長螺旋鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點

馬云彪

（朝陽新嘉建設(shè)有限公司，遼寧 朝陽 122000）

長螺旋鉆孔灌注樁技術(shù)在現(xiàn)代土木工程中占有重要地位，特別是在建筑基礎(chǔ)工程領(lǐng)域。這項技術(shù)以其施工效率高、適用性廣和對環(huán)境影響小等優(yōu)點，在多種地質(zhì)條件下得到廣泛應(yīng)用。然而，為確保施工質(zhì)量和工程的成功，需要對其施工技術(shù)和質(zhì)量控制進行精細管理。有效的質(zhì)量控制措施不僅能保障工程的穩(wěn)定性和安全，還能大大提高施工效率，是實現(xiàn)項目成功的關(guān)鍵。

1 長螺旋鉆孔灌注樁施工技術(shù)概述

長螺旋鉆孔灌注樁技術(shù)作為現(xiàn)代土木工程中的一項關(guān)鍵技術(shù)，主要用于深基礎(chǔ)和重載荷結(jié)構(gòu)的支撐。這種技術(shù)通過使用一種特殊的長螺旋鉆頭，能夠在多種土壤條件下高效地鉆孔，以便灌注混凝土形成樁基。與傳統(tǒng)的打樁方法相比，長螺旋鉆孔灌注樁在施工速度、噪聲控制和對周圍環(huán)境的影響方面具有明顯優(yōu)勢。在施工過程中，通過精確控制鉆孔深度和角度，以及實時監(jiān)控混凝土的灌注量和質(zhì)量，這種技術(shù)能夠確保樁基的均勻性和穩(wěn)定性。

2 長螺旋鉆孔灌注樁施工流程

2.1 施工準備及鉆機安裝調(diào)試

在長螺旋鉆孔灌注樁施工的初期階段，施工準備及鉆機的安裝調(diào)試是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。首先，選擇適合的鉆機和輔助設(shè)備是基礎(chǔ)，這取決于工程規(guī)模、土壤條件和預定的樁深。在鉆機進場前，應(yīng)對施工現(xiàn)場進行徹底的檢查，包括地形評估和地下管線的探測，以防止施工中的意外情況。鉆機一旦到達施工現(xiàn)場，就要立即進行安裝和調(diào)試。這包括確保鉆機平穩(wěn)安裝在堅固的基座上，以防止操作過程中的移位或傾斜。調(diào)試過程中要重點檢查鉆桿和鉆頭的連接是否牢固，液壓系統(tǒng)是否正常，以及所有安全裝置是否可靠。此外，鉆機的操作員需進行專業(yè)培訓，確保他們熟悉設(shè)備的各項功能和操作程序。在施工準備階段，還需制定緊急應(yīng)對措施，以便在遇到不可預見的技術(shù)問題時迅速響應(yīng)[1]。

2.2 樁位測量放樣

樁位的準確測量和放樣對于長螺旋鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量至關(guān)重要。此階段的工作開始于使用高精度的測量設(shè)備，如全站儀或GPS 定位系統(tǒng)，來精確標定每個樁的位置。測量的準確性直接影響到樁基的布置和最終的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。在測量過程中，技術(shù)人員必須考慮到地形特征、已有建筑物以及未來結(jié)構(gòu)的負載分布。一旦確定樁位，接下來進行放樣，這一過程涉及在地面上標記出每個樁的確切位置。放樣時要確保每個標記的位置與設(shè)計圖紙上的指示嚴格一致，任何微小的誤差都會導致嚴重的后果。為提高精度，放樣工作通常需要由經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員來執(zhí)行。此外，放樣過程中還應(yīng)考慮到未來施工過程中出現(xiàn)的任何潛在障礙，以確保施工階段的順利進行。

