推進(jìn)，與土中的巖石不斷密切磨擦，由于巖石較堅(jiān)硬，對鉆頭的傷害很大，造成鉆頭磨損十分嚴(yán)重，旋轉(zhuǎn)起來，切面直徑變小，結(jié)果鉆孔變得越來越小。后一種原因是由于鉆孔地質(zhì)中含有大量的軟土，軟土顆粒遇到泥漿后，迅速吸收其中的水分，形成飽合的軟土，造成四周鉆孔壁的軟土向內(nèi)膨脹，導(dǎo)致鉆孔變小收縮。

5 土木工程中鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用問題的解決策略

5.1 鉆孔塌陷問題的解決策略。嚴(yán)格按照正常的護(hù)筒埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行埋設(shè)，并進(jìn)行埋設(shè)質(zhì)量監(jiān)督與控制。正常的護(hù)筒埋設(shè)，應(yīng)設(shè)置寬 15cm、厚12cm 的鋼帶，要求在護(hù)筒底部加裝刃腳。使得鉆渣排口高度高于地面 30cm。在埋設(shè)時(shí)，夯實(shí)四周土層，黏土含水量適當(dāng)。在干地埋設(shè)時(shí)，應(yīng)采取挖埋方法，深入土中 1m 以上并均勻、對稱地回填最優(yōu)含水量的黏土，將分層回填作夯實(shí)處理，保證密實(shí)度最佳。而在水中埋設(shè)時(shí)，可采用震動(dòng)加壓的方法，護(hù)筒要沉至土下 1m 處，以防止其發(fā)生穿孔或坍塌，如果一旦發(fā)生，就必須作返工處理。

5.2 鉆孔內(nèi)部過多沉積淤泥的解決策略。土木工程中應(yīng)用鉆孔樁技術(shù)進(jìn)行地基修筑時(shí)，為了避免出現(xiàn)鉆孔內(nèi)部過多沉積淤泥的問題，在實(shí)際施工過程中，要從其形成的原因入手，采取有效策略進(jìn)行問題的解決。首先，要根據(jù)鉆孔的地質(zhì)條件進(jìn)行不同土層不同泥漿的科學(xué)合理的泥漿配制。必要時(shí)添加適當(dāng)?shù)酿ね粒栽黾幽酀{的容重，改善泥漿過稀的狀態(tài)，從而增加泥漿的懸浮力，將更多的鉆渣帶出鉆孔。其次，要根據(jù)實(shí)際鉆孔進(jìn)度和情況選擇不同的泥漿泵，借以增大壓力，從而增大泥漿的瞬時(shí)排出量，泥漿和鉆渣還未沉積時(shí)就已經(jīng)排出鉆孔。

5.3 鉆孔機(jī)工作過程中出現(xiàn)鉆孔收縮問題的解決策略。當(dāng)鉆孔進(jìn)度到一定程度時(shí)，如果出現(xiàn)鉆孔收縮問題，首先要停止鉆孔，將鉆頭提出，判斷是否是鉆頭嚴(yán)重磨損所致，如果是，立即進(jìn)行鉆頭的修補(bǔ)或者更換，更換時(shí)要選擇質(zhì)量好，耐磨性能強(qiáng)的鉆頭進(jìn)行更換，以免反復(fù)進(jìn)行鉆頭更換操作，影響施工進(jìn)度。如果不是鉆頭磨損的原因，就要注意什么時(shí)候開始出現(xiàn)鉆孔收縮現(xiàn)象，并立即用鉆錘進(jìn)行鉆孔的擴(kuò)充，以達(dá)到鉆孔的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，如果反復(fù)出現(xiàn)，就要反復(fù)擴(kuò)充，直至鉆孔工作已經(jīng)全部完成。

6 結(jié)語

基礎(chǔ)架構(gòu)施工質(zhì)量關(guān)系人民生命財(cái)產(chǎn)安全，鉆孔樁技術(shù)更是整個(gè)基礎(chǔ)承重臺質(zhì)量安全的關(guān)鍵因素。技術(shù)的成敗主要從鋼筋籠偏移程度、單樁承重力、樁身偏移量等方面綜合評價(jià)與鑒定。作為民生工程，在技術(shù)要求頗為嚴(yán)格的基礎(chǔ)上，對項(xiàng)目后期審核工作也要做到認(rèn)真處理，各項(xiàng)檢測結(jié)果均要達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。因此，加強(qiáng)技術(shù)操作，實(shí)施嚴(yán)格控制在現(xiàn)代化建設(shè)中起到重大作用，是整個(gè)工程質(zhì)量安全的重要技術(shù)保證。

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