嚴(yán)微

（山西二建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030013）

0 引言

樁基是建筑工程中最底層的支撐結(jié)構(gòu)，既能對(duì)建筑上層建筑起到良好的支撐作用，也能加固地基土壤，保障建筑工程整體的穩(wěn)定性。建筑行業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，施工技術(shù)更新?lián)Q代速度很快，工程中可應(yīng)用的樁基施工技術(shù)種類也很多，其中鉆孔灌注樁技術(shù)，應(yīng)具有多種技術(shù)優(yōu)勢，在高層、超高層建筑的施工中都表現(xiàn)出良好的應(yīng)用效果，加強(qiáng)對(duì)這一技術(shù)的研究，對(duì)促進(jìn)建筑行業(yè)健康發(fā)展具有積極作用。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)優(yōu)劣勢及施工要點(diǎn)分析

1.1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)優(yōu)劣勢分析

鉆孔灌注樁施工技術(shù)屬于一種樁基加固技術(shù)，是先通過機(jī)械設(shè)備在設(shè)定施工位置中鉆孔，清孔后將鋼筋籠布置在孔洞內(nèi)，最后澆筑混凝土形成的鋼筋混凝土樁基。此種施工方式在的現(xiàn)代建筑工程施工中的應(yīng)用十分普遍，與其他樁基施工技術(shù)相比，該技術(shù)分別具有以下幾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢和劣勢。

1.1.1 技術(shù)優(yōu)勢

①可根據(jù)成孔方式的區(qū)別將鉆孔灌注樁施工技術(shù)細(xì)分成若干類別，如挖孔灌注樁、沉管灌注樁、鉆孔灌注樁等，對(duì)各種類型的樁基施工環(huán)境都具有良好的適應(yīng)能力，可根據(jù)實(shí)際施工需求靈活選擇。②鉆孔灌注樁技術(shù)在應(yīng)用過程中主要是靠機(jī)械設(shè)備鉆孔和混凝土澆筑，在施工過程中產(chǎn)生的噪聲比打工工藝的沉入樁方式更少，可應(yīng)用于城市施工環(huán)境中，減少對(duì)周邊居民產(chǎn)生的干擾。③與預(yù)制樁相比，灌注樁的直徑和規(guī)格更大，將其應(yīng)用在高層、超高層建筑施工中，會(huì)獲得良好的樁基處理效果，該種施工技術(shù)更加符合現(xiàn)代建筑的施工要求，能為上層建筑提供可靠支撐。④其他樁基施工技術(shù)在完成施工后，在樁和地基之間可能存在一定縫隙，影響樁的穩(wěn)定性，而鉆孔灌注樁技術(shù)直接將混凝土灌注在地基環(huán)境中，二者具有良好的貼合度。

1.1.2 技術(shù)劣勢

①鉆孔灌注樁技術(shù)在應(yīng)用過程中需要在泥水環(huán)境中進(jìn)行混凝土灌注，在泥水混合物的影響下可能使混凝土材料的配比發(fā)生相應(yīng)變化，進(jìn)而影響混凝土的質(zhì)量[1]。②鉆孔灌注樁技術(shù)的整個(gè)施工流程推進(jìn)速度較慢，在施工過程中會(huì)有大量泥渣生成，若未能對(duì)其進(jìn)行有效處理，可能會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定污染和影響。③該技術(shù)雖然對(duì)多種地基環(huán)境都具有良好的適應(yīng)能力，但在含水量較高、結(jié)構(gòu)空隙較大的土層中通常難以應(yīng)用，如碎石土、水下地基、自重濕陷性土環(huán)境等。

1.2 鉆孔灌注樁技術(shù)的施工要點(diǎn)

鉆孔灌注樁技術(shù)在施工過程中需要重點(diǎn)關(guān)注成孔質(zhì)量和鋼筋籠安裝質(zhì)量，保證這兩項(xiàng)施工步驟的質(zhì)量，才能為提高灌注樁的整體施工質(zhì)量奠定基礎(chǔ)。

1.2.1 成孔施工要點(diǎn)