2.3 鉆孔步驟及要求

2.3.1 鉆機進場

在長螺旋鉆孔灌注樁施工的鉆孔步驟中，鉆機的進場和塔身垂直度的控制是一項關(guān)鍵任務(wù)，直接影響著整個工程的質(zhì)量和安全。在鉆機進場后，首先要確保其穩(wěn)固地安裝在均勻承壓的基座上，以防止在鉆孔過程中出現(xiàn)移動或傾斜。隨后，施工人員需精確檢查并調(diào)整鉆機塔身的垂直度，確保其滿足設(shè)計要求。垂直度的精確控制對于確保鉆孔的準確性和混凝土灌注的質(zhì)量至關(guān)重要。通常，使用精密的水平儀和經(jīng)緯儀來測量塔身的垂直度，并實時監(jiān)測其偏差，確保誤差控制在1%以內(nèi)。這不僅涉及精確的測量技術(shù)，還包括對鉆機的微調(diào)整，以確保在各個階段都能維持高度的精確度。在整個鉆孔過程中，技術(shù)人員需要不斷監(jiān)控塔身的垂直度，并隨時做出調(diào)整，以防止由于地面不均或設(shè)備振動導致的任何偏差[2]。

2.3.2 導管鋪設(shè)

在長螺旋鉆孔灌注樁的施工過程中，導管鋪設(shè)是確保鉆孔質(zhì)量和準確性的關(guān)鍵步驟。導管的主要作用是穩(wěn)定鉆孔壁，防止土壤塌陷，尤其是在松軟或含水量高的土壤中。鋪設(shè)導管前，必須根據(jù)土壤類型和樁深選擇合適的導管類型和規(guī)格。在鋪設(shè)導管時，首先要確保其垂直度，這通常需要借助精密的測量儀器，如經(jīng)緯儀或激光水平儀。導管的垂直精確放置對于后續(xù)鉆孔的準確性至關(guān)重要。安裝導管時，要注意避免對周圍土壤造成過度擾動，尤其是在城市或其他密集建筑區(qū)域。此外，導管鋪設(shè)過程中還需要注意保持其內(nèi)部清潔，避免雜物或泥漿進入，會影響鉆孔的質(zhì)量。鋪設(shè)完畢后，進行嚴格的檢查，確保導管的位置、深度和垂直度符合設(shè)計要求。通過這些精確的操作和監(jiān)控，導管鋪設(shè)可以為后續(xù)的鉆孔和混凝土灌注提供堅實的基礎(chǔ)，保證工程質(zhì)量。

2.3.3 鉆機成孔

鉆機成孔是長螺旋鉆孔灌注樁施工過程中的核心環(huán)節(jié)，其質(zhì)量直接關(guān)系到樁基的質(zhì)量和穩(wěn)定性。在進行鉆孔之前，必須再次確認樁位的準確性和導管的正確安裝。鉆孔開始時，操作人員需調(diào)整鉆機，確保其與預定的鉆孔軸線精確對齊。鉆孔過程中，關(guān)鍵是要控制鉆進速度和鉆壓，這需要根據(jù)土壤條件和鉆頭類型進行適時調(diào)整。鉆孔時，技術(shù)人員需實時監(jiān)控鉆孔的深度和直徑，確保它們符合設(shè)計規(guī)范。此外，還需密切注意鉆機的振動和噪聲，這些是遇到地下障礙物或異常土層的跡象。在鉆孔過程中，鉆屑的移除也非常重要，不僅會影響鉆進速度，還會影響鉆孔的質(zhì)量。為確保鉆孔的順利進行，需要定期檢查鉆頭的磨損情況，并及時進行更換。鉆孔完成后，需對鉆孔進行詳細檢查，包括其直徑、深度和垂直度，以及是否有塌孔或雜物堆積等情況。這些細致的監(jiān)控和調(diào)整能確保鉆孔的高質(zhì)量，為后續(xù)的混凝土灌注打下堅實的基礎(chǔ)。

