關(guān)于土木工程中灌注樁施工技術(shù)的探討

張斌亨

【摘 要】 灌注樁施工技術(shù)作為土木工程的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵，直接影響著建筑業(yè)的質(zhì)量水平和發(fā)展進(jìn)度。文章就土木工程中灌注樁施工技術(shù)進(jìn)行分析，探討常見問題及解決方法。

【關(guān)鍵詞】 土木；工程；灌注樁；施工技術(shù)

引言：根基結(jié)構(gòu)對于建筑工程來說是最為關(guān)鍵的施工部分，土木工程在整個建筑工程建設(shè)中至關(guān)重要，是整座建筑質(zhì)量之根本。作為灌注樁施工技術(shù)，在土木工程中更是決定整個基礎(chǔ)承重臺質(zhì)量安全的關(guān)鍵因素。

1、灌注樁施工技術(shù)

1.1干作業(yè)成孔灌注樁施工技術(shù)

干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機(jī)具，在地下水位以上的土層中成樁的工藝，適用于黏土、粉土、填土、中等密實以上的砂土、風(fēng)化巖層等土質(zhì)。目前常采用螺旋鉆機(jī)成孔，它是利用動力旋轉(zhuǎn)鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉(zhuǎn)削土體，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。鉆頭是鉆進(jìn)取土的關(guān)鍵裝置，有多種類型，常用的有錐式鉆頭、平底鉆頭、耙式鉆頭等，錐式鉆頭適用于黏性土；平底鉆頭適用于松散土層；耙式鉆頭適用于雜填土，其鉆頭邊鑲有硬質(zhì)合金刀頭，能將碎磚等硬塊削成小顆粒，螺旋鉆機(jī)成孔直徑一般為300～600mm。干作業(yè)成孔灌注樁的工藝流程為：測定樁位→鉆孔→清孔→下鋼筋籠→澆注混凝土。鉆孔操作時要求鉆桿垂直穩(wěn)固、位置正確。如發(fā)現(xiàn)鉆桿搖晃或難以鉆進(jìn)時，可能是遇到石塊等異物，應(yīng)立即停機(jī)，檢查排除。鉆孔時應(yīng)隨時清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應(yīng)及時研究解決。當(dāng)螺旋鉆機(jī)鉆至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)在原位空轉(zhuǎn)清土，以清除孔底回落虛土。鋼筋籠應(yīng)一次扎好，小心放人孔內(nèi)，防止孔壁塌土?；炷翍?yīng)連續(xù)澆筑，每次澆筑高度控制在1.5m以內(nèi)。

1.2泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工技術(shù)

（1）埋設(shè)護(hù)筒。鉆孔前需在樁位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，護(hù)筒的作用有固定樁位、鉆頭導(dǎo)向、保護(hù)孔口、維持泥漿水頭及防止地面水流入等。護(hù)筒一般用4～8mm厚鋼板制成，內(nèi)徑應(yīng)比鉆頭直徑大20cm以上。埋設(shè)護(hù)筒常用挖埋法，埋設(shè)深度黏性土不宜小于1.0m，砂土中不宜小于1.5m，孔口處用黏土密實封填。筒頂高m地面0.3～0.4m，泥漿面應(yīng)保持高出地下水位1.0m以上。

（2）護(hù)壁泥漿。泥漿在樁孔內(nèi)會吸附在孔壁上，甚至滲透進(jìn)周同土孔隙中，避免內(nèi)壁漏水。它具有保持孔內(nèi)水壓穩(wěn)定、保護(hù)孔壁以防止塌孔、攜帶土渣排出孔外以及冷卻與潤滑鉆頭的作用。在砂土中鉆孔，需在現(xiàn)場專門制備泥漿注入，泥漿是由高塑性黏土或膨潤土和水拌和的混合物，還可在其中摻入其他摻合劑，如加重劑、分散劑、增黏劑及堵漏劑等。在黏土中鉆孔，也可采用輸入清水，鉆進(jìn)原土自造泥漿的方法，注入的泥漿相對密度應(yīng)控制在1.1kg/m3左右，排出泥漿的相對密度宜為1.2～1.4kg/m3。

（3）成孔。成孔機(jī)械有回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、潛水鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等，其中以回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)用最多。

①回轉(zhuǎn)鉆機(jī)成孔：該鉆機(jī)由動力裝置傳動，帶動帶有鉆頭的鉆桿強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)，鉆頭切削土體成孔，切削形成的土渣通過泥漿循環(huán)排出樁孔。根據(jù)泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)和反循環(huán)同轉(zhuǎn)鉆機(jī)。泥漿或高壓水由空心鉆桿內(nèi)部注入，并從鉆桿底部噴出，攜帶鉆下的土渣沿孔壁向上流動，由孔口將土渣帶出流入沉淀池，沉渣后的泥漿循環(huán)使用。該法是依靠泥漿向上的流動排渣，其提升力較小，孔底沉渣較多。泥漿帶渣流動的方向與正循環(huán)工藝相反，它須啟動砂石泵在鉆桿內(nèi)形成真空，土渣被吸出流入沉淀池。反循環(huán)工藝由于泵吸作用，泥漿上升的速度較快，排渣能力大，但土質(zhì)較差或易塌孔的土層應(yīng)謹(jǐn)慎使用?；剞D(zhuǎn)鉆機(jī)設(shè)備性能可靠，噪聲和振動較小，鉆進(jìn)效率高，鉆孔質(zhì)量好。它適用于松散土層、黏土層、砂礫層、軟質(zhì)巖層等多種地質(zhì)條件，應(yīng)用比較廣泛。

