房建工程鉆孔灌注樁的施工技術初探

潘盧

引言

鉆孔灌注樁施工原理為通過重型機械進行鉆孔，在孔中灌注混凝土，混凝土凝固形成樁體進行承力。鉆孔灌注樁建設技術目前還處于發展階段，相較于其余的樁體建設方式，在施工過程中需要投入更多精力，并需要對多種因素進行考慮，在保證樁體強度滿足要求的情況下才能進行房屋建設。

1 房建工程鉆孔灌注樁特點

現代房建工程中，已經擁有了多種樁體建設技術，但是這些建設方式都存在一定不足，而鉆孔灌注樁建設可以在很大程度上避免這些不足，其主要具備的優勢如下：①相較于人工挖孔灌注樁，具有勞動強度大大降低、施工速度快、安全性能較高、受地下水位影響小、成本較人工挖孔灌注樁低等特點。充分提高施工過程的經濟性[1]。②相較于預制樁，鉆孔灌注樁能夠產生更大的樁體直徑。具有擠土效應小、不受地質變化限制、不需要接樁和截樁、振動小、噪聲小等特點，預制樁受限于制造、運輸設備，其直徑在一個相對較小的范圍內。③相較于錘擊沉入樁，建設過程產生的噪音更小，并且不產生振動，擠土效應很小等優勢。

但是鉆孔灌注樁也產生了一些問題：①施工過程復雜。由于鉆孔灌注樁是現場通過機械鉆孔在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，所以在建設前需要對地質條件進行詳細勘察，施工過程中對需要考慮多個因素以保證工程質量，過程繁瑣。②鉆孔過程中通常需要使用泥漿對孔洞進行保護，施工過程中泥漿循環系統存在泥漿排放，對環境產生了不利影響。③澆灌前必須對孔底沉渣厚度、泥漿含泥量等進行檢測，并埋設導管，使整個施工過程中不容易對樁身混凝土質量進行控制。④相較于各類預制樁和沉入樁，鉆孔灌注樁是現場施工，不但需要嚴格保證質量，也讓質量檢測過程更加復雜。

2 房建工程鉆孔灌注樁施工技術

2.1 確定地質環境

在進行鉆孔灌注樁的建造時，需要根據地質條件確定鉆孔方式，由于樁體需要架設在有一定強度的地基上，所以需要對地基強度進行檢測，保證地基能夠滿足強度要求，可采用地質雷達進行強度測定[2]。在強度滿足要求的情況下，還需要對地質的土壤條件進行檢測，這種檢測用于確定鉆孔方式，并且對不同的土壤，泥漿的作用也會產生變化，具體確定方式如表1所示。

表1 不同鉆孔方式對土質要求以及孔徑確定和泥漿作用

由表1，在對地質進行詳細監測后，需要根據土壤條件進行相應的鉆孔方式選取，為以后的施工過程打下基礎。

2.2 設備搭建

為保證灌注樁的順利施工，在進行地質檢測后需要按照相關標準進行設備搭建，設備搭建主要涉及以下幾個方面：①復核鉆孔機位置地基承載力測定。該過程的目的是保證鉆孔機不會發生中心偏移，影響穩定性，所以需要對地面平整度、承載力等進行嚴格檢查，對地勢有起伏的地點進行平整，鉆孔機的底座可加鋪鋼板，減小壓強。②埋設護筒。護筒應采用鋼護筒，通常用4mm鋼板制成內徑比鉆孔直徑大0.1～0.2m的鋼護筒，護筒埋設深度應高于地下水位1.0～2.0m，并高出施工地面至少0.3m，如采用旋挖鉆機開挖護筒埋設深度應大于2.5m。并且要求堅固、不漏水。鋼護筒頂端應留有泥漿的出漿口，護筒外圍用粘土填筑夯實。護筒通常采用鉆機壓入，護筒位置應準確，中心線應與樁中心線對齊，并保證護筒的垂直度。

2.3 泥漿制造

泥漿在鉆孔灌注樁制造過程中發揮極其重要的作用，在鉆孔過程中，泥漿不但對鉆孔機械起到潤滑作用，而且泥漿的投入使用可以對鉆頭進行降溫，防止產生過多熱量對鉆頭造成損壞，但是需要注意的是，泥漿的各項指標需要根據鉆孔方式不同進行選取，性能指標選取如表2。

表2 不同鉆孔方式下的泥漿選擇

在進行鉆孔操作的過程中，不但需要合理選擇鉆孔方式，在選取了鉆孔方式后，還需要根據不同的土層進行不同性能指標泥漿的制備，形成泥漿循環系統，在對鉆孔機械進行防護的同時，對機械的影響較小。