2.4 泵壓混凝土

在長螺旋鉆孔灌注樁的施工過程中，泵壓混凝土是一個關(guān)鍵步驟，確保樁的結(jié)構(gòu)完整性和承載能力。當混凝土面在鉆頭上方1 米時，施工人員需要開始提升鉆具，這一步驟要求極高的精確度和協(xié)調(diào)性。提升鉆具的速度需控制在每分鐘2.5 米，同時，混凝土的泵送量也要根據(jù)提升速度進行調(diào)整，以確保混凝土面始終比鉆頭高1.5 米。這種精確的控制可以防止混凝土在泵送過程中發(fā)生分層或泌水現(xiàn)象，確保混凝土的均勻性和質(zhì)量。在整個泵壓過程中，實時監(jiān)控混凝土的流動性和坍落度是至關(guān)重要的，以確保混凝土在樁孔中的均勻分布。此外，還要注意混凝土的溫度和固化時間，以避免過早硬化或強度不足[3]。

2.5 反插鋼筋籠成樁

反插鋼筋籠是長螺旋鉆孔灌注樁施工的另一重要環(huán)節(jié)，直接影響到樁基的承載能力和耐久性。施工開始前，首先利用小型挖掘機清除樁孔口的泥土，保持孔口的清潔。然后，將鋼筋籠懸掛器安裝到鋼筋籠中，使用吊車將鋼筋籠吊起。在吊起鋼筋籠的過程中，關(guān)鍵是確保鋼筋籠垂直對準樁孔口，以保證鋼筋籠在下降過程中的垂直度和中心位置。依靠重力作用，讓鋼筋籠緩慢、平穩(wěn)地下落到樁孔中，這一過程中需密切監(jiān)控鋼筋籠的位置和姿態(tài)，以防止傾斜或偏移。為確保樁頭混凝土的強度，施工人員需保證樁頭的超灌高度至少為800 毫米。這樣做可以保證樁頂部的混凝土具有足夠的強度和密實度，從而提高整個樁的結(jié)構(gòu)完整性。

3 長螺旋鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施

3.1 質(zhì)量控制要點

在長螺旋鉆孔灌注樁施工中，質(zhì)量控制是確保工程安全和有效性的關(guān)鍵。首先，地泵的合理安放是保證混凝土順利輸送的前提，地泵的位置應(yīng)選擇在既方便混凝土運輸又能保證施工區(qū)域順暢的地點。地泵的穩(wěn)定性和輸送能力直接影響到混凝土的泵送效率和質(zhì)量，因此，地泵的日常維護和檢查不容忽視。其次，加強施工材料管理是保證工程質(zhì)量的基礎(chǔ)。這包括對混凝土、鋼筋和其他建筑材料的質(zhì)量控制，確保所有材料均符合國家標準和工程要求。對材料的儲存和保護也應(yīng)給予足夠的重視，以防材料在施工前受到損害。此外，加強施工現(xiàn)場管理對于提高工作效率和保障工人安全同樣重要，涉及施工現(xiàn)場的清潔、有序，以及確保所有設(shè)備和機械的正常運作。

3.2 常見問題及處理措施

3.2.1 混凝土管道堵塞

在長螺旋鉆孔灌注樁施工過程中，混凝土管道堵塞是一種常見的技術(shù)問題，由多種因素引起。其中，最常見的原因是混凝土的配比不當或固化時間控制不準確，導致混凝土在管道內(nèi)迅速硬化。此外，長時間的停機和清洗不當也會增加堵塞的風險。管道堵塞不僅會中斷施工進程，還會導致混凝土質(zhì)量下降，甚至損壞泵送設(shè)備。在施工現(xiàn)場，一旦發(fā)生管道堵塞，將迅速影響到整個施工的進度和安全。

針對混凝土管道堵塞的問題，首先應(yīng)采取預防措施，確保混凝土的配比科學合理，特別是水泥和水的比例要準確控制，以防止混凝土過早固化。其次，在泵送混凝土之前和泵送間隙，應(yīng)定期用水或清洗劑清洗管道，避免混凝土殘留和固化。在施工過程中，還需密切監(jiān)控混凝土的流動性和泵送壓力，一旦發(fā)現(xiàn)流動性下降或壓力異常，應(yīng)立即停止泵送并檢查管道。如果發(fā)生堵塞，應(yīng)立即采取措施清除堵塞物。通常，可以使用專門的清洗球或壓縮空氣來清除管道中的堵塞物，必要時還可以拆卸管道進行機械清理[4]。

