建筑工程中灌注樁施工技術(shù)探討

王國鋒

【摘要】二十世紀(jì)五六十年代開始，我國的鐵路和公路橋梁就開始大量采用鉆孔灌注樁，促進(jìn)了建筑事業(yè)的發(fā)展。本文中，筆者以鉆孔灌注樁為對象對建筑工程中灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行了探討。

【關(guān)鍵詞】建筑工程 鉆孔 灌注樁 施工 技術(shù)

灌注樁是指以混凝土或鋼筋混凝土為材料的就地灌注混凝土樁。隨著大型鉆孔機(jī)械的發(fā)展，出現(xiàn)了鉆孔灌注樁。雖然鉆孔灌注樁施工工藝正日益完善，但往往由于技術(shù)不當(dāng)，施工管理不規(guī)范，斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質(zhì)量問題也時(shí)有發(fā)生。因此，運(yùn)用科學(xué)，實(shí)用的施工工藝和方法，加強(qiáng)過程質(zhì)量控制以確保工程質(zhì)量顯得極為重要。

一、灌注樁施工技術(shù)工藝分析

針對不同的建筑工程，灌注樁施工工藝略有不同，但是總體上施工工藝是遵循以下流程：

1、灌注樁施工前的準(zhǔn)備工作

首先是做好人員安排，施工前確保所有的技術(shù)人員、施工人員都通過了實(shí)際操作考核標(biāo)準(zhǔn)，需要相關(guān)證件的必須保證持證上崗。對進(jìn)場的建筑材料，務(wù)必做好檢驗(yàn)工作，水泥和鋼筋都要具備出廠證明書，嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范進(jìn)行取樣試驗(yàn)，一旦出現(xiàn)檢驗(yàn)不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況，進(jìn)行退場處理，不能擅自使用。根據(jù)工程實(shí)際情況，計(jì)算出鉆機(jī)、泥漿泵等工程設(shè)施的數(shù)量，保證工地用電用水充足以及工地內(nèi)施工排水的通暢。

2、鉆機(jī)成孔

一方面是對鉆孔位置、鉆孔機(jī)械、鉆頭的位置、型號和形狀進(jìn)行確定，要重點(diǎn)標(biāo)注樁基的中心線和中心點(diǎn)，選配性能適合于實(shí)際和設(shè)計(jì)的鉆孔機(jī)械，同時(shí)要根據(jù)地質(zhì)情況及時(shí)調(diào)整鉆頭的大小和形狀。另一方面，要規(guī)范鉆機(jī)的定位程序和定位測量，做到準(zhǔn)確穩(wěn)固，要注意鉆孔過程的連續(xù)性。此外，在鉆機(jī)鉆進(jìn)的過程中，要結(jié)合地層狀況做好清孔工作，使鉆孔能夠適于灌注樁施工的需要。

3、注漿前準(zhǔn)備

鉆孔施工完成后，要進(jìn)行混凝土灌注施工，但是在此之前要做好注漿前的準(zhǔn)備工作。在鉆孔時(shí)，如果實(shí)時(shí)測量的孔的深度已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)目浙@，這樣可以有效地清理孔底沉渣。在利用空鉆進(jìn)行清孔時(shí)，要時(shí)刻注意孔底沉渣的厚度，一旦沉渣厚度符合設(shè)計(jì)要求后，立即停止空鉆，人工清理孔底。然后是下吊鋼筋籠，在堆放、搬運(yùn)鋼筋籠的過程中，注意做好鋼筋籠的保護(hù)工作，避免鋼筋籠因?yàn)橥饬Τ霈F(xiàn)過大的變形。下放導(dǎo)管時(shí)，要確保導(dǎo)管的密封性，而且在下放之前已經(jīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)程做了壓力試驗(yàn)，檢測數(shù)據(jù)滿足使用要求，而且無漏水縫隙。

4、灌注樁注漿

灌注樁注漿前應(yīng)該對樁孔進(jìn)行清理、檢查鋼筋籠這是確保注漿順利進(jìn)行的先決條件。在注漿過程中要注意注漿的速度、壓力，避免注漿壓力過大而引起鋼筋籠形變。做好導(dǎo)管的密閉工作這是確保注漿速度和質(zhì)量的關(guān)鍵。

5、灌注混凝土保養(yǎng)

要對注漿形成的樁頭進(jìn)行清理，避免沉渣導(dǎo)致灌注樁強(qiáng)度的降低對于鉆孔灌注樁要展開超聲波檢驗(yàn)消除混凝土孔洞對灌注樁的影響。在灌注樁養(yǎng)護(hù)的過程中應(yīng)該注意不能過早負(fù)載，這會導(dǎo)致灌注樁的結(jié)構(gòu)、功能的變化和下降。

二、灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)控制

1、鉆機(jī)就位的控制

鉆機(jī)的安裝就位包含兩層意思，一是所鉆樁位在大地平面的位置控制，二是所鉆樁孔本身的立體位置控制。鉆孔灌注樁施工前應(yīng)對施工場地整平壓實(shí)，當(dāng)場地為深水區(qū)或淤泥層較厚時(shí)，應(yīng)搭設(shè)工作平臺。應(yīng)建立附合于結(jié)構(gòu)物整體測量控制中的子控制網(wǎng)（包括平面控制與高程控制，且所有測量必須有多余觀測。鉆機(jī)安裝的基本要求是水平、穩(wěn)固、三點(diǎn)（天車、轉(zhuǎn)盤、護(hù)筒中心）一垂線，這樣才能保證樁的垂直度和樁位偏差符合要求，安裝完畢后要用水平尺和測錘校驗(yàn)。鉆機(jī)完成一樁孔后一般不應(yīng)直接到鄰樁位施工而應(yīng)實(shí)行跳打原則，這是為了防止因鉆機(jī)荷載或成孔的應(yīng)力釋放而影響到剛灌注完砼的鄰樁的質(zhì)量，實(shí)在無法調(diào)整樁位時(shí)，應(yīng)停頓36小時(shí)以后才可在鄰樁上進(jìn)行施工