2.4 鉆孔

鉆孔是灌注樁施工過程中極其重要的一步，應根據樁位采用“跳打”的施工步驟。由于鉆孔質量會直接影響樁體質量，所以在進行鉆孔時，需要對孔進行各項檢查，檢查和鉆孔操作主要涉及以下幾個方面：①開孔過程。在開孔時，必須按設計要求進行孔位確定，并在孔的位置上做出明顯標記，將鉆桿和鉆頭對準標記處，位置誤差經檢測必須符合規范要求。鉆孔時，應先在鋼護筒內注入泥漿，開始應慢速鉆進，當鉆進深度超過護筒下2m時，采用正常速度鉆進。②泥漿控制。鉆進過程中要隨時監測泥漿比重及泥漿中含砂情況，記錄有關參數及地質情況，校核地勘報告。當鉆到設計要求孔深時停鉆，并保孔內持泥漿正常循環，直到泥漿內鉆渣含量小于4%。起鉆時應操作輕穩，避免拖刮孔壁，并向孔內補充適量的泥漿，使孔內水頭高度穩定。③鉆進控制。在進行鉆孔操作時，每進尺2～3m，應檢查鉆孔直徑和豎直度。④孔洞檢查。鉆進時如孔內出現縮頸、坍孔、涌砂等異常情況時，應立即將鉆具提離孔底，并保持泥漿高度，吸除孔內坍落物和涌砂；同時向孔內輸送性能符合要求的泥漿，保持水頭壓力以抵制繼續涌砂和坍孔。

2.5 清孔

孔內清孔分二次進行。第一次清孔在成孔完畢后立即采用鉆機的掏渣筒清孔；第二次在下放鋼筋籠和灌注混凝土導管安裝后進行，應采用泥漿循環置換法清孔。清孔過程中多次檢測孔底沉渣厚度，直到孔底沉渣厚度不大于100mm時停止清孔，清孔過程中應保持孔內水頭高度，防止坍孔事故。

2.6 鋼筋籠制作和放置

鋼筋籠的成型通常采用加強箍筋成型法，其綁扎順序為先主筋等間距布置好，待固定并設置架立筋后，再按設計要求綁扎箍筋。鋼筋籠主筋采用機械連接，同一斷面的主筋接頭率不大于1/2。鋼筋籠下端主筋應向內側彎曲呈傾斜狀。為保證樁身混凝土保護層厚度，在主筋外側安設混凝土保護層墊塊，墊塊間距、規格應符合要求。

鋼筋籠的吊裝通常采用吊車吊放。起吊時，須用雙吊點，吊點位置要恰當，吊點必須堅固可靠，以保證吊放時鋼筋籠的穩定。起吊時應慢慢吊直，吊直后將鋼筋籠對準孔位緩慢下放，且不得搖晃碰撞孔壁或強行入孔。鋼筋籠入孔后，根據設計標高進行固定，并做好標記，保證鋼筋籠位置、標高等符合規范及設計要求。

2.7 混凝土灌注

灌注前應先檢測混凝土拌和物的坍落度等指標以及樁孔內的泥漿比重，使其符合規范要求及施工需要，還應按規范要求留設混凝土試塊，以判定混凝土強度等級。灌注混凝土施工工序：安設導管→使隔水栓與導管內水面緊貼→灌注首批混凝土→連續灌注直至樁頂。

混凝土灌注通常采用水下灌注的方式，在灌注過程中，需要滿足一系列施工要求，通常情況下，需要根據不同水深確定導管直徑，灌注首批混凝土時，導管底距孔底宜為0.3～0.5m，且導管首次封入長度不應小于0.8m。灌注混凝土必須連續進行，不得中斷。在具體過程中，需要對以下問題進行避免：①管道堵塞。堵管問題多是由混凝土拌合物質量引起，所以需要對混凝土拌合物的質量進行嚴格檢查，消除灌注過程中由管道堵塞的問題。②防止鋼筋籠浮起。在進行混凝土灌注時，過大的灌注壓力會導致鋼筋籠浮起，所以需要對灌注速度及灌注壓力進行嚴格限制。

2.8 質量檢測

為保證建筑的整體強度，在進行灌注樁建造后，需要對樁體進行強度和質量檢測，檢測項目為樁身承載力和樁體完整性，目前在工程上，針對不同的監測目的選用不同的監測方法。例如樁體完整性的主要影響因素就是樁體是否出現裂紋以及斷裂，所以針對這種檢測，可以采用超聲波檢測法，采用這種方法不但能夠檢測樁體是否出現斷裂，還能確定樁體的斷裂位置，這種檢測方式目前在工程上取得較多應用[3]。

3 結論

綜上所述，鉆孔灌注樁施工過程中，需要考慮的環境因素較多，而且施工過程較為繁瑣，但是由于其在地質條件復雜、持力層埋藏深、地下水位高等不利于人工挖孔及別的工藝成孔的情況下，比較好的工藝選擇，并且樁徑選擇范圍廣，在工程上取得較多應用。要進行鉆孔灌注樁的完整施工，需要經過勘察地質條件、泥漿制備以及樁體檢查等流程，滿足施工要求。

[1]馮寒冬.房建工程鉆孔灌注樁的施工技術分析[J].建筑設計管理，2016，33（02）：80～82.

[2]王者江.地質雷達在混凝土路面強度檢測中應用與研究[A].中國地球物理學會.2000年中國地球物理學會年刊——中國地球物理學會第十六屆年會論文集[C].中國地球物理學會，2000：1.

[3]王正君.超聲法檢測灌注樁混凝土強度的研究[D].東北林業大學，2005.