②潛水鉆機(jī)成孔：潛水鉆機(jī)是一種旋轉(zhuǎn)式鉆孔機(jī)械，其動力、變速機(jī)構(gòu)和鉆頭連在一起，并加以密封，可下放至孔內(nèi)地下水中切土成孔，采用正循環(huán)工藝注漿、護(hù)壁和排渣。潛水鉆孔適用于淤泥、淤泥質(zhì)土、黏性土、砂土及強(qiáng)風(fēng)化巖層，不宜用于碎石土。

③沖擊鉆機(jī)成孔。沖擊鉆機(jī)成孔是用動力將沖錐式鉆頭提升到一定高度后，靠自由下落的沖擊力來掘削硬質(zhì)土和巖層，然后用淘渣筒排除渣漿。它可用于黏性土、粉質(zhì)黏土，特別適用于堅硬土層和砂礫石、卵漂石及巖層。

（4）清孔。鉆孔達(dá)設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)測量沉渣厚度，立即進(jìn)行清孔。以原土造漿的鉆孔，清孔可采用射水法，此時鉆頭只轉(zhuǎn)不進(jìn)，待泥漿相對密度降到1.1kg/m3左右即可；注入制備泥漿的鉆孔，采用換漿法清孔，即用稀泥漿置換出濃泥漿，待泥漿的相對密度降到1.15～1.25kg/m3即認(rèn)為清孔合格。在清孔過程中通過置換泥漿，使得孔底沉渣排出。剩余沉渣厚度的控制是：對端承樁不大于50mm，對摩擦端承樁及端承摩擦樁不大于100mm，對摩擦樁不大于300m。

1.3錘擊沉管灌注樁施工技術(shù)

在錘擊沉管灌注樁施工時，用樁架吊起鋼套管，關(guān)閉樁尖活瓣或安放到預(yù)先設(shè)在樁位處的鋼筋混凝土預(yù)制樁靴上。套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩等，以防地下水滲入管內(nèi)。然后緩緩放下套管，壓進(jìn)土中。套管頂端扣上樁帽，檢查套管與樁錘是否在同一垂直線上，其偏斜不大于0.5%時，即可起錘沉套管。先用低錘輕擊，若無偏移，才正常施打，直至符合設(shè)計要求的貫入度或標(biāo)高。在檢查管內(nèi)無泥漿或水進(jìn)入后，即可灌注混凝土。套管內(nèi)混凝土應(yīng)盡量灌滿，然后開始拔管。拔管時應(yīng)保持連續(xù)低錘密擊不停。拔管時要均勻，不宜過高過快；拔管的速度對一般土層來說，以不大于1m/rain為宜，在軟弱土層及軟硬土層交界處應(yīng)控制在0.8m/rnin以內(nèi)。拔管中要隨時探測混凝土落下的擴(kuò)散情況，注意使管內(nèi)的混凝土保持略高于地面，直到全管拔出為止。樁的中心距小于5倍樁管外徑或小于2m時，均應(yīng)采取跳打的方式，且中間空出的樁需待鄰樁混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的50%以后方可施打，防止因擠土而使前面的樁發(fā)生樁身斷裂。

2、常見問題及解決方法

2.1鉆孔坍塌。①最主要的問題是因為護(hù)筒埋得不深，引起護(hù)筒底進(jìn)水。進(jìn)行解決的方法：馬上把護(hù)筒拆下，再進(jìn)行第二次安裝，然后再進(jìn)行鉆孔。②由于地質(zhì)原因形成坍孔，比如遇到比較松軟的沙土層。如果出現(xiàn)這種情況，應(yīng)及時向孔內(nèi)注入石塊、速凝水泥等，用這種方法形成堅固的筒壁。③因為泥漿濃度達(dá)不到質(zhì)量要求，所以引起護(hù)壁松軟，遇到這種情況可以增加粘土的數(shù)量，從而使泥漿濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

2.2卡住鉆錘。①如果探頭出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，可以運用打撈鉤來制約鉆錘，從而使其左右擺動，上下移動。②如果鉆孔形狀是梅花形，也很容易出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象，可以通過擺動鋼絲繩，從而把鉆錘轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌嵌忍崂?/p>

2.3鉆孔減小。①在實際操作當(dāng)中遇有松軟土，自身吸水能夠脹大，從而引起鉆孔減小，這時可以運用鉆錘多次打磨孔壁，保持鉆孔直徑不變。②有的情況是由于鉆頭使用時間過長，自身變形，導(dǎo)致鉆孔過小，這時要馬上對鉆頭進(jìn)行維修。

2.4鉆孔位置不精確。①在鉆孔時遇有堅硬石塊，容易使鉆頭發(fā)生歪斜，這時應(yīng)對鉆頭進(jìn)行重新調(diào)整，在鉆頭工作當(dāng)中要經(jīng)常進(jìn)行觀察。②因為鉆孔的底座沒有固定好，發(fā)生自身位置移動現(xiàn)象。這時應(yīng)該加固底座，打?qū)嵥闹芡寥?，最好能使鉆頭勻速運轉(zhuǎn)。

3、結(jié)語

灌注樁的施工是一個綜合性很強(qiáng)的施工技術(shù)，需要抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)，在實踐中不斷創(chuàng)新和完善。總而言之，灌注樁施工技術(shù)是土木工程施工中的重要組成部分，因此要熟練的掌握施工技術(shù)，才能保證施工質(zhì)量，提高施工水平。

參考文獻(xiàn)：

[1]丁紅霞.關(guān)于土木工程施工技術(shù)的探討[J].江西建材，2013，01：78-79.

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