關于土木工程中灌注樁施工技術的探討

劉曦

【摘 要】灌注樁施工技術作為土木工程的基礎結構的關鍵，直接影響著建筑業(yè)的質量水平和發(fā)展進度。文章就土木工程中灌注樁施工技術進行分析，探討常見問題及解決方法。

【關鍵詞】土木；工程；灌注樁；施工技術

引言：根基結構對于建筑工程來說是最為關鍵的施工部分，土木工程在整個建筑工程建設中至關重要，是整座建筑質量之根本。作為灌注樁施工技術，在土木工程中更是決定整個基礎承重臺質量安全的關鍵因素。

1.灌注樁施工技術

1.1 干作業(yè)成孔灌注樁施工技術

干作業(yè)成孔灌注樁是利用成孔機具，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、風化巖層等土質。目前常采用螺旋鉆機成孔，它是利用動力旋轉鉆桿，使鉆頭的螺旋葉片旋轉削土體，土塊沿螺旋葉片上升排出孔外。鉆頭是鉆進取土的關鍵裝置，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，其鉆頭邊鑲有硬質合金刀頭，能將碎磚等硬塊削成小顆粒，螺旋鉆機成孔直徑一般為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)現鉆桿搖晃或難以鉆進時，可能是遇到石塊等異物，應立即停機，檢查排除。鉆孔時應隨時清理孔口積土，遇到塌孔、縮孔等異常情況，應及時研究解決。當螺旋鉆機鉆至設計標高后，應在原位空轉清土，以清除孔底回落虛土。鋼筋籠應一次扎好，小心放人孔內，防止孔壁塌土?；炷翍B續(xù)澆筑，每次澆筑高度控制在1.5m 以內。

1.2 泥漿護壁成孔灌注樁施工技術

泥漿護壁成孔灌注樁是利用原土自然造漿或人工造漿護壁，并通過泥漿循環(huán)將被切削的土渣排除而成孔，再吊放鋼筋籠，水下灌注混凝土成樁，它不論在地下水位高或低的土層皆適用。

1.3泥漿護壁成孔灌注樁施工要點

（1）埋設護筒。鉆孔前需在樁位處埋設鋼護筒，護筒的作用有固定樁位、鉆頭導向、保護孔口、維持泥漿水頭及防止地面水流入等。護筒一般用4 ～ 8mm 厚鋼板制成，內徑應比鉆頭直徑大20cm以上。

（2）護壁泥漿。泥漿在樁孔內會吸附在孔壁上，甚至滲透進周同土孔隙中，避免內壁漏水。它具有保持孔內水壓穩(wěn)定、保護孔壁以防止塌孔、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，鉆進原土自造泥漿的方法，注入的泥漿相對密度應控制在1.1kg/m3左右，排出泥漿的相對密度宜為1.2 ～ 1.4kg/m3。

（3）成孔。成孔機械有回轉鉆機、潛水鉆機、沖擊鉆機等，其中以回轉鉆機應用最多。

①回轉鉆機成孔：該鉆機由動力裝置傳動，帶動帶有鉆頭的鉆桿強制旋轉，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。根據泥漿循環(huán)方式的不同，分為正循環(huán)回轉鉆機和反循環(huán)同轉鉆機。泥漿或高壓水由空心鉆桿內部注入，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，但土質較差或易塌孔的土層應謹慎使用。回轉鉆機設備性能可靠，噪聲和振動較小，鉆進效率高，鉆孔質量好。它適用于松散土層、黏土層、砂礫層、軟質巖層等多種地質條件，應用比較廣泛。

②潛水鉆機成孔：潛水鉆機是一種旋轉式鉆孔機械，其動力、變速機構和鉆頭連在一起，并加以密封，可下放至孔內地下水中切土成孔，采用正循環(huán)工藝注漿、護壁和排渣。潛水鉆孔適用于淤泥、淤泥質土、黏性土、砂土及強風化巖層，不宜用于碎石土。

③沖擊鉆機成孔。沖擊鉆機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土和巖層，然后用淘渣筒排除渣漿。它可用于黏性土、粉質黏土，特別適用于堅硬土層和砂礫石、卵漂石及巖層。

（4）清孔。鉆孔達設計標高后，應測量沉渣厚度，立即進行清孔。以原土造漿的鉆孔，清孔可采用射水法，此時鉆頭只轉不進，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。

1.4 錘擊沉管灌注樁施工技術

在錘擊沉管灌注樁施工時，用樁架吊起鋼套管，關閉樁尖活瓣或安放到預先設在樁位處的鋼筋混凝土預制樁靴上。套管與樁靴連接處要墊以麻、草繩等，以防地下水滲入管內。然后緩緩放下套管，壓進土中。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，直至符合設計要求的貫入度或標高。在檢查管內無泥漿或水進入后，即可灌注混凝土。套管內混凝土應盡量灌滿，然后開始拔管。拔管時應保持連續(xù)低錘密擊不停。拔管中要隨時探測混凝土落下的擴散情況，注意使管內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，均應采取跳打的方式，且中間空出的樁需待鄰樁混凝土達到設計強度的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筒埋得不深，引起護筒底進水。進行解決的方法：馬上把護筒拆下，再進行第二次安裝，然后再進行鉆孔。②由于地質原因形成坍孔，比如遇到比較松軟的沙土層。如果出現這種情況，應及時向孔內注入石塊、速凝水泥等，用這種方法形成堅固的筒壁。③因為泥漿濃度達不到質量要求，所以引起護壁松軟，遇到這種情況可以增加粘土的數量，從而使泥漿濃度達到標準。

2.2 卡住鉆錘。①如果探頭出現卡鉆現象，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，也很容易出現卡鉆現象，可以通過擺動鋼絲繩，從而把鉆錘轉變?yōu)槠渌嵌忍崂?/p>

2.3 鉆孔減小。①在實際操作當中遇有松軟土，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，導致鉆孔過小，這時要馬上對鉆頭進行維修。

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，這時應對鉆頭進行重新調整，在鉆頭工作當中要經常進行觀察。②因為鉆孔的底座沒有固定好，發(fā)生自身位置移動現象。這時應該加固底座，打實四周土壤，最好能使鉆頭勻速運轉。

3.結語

灌注樁的施工是一個綜合性很強的施工技術，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?？偠灾?，灌注樁施工技術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，才能保證施工質量，提高施工水平。

參考文獻：

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[2] 曾令樞. 關于土木工程中灌注樁施工技術的探討[J]. 科學之友，2013，04：99-100.