3.2.2 竄孔

竄孔是長螺旋鉆孔灌注樁施工中的一個常見問題，指的是在施工過程中混凝土從預定的樁孔位置流失到其他區(qū)域，導致樁體強度和質(zhì)量下降。這種現(xiàn)象通常發(fā)生在土質(zhì)松軟或多孔的地層中，尤其是在含水量較高的土壤中更為常見。竄孔不僅會影響樁基的承載能力，還會導致鄰近區(qū)域的土壤穩(wěn)定性下降，增加工程風險。在某些情況下，竄孔會導致混凝土用量增加，從而增加工程成本。由于竄孔的發(fā)生會對整個工程的安全性和穩(wěn)定性造成嚴重威脅，因此，識別和預防竄孔現(xiàn)象是施工過程中的重要環(huán)節(jié)。

為防止竄孔現(xiàn)象的發(fā)生，首先需要在施工前進行詳細的地質(zhì)勘察，了解土壤的性質(zhì)和分布，特別是那些存在竄孔風險的區(qū)域。在鉆孔過程中，應(yīng)采用適當?shù)募夹g(shù)和設(shè)備，如使用適當規(guī)格的導管來穩(wěn)定鉆孔壁。此外，調(diào)整混凝土的配比以增強其流動性，同時控制適當?shù)墓嘧⑺俣群蛪毫Γ彩穷A防竄孔的重要措施。在混凝土灌注過程中，實時監(jiān)控混凝土的位置和量，一旦發(fā)現(xiàn)有竄孔的跡象，應(yīng)立即采取措施。包括調(diào)整灌注的方法，比如減少灌注的速度，或者在問題區(qū)域增加額外的加固措施。如果竄孔已經(jīng)發(fā)生，需要采取緊急措施來穩(wěn)定受影響的區(qū)域，包括在附近區(qū)域增設(shè)輔助支撐或使用特殊材料填充。

3.2.3 樁頭空心

樁頭空心是指在長螺旋鉆孔灌注樁施工過程中，樁頂部混凝土出現(xiàn)空洞或未充分充填的現(xiàn)象。這個問題通常由于混凝土灌注過程中的空氣夾帶或者混凝土分層引起。樁頭空心不僅會減弱樁基的承載能力，還會影響整個樁基的穩(wěn)定性和耐久性。在某些情況下，樁頭空心還會導致樁與上部結(jié)構(gòu)連接不牢，增加結(jié)構(gòu)的安全隱患。由于樁頭是承受上部結(jié)構(gòu)荷載的關(guān)鍵部分，因此樁頭空心的問題必須得到充分重視。

為預防和解決樁頭空心的問題，首先在施工前期應(yīng)確保混凝土的質(zhì)量和灌注技術(shù)達到要求。使用高質(zhì)量、適宜的混凝土配比，保證混凝土具有良好的流動性和抗離析性能，從而降低空心發(fā)生的風險。在灌注混凝土時，應(yīng)采取適當?shù)墓嘧⑺俣群头椒ǎ_保混凝土均勻充填并排出樁孔中的空氣。此外，使用振搗棒或其他振搗設(shè)備可以幫助混凝土更加密實，減少氣泡的產(chǎn)生。在灌注完成后，對樁頭進行仔細檢查，確保混凝土充填完整，沒有明顯的空洞或分層現(xiàn)象。如果發(fā)現(xiàn)樁頭空心，應(yīng)立即采取補救措施，如局部切除后重新灌注混凝土，或者采用注漿等技術(shù)來填補空洞[5]。

4 結(jié)語

在長螺旋鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及其質(zhì)量控制方面，每個步驟的精確執(zhí)行都至關(guān)重要。從地泵的合理布置到精確的樁位測量，再到專業(yè)的鉆孔操作和混凝土灌注，每個環(huán)節(jié)都要嚴格控制，確保施工質(zhì)量和安全。同時，對常見問題如混凝土管道堵塞、竄孔和樁頭空心的有效預防和及時解決，能進一步保障工程的穩(wěn)定性和耐久性。此外，全面的質(zhì)量控制措施不僅能提升施工效率，還能保證項目的長期成功。