①關(guān)注鉆孔的塌陷情況。鉆孔灌注樁技術(shù)的本質(zhì)是利用樁基提高地基的承載能力，或維護(hù)邊坡，使其能更好地抵抗土方側(cè)壓力，避免出現(xiàn)土方位移現(xiàn)象，很多地基環(huán)境中包含軟弱土層，完成鉆孔后可能會(huì)出現(xiàn)不同程度的掉渣、坍塌情況，為避免該類不良現(xiàn)象影響成孔質(zhì)量，需要在施工過程中嚴(yán)格控制鉆孔速度、泥漿配比、護(hù)筒安裝、地下水位管理等工作細(xì)節(jié)，以預(yù)防掉渣、坍塌情況的出現(xiàn)。對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)坍塌情況的鉆孔來說，可使用黏土、砂等材料對(duì)鉆孔進(jìn)行回填，回填高度在塌孔段上方1~2m 位置，將回填材料夯實(shí)后可繼續(xù)施工。②關(guān)注孔洞垂直度問題。鉆孔垂直度是否達(dá)標(biāo)會(huì)直接影響灌注樁的施工質(zhì)量，鉆孔過程中鉆機(jī)設(shè)備設(shè)置方式、人員操作等都會(huì)造成鉆孔歪斜現(xiàn)象。因此，施工現(xiàn)場管理人員應(yīng)在展開鉆孔操作時(shí)，做好專業(yè)施工人員組織工作，嚴(yán)格按照技術(shù)應(yīng)用規(guī)范進(jìn)行鉆孔設(shè)備設(shè)施的安裝和布置，做好鉆孔準(zhǔn)備工作，防止鉆孔歪斜等情況的出現(xiàn)。對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)歪斜情況的鉆孔來說，可重新布置鉆機(jī)緩慢下鉆，對(duì)歪斜情況不嚴(yán)重的鉆孔進(jìn)行修復(fù)和糾偏，若歪斜情況較為嚴(yán)重，則應(yīng)對(duì)鉆孔進(jìn)行回填并重新鉆孔。

1.2.2 鋼筋籠安裝施工要點(diǎn)

①關(guān)注鋼筋孔安裝質(zhì)量。鋼筋籠的制作需要充分滿足施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要求，對(duì)鋼筋籠進(jìn)行運(yùn)輸、吊裝、布置的股過程中，必須做好相應(yīng)的防護(hù)措施，吊裝施工應(yīng)盡量減慢速度，防止鋼筋籠材料因受到磕碰等發(fā)生變形[2]。同時(shí)，需要由專人對(duì)鋼筋籠入孔的垂直度進(jìn)行控制和檢驗(yàn)，準(zhǔn)計(jì)算吊筋長度，以確?；炷帘Ｗo(hù)層墊塊設(shè)置間距的合理性。②關(guān)注鋼筋籠上浮問題。完成鉆孔后會(huì)向鉆孔內(nèi)注入泥水混合物，以保護(hù)成孔質(zhì)量，后續(xù)混凝土施工直接從底部進(jìn)行澆筑，兩項(xiàng)環(huán)節(jié)都可能會(huì)使鋼筋籠出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，影響鋼筋籠的入籠深度。為減小鋼筋籠上浮對(duì)灌注樁施工質(zhì)量的影響，應(yīng)將混凝土坍落度控制在（20±20）cm 內(nèi)，優(yōu)選具有良好和易性的混凝土材料，并盡量控制混凝土的灌膠速度，防止鋼筋籠在施工過程中出現(xiàn)上浮情況。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)的應(yīng)用

2.1 工程案例

本文以某高層建筑工程施工為例，該建筑工程占地面積為462m2，建筑總高43m。由于建筑總高度較高，必須在施工前對(duì)樁基進(jìn)行處理，以確保地基具有良好的承載能力，能充分滿足上層建筑的施工要求，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)樁基施工提出了嚴(yán)格要求，并將樁基施工技術(shù)選型和選型技術(shù)實(shí)施全過程管理作為工程樁基施工中的兩項(xiàng)重點(diǎn)管理內(nèi)容。通過對(duì)工程所在地基環(huán)境進(jìn)行實(shí)際考察和勘察之后，最終確定應(yīng)用鉆孔灌注樁技術(shù)展開樁基施工，并對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用的全過程進(jìn)行嚴(yán)格管理。