2、泥漿的調(diào)制和使用

實(shí)踐證明泥漿是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量好壞的重要環(huán)節(jié)，必須從嚴(yán)控制。泥漿一般采用自然造漿，必要時(shí)采取人工造漿，即用水、粘土（或膨潤土）和添加劑按適當(dāng)比例配置而成。在施工中應(yīng)注意檢測泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，尤其是比重和粘度這兩項(xiàng)最直觀、最重要的指標(biāo)。

3、鉆進(jìn)過程

鉆進(jìn)過程中主要應(yīng)加強(qiáng)以下事項(xiàng)的控制：（l）總的原則要快，一個(gè)樁的施工時(shí)間越短，質(zhì)量也越不容易出現(xiàn)問題，當(dāng)然，也不是要絕對的快，該慢的孔段要慢。如開孔時(shí)要輕壓慢鉆以防止發(fā)生孔斜，待鉆頭或?qū)虿课蝗窟M(jìn)入地層后，方可加速鉆進(jìn)；在淤泥質(zhì)土層也不能太快，需防止形成螺旋形孔。（2）鉆進(jìn)過程中泥漿循環(huán)量應(yīng)根據(jù)地層和鉆進(jìn)速度加以調(diào)整，若進(jìn)尺速度快而泵量小，泥漿必定粘稠而且泥塊沉渣多，影響成孔質(zhì)量；在松軟易坍地層中鉆進(jìn)時(shí)若泵量和壓力太大，會造成擴(kuò)徑甚至坍孔。（3）在鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時(shí)，應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定水位和要求的泥漿比重和粘度。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆，必須將鉆頭提出孔外。（4）終孔時(shí)，需對樁孔的孔深、孔徑、傾斜度進(jìn)行檢測，符合要求刁`能終孔，否則需繼續(xù)。

4、清孔

需要采用兩次清孔來達(dá)到規(guī)定的硅灌注前的泥漿比重。第一次清孔是鉆進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后直接利用鉆具進(jìn)行的換漿清孔工作。第一次清孔是能否達(dá)到技術(shù)要求的根本基礎(chǔ)，因而第一次清孔一定應(yīng)達(dá)到返出的泥漿中不含有的泥塊為止，根據(jù)在施工中的經(jīng)驗(yàn)，對一根三十幾米長的直徑600的樁來說，正循環(huán)清孔的時(shí)間應(yīng)大于30分鐘。第二次清孔是在下完鋼筋籠和導(dǎo)管以后利用導(dǎo)管進(jìn)行的清孔，目的是清除這段時(shí)間里從泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣。在清孔過程中必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。清孔完畢后，應(yīng)從孔底取出泥漿樣品，進(jìn)行性能指標(biāo)試驗(yàn)。需特別注意不得用加深鉆孔深度的方式來替代清孔。

5、鋼筋籠

鉆孔灌注樁的鋼筋籠制作一般使用熱扎鋼筋，材質(zhì)與焊接要求應(yīng)符合國家的相關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。鋼筋籠制作的技術(shù)要求主要是：①鋼筋籠直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)尺寸；②每節(jié)的長度不宜超過10米，也不宜短于5米，因?yàn)檫^長則吊起時(shí)易彎曲變形，過短則增加焊接時(shí)間，對成樁的質(zhì)量不利；③使用法蘭接頭導(dǎo)管時(shí)，最下面的一節(jié)鋼筋籠底端應(yīng)使主筋向外張開，以防導(dǎo)管掛鉤導(dǎo)管造成鋼筋籠上浮；④制作好的鋼筋籠應(yīng)平臥堆放在平整干凈的場地，堆高不得超過兩層。鋼筋籠在下籠過程中應(yīng)從速，一般樁孔應(yīng)在1一2個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。大樁亦不能超過3小時(shí)為宜。

6、水下混凝土的灌注

混凝土的強(qiáng)度等級必須滿足設(shè)計(jì)要求，砂石料、水泥、水等應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，采用商品混凝土必須經(jīng)過現(xiàn)場質(zhì)量檢測。此外，根據(jù)灌注樁的特點(diǎn)，水下混凝土還需控制（l）初凝時(shí)間和流動性。水下混凝土在灌注中應(yīng)控制以下幾個(gè)點(diǎn)：（l）水下混凝土灌注前應(yīng)檢查樁底的沉淀層厚度與泥漿指標(biāo)，不符合要求則應(yīng)再次清孔。（2）當(dāng)混凝土灌到孔口不再返出泥漿時(shí)，說明混凝土壓力已等于或小于其在樁內(nèi)頂升的阻力，此時(shí)應(yīng)提升導(dǎo)管；若需提高0.5一1.om以上才能灌入混凝土，則此時(shí)應(yīng)拆除一些導(dǎo)管，減小導(dǎo)管在混凝土的埋深，使動力重新大于阻力。（3）導(dǎo)管的埋深太大或太小都是不利的，埋深太大容易發(fā)生硅凝住導(dǎo)管的斷樁事故，埋深太淺容易沖翻孔內(nèi)硅頂面而將沉渣泥漿卷入，造成夾泥至斷樁，也容易發(fā)生將導(dǎo)管拔出硅的事故。因此，應(yīng)做到勤提勤拆，不能出現(xiàn)一次拆十幾米的情況。

參考文獻(xiàn)：

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