2.2 工程地質(zhì)條件與技術(shù)選型

本工程項(xiàng)目屬于城市房屋改建工程，本身具有良好的地質(zhì)條件，地下管線分布，主要土質(zhì)為黏性土，土壤含水量一般，地下水位線約為230m，樁孔最大深度為150m，符合施工條件。在技術(shù)選型過程中，技術(shù)人員對(duì)鉆孔灌注樁和預(yù)制樁兩種施工技術(shù)的承載效果進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)結(jié)果顯示預(yù)制樁由于規(guī)格較小，單樁承載力低于鉆孔灌注樁，難以滿足該建筑的地基處理要求。鉆孔灌注樁單樁規(guī)格較大、承載能力強(qiáng)、地基加固效果好，在施工過程中僅需要配合土質(zhì)排水工序即可，施工便捷性強(qiáng)，所以最后選用鉆孔灌注樁結(jié)合泥漿護(hù)壁工藝技術(shù)展開地基加固施工[3]。

2.3 技術(shù)應(yīng)用

鉆孔灌注樁施工整個(gè)流程如圖1 所示。

圖1 鉆孔灌注樁施工流程

2.3.1 施工準(zhǔn)備

①由于工程項(xiàng)目所在地土壤中含水量一般，為防止土壤中水分影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，需要先挖開天然覆蓋層，對(duì)下層土壤進(jìn)行預(yù)先排水[4]。具體排水可通過兩種方式進(jìn)行，分別是排水渠排水和錘擊法排水，其中排水渠排水是使所有排水點(diǎn)都與排水渠相連，以保證土壤中蘊(yùn)含的水土被充分排出；錘擊法是使用相關(guān)機(jī)械設(shè)備對(duì)地基土壤進(jìn)行錘擊，既能提高土壤的密實(shí)度，也能充分排出土壤中蘊(yùn)含的不成流水體，同時(shí)配合具有一定坡度的排水渠，能有效防止水分滯留情況。②按照設(shè)計(jì)圖紙中標(biāo)注的尺寸信息進(jìn)行現(xiàn)場放線，劃定鉆孔點(diǎn)，并在每個(gè)鉆孔點(diǎn)標(biāo)記位置中詳細(xì)標(biāo)出鉆孔的孔徑和深度信息，以便在施工過程中依據(jù)信息展開施工及驗(yàn)收，最終成孔孔徑和孔深與設(shè)計(jì)值誤差應(yīng)控制在±0.5m。③結(jié)合放線情況進(jìn)行鉆機(jī)設(shè)備的布置，但需要在布置前全面檢查鉆機(jī)設(shè)備的性能，確保鉆機(jī)設(shè)備無零件嚴(yán)重磨損、工作異常等情況，確保鉆頭與鉆孔中心位置相對(duì)，保證鉆機(jī)的垂直度，鉆孔與鉆孔中心位置布置誤差應(yīng)控制在±2cm 以內(nèi)。

2.3.2 護(hù)筒埋設(shè)

為保障成孔質(zhì)量，需要在正式鉆孔前預(yù)先埋設(shè)護(hù)筒，以防止孔壁出現(xiàn)掉渣、坍塌等不良現(xiàn)象[5]。需要對(duì)護(hù)筒的規(guī)格、長度和材質(zhì)提出嚴(yán)格要求，護(hù)筒規(guī)格需比鉆孔直徑大，結(jié)合鉆機(jī)規(guī)格進(jìn)行配套護(hù)筒的設(shè)置，本工程中使用鉆孔設(shè)備為直徑為35cm 的沖擊鉆，所以護(hù)筒內(nèi)徑應(yīng)至少在35cm 以上；通常單節(jié)護(hù)筒長度值在2~6m之間，在實(shí)際應(yīng)用過程中需要結(jié)合鉆孔需求設(shè)置埋設(shè)深度，本工程中單節(jié)護(hù)筒長度為4.3m；常用護(hù)筒材料有鋼筋混凝土材料、木質(zhì)材料、鋼材料等，鋼材料綜合性能較好，且可回收利用，故本工程最終選用鋼材質(zhì)護(hù)筒。

2.3.3 泥漿制備

泥漿灌注是保護(hù)孔壁的重要環(huán)節(jié)，但需要對(duì)泥漿制備比例進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保泥漿稠度能滿足施工和護(hù)臂的雙重要求[6]。若泥漿過稠，會(huì)在一定程度上影響沖擊鉆的鉆孔效率，延長施工周期，若泥漿過稀，則難以充分發(fā)揮護(hù)壁效果。本工程中泥漿制備比例為水:黏土:添加劑=2:1:1，各項(xiàng)原材料添加順序無特殊要求，確保泥漿拌和均勻即可，泥漿稠度區(qū)間為16～22MPa·s，在此稠度區(qū)間中能充分保障鉆孔過程中出現(xiàn)內(nèi)外滲流的不良現(xiàn)象，保障成孔質(zhì)量。

2.3.4 鉆孔

完成以上工作后，即可正式開始鉆孔作業(yè)。鉆機(jī)操作人員需要以緩慢勻速控制鉆頭鉆進(jìn)，盡可能保持鉆頭與鉆進(jìn)路線一致，保障孔洞的垂直度，同時(shí)由專人固定護(hù)筒，防止其在鉆孔推進(jìn)過程中發(fā)生偏移[7]。本工程鉆孔施工作業(yè)與泥漿護(hù)壁作業(yè)同時(shí)進(jìn)行，不斷向成孔中加入泥漿，并密切關(guān)注成孔質(zhì)量和泥漿護(hù)壁效果，每鉆進(jìn)10m 必須停機(jī)進(jìn)行鉆孔檢查工作，保證鉆孔無坍塌、歪斜等情況發(fā)生。鉆孔作業(yè)必須依次進(jìn)行，或同時(shí)施工的鉆孔之間距離必須在大于安全距離，否則可能會(huì)因機(jī)械振動(dòng)或土層擾動(dòng)，對(duì)相鄰鉆孔的成孔質(zhì)量造成影響，避免返工、重新鉆孔等情況的發(fā)生。

2.3.5 清孔和泥漿導(dǎo)入

完成鉆孔作業(yè)后應(yīng)利用吸泥機(jī)展開清孔作業(yè)，將鉆孔內(nèi)殘留泥渣吸出。此種清孔方式應(yīng)用較為便捷，但不能在穩(wěn)定性較差的地基環(huán)境中使用，以防吸泥機(jī)破壞鉆孔孔壁，本工程地基環(huán)境土層穩(wěn)定性較強(qiáng)，故采用此種清孔方式[8]。完成清孔作業(yè)后，在鉆孔內(nèi)布置混凝土灌注導(dǎo)管，導(dǎo)管中應(yīng)無歷史殘留的混凝土硬塊、土渣或雜物等，防止對(duì)關(guān)注質(zhì)量造成影響，將關(guān)注導(dǎo)管直接與泥漿池相連，為后續(xù)混凝土灌漿作業(yè)做好準(zhǔn)備。

2.3.6 安裝鋼筋籠

鋼筋孔吊裝施工前，必須對(duì)鉆孔進(jìn)行再次清孔，防止孔洞內(nèi)有殘留土渣、石塊等殘留，影響鋼筋孔布置深度[9]。然后使用吊裝設(shè)備將鋼筋籠吊起，對(duì)準(zhǔn)鉆孔緩慢下放，在鋼筋籠底部靠近孔口時(shí)，必須以人工固定和引導(dǎo)的方式輔助鋼筋籠下放，下放到預(yù)計(jì)深度后，工作人員應(yīng)以手把的方式確定鋼筋籠無晃動(dòng)，才可松手。整個(gè)鋼筋籠吊裝施工的核心原則是保證其吊裝過程中不會(huì)受到磕碰和損壞、不會(huì)對(duì)孔壁造成損壞。完成鋼筋孔吊裝施工作業(yè)后，需要對(duì)作業(yè)質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，確保其安裝質(zhì)量符合工程施工標(biāo)準(zhǔn)，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，必須對(duì)其進(jìn)行妥善處理或返工，消除地基工程中一切可能存在的隱患問題，才能為上層建筑施工奠定良好的基礎(chǔ)。

2.3.7 混凝土灌注施工

將提前完成制備的混凝土漿液灌入孔中，整個(gè)混凝土灌漿作業(yè)需一次完成，防止發(fā)生斷樁情況[10]。在施工前需要對(duì)混凝土坍落度進(jìn)行檢驗(yàn)，保證其符合施工質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，鉆孔灌注樁技術(shù)因具有種類多、施工噪聲小、規(guī)格大、與地基連接性好等優(yōu)勢，在現(xiàn)代建筑工程施工中的應(yīng)用十分廣泛，但也具備其特有的技術(shù)劣勢，施工中需要關(guān)注的要點(diǎn)內(nèi)容較多。技術(shù)人員在實(shí)際工程施工中，應(yīng)根據(jù)工程現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行地基加固技術(shù)選型，充分保障技術(shù)和環(huán)境的適應(yīng)性，并在應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，嚴(yán)格遵照施工流程展開施工，控制各環(huán)節(jié)施工質(zhì)量，才能最大程度發(fā)揮鉆孔灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。