基于鉆孔樁施工技術(shù)的土木工程施工探討

高 敏

(西山煤電(集團(tuán))有限公司屯蘭選煤廠，山西 太原 030206)

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基于鉆孔樁施工技術(shù)的土木工程施工探討

高 敏

(西山煤電(集團(tuán))有限公司屯蘭選煤廠，山西 太原 030206)

從鉆進(jìn)與清孔兩方面，介紹了土木工程中鉆孔樁的施工方法，探討了鉆孔樁的施工質(zhì)量控制措施，并總結(jié)了鋼筋骨架及混凝土灌注的要點(diǎn)，以有效提高地基的承載力，保證建筑工程的質(zhì)量。

鉆孔樁，混凝土，鋼筋骨架，質(zhì)量控制

0 引言

近年來，我國(guó)土木工程行業(yè)發(fā)展迅猛，人們?cè)陉P(guān)注工程設(shè)計(jì)及外觀的同時(shí)，也愈發(fā)注重工程質(zhì)量。樁基是影響土木工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素，積極應(yīng)用先進(jìn)的樁基施工技術(shù)至關(guān)重要。相較于傳統(tǒng)施工技術(shù)來說，鉆孔樁施工技術(shù)有著工藝精細(xì)、適用范圍廣泛、施工質(zhì)量?jī)?yōu)良等特點(diǎn)，如何合理的應(yīng)用鉆孔樁施工技術(shù)至關(guān)重要。基于以上，本文簡(jiǎn)要探討了基于鉆孔樁施工技術(shù)土木工程施工的相關(guān)問題，旨在為相關(guān)施工實(shí)踐提供參考。

1 鉆孔樁技術(shù)概述

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，我國(guó)土木工程行業(yè)迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，但同時(shí)土木工程施工質(zhì)量也備受人們關(guān)注。近年來，鉆孔樁技術(shù)在土木工程施工中的應(yīng)用越來越廣泛，在土木工程地基澆筑施工中，應(yīng)用鉆孔樁技術(shù)能夠有效改善地基承重性能，保證工程質(zhì)量，對(duì)于促進(jìn)我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

一般來說，鉆孔樁技術(shù)涉及到的鉆孔技術(shù)包括沖擊鉆孔和循環(huán)鉆孔兩類，不同技術(shù)方法有著不同的要求，需要把握的質(zhì)量控制要點(diǎn)也有著一定差異性。下面就來簡(jiǎn)要探討鉆孔樁施工技術(shù)的方法和要點(diǎn)。

2 土木工程鉆孔樁施工方法

土木工程鉆孔樁施工流程大致分為成孔、安放鋼筋、混凝土灌注、養(yǎng)護(hù)、開塞、注漿幾個(gè)流程，而其中鉆成孔施工和混凝土灌注是關(guān)鍵，下面將對(duì)土木工程鉆孔樁施工的各個(gè)流程進(jìn)行具體分析。

2.1 鉆成孔施工

1)鉆進(jìn)。

在樁機(jī)就位之后，將其與護(hù)筒中心對(duì)準(zhǔn)，保證樁機(jī)平衡，之后進(jìn)行開孔工作。在開動(dòng)鉆機(jī)之前，需要啟動(dòng)砂石泵，并對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，等到砂石泵反復(fù)循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)無異常之后，調(diào)節(jié)控制鉆機(jī)慢速回轉(zhuǎn)下放鉆頭。開始時(shí)應(yīng)當(dāng)輕壓慢轉(zhuǎn)，待鉆頭能夠穩(wěn)定工作之后，逐漸調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和壓力，且要避免鉆頭吸口出現(xiàn)堵水問題[1]。在鉆進(jìn)的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)泥漿比重進(jìn)行合理控制，保證孔口的穩(wěn)定性，同時(shí)需要及時(shí)檢查鉆進(jìn)尺度和砂石泵排水出渣的具體情況，如果發(fā)現(xiàn)出水中存在較多的鉆渣量或發(fā)現(xiàn)排量減少，則應(yīng)當(dāng)適當(dāng)降低鉆進(jìn)速度，避免反循環(huán)因循環(huán)液比重過大而中斷。對(duì)于淤泥和淤泥質(zhì)土來說，應(yīng)當(dāng)以泥漿補(bǔ)給情況為基礎(chǔ)，對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行合理控制，保證其不大于1 m/min，為了保證護(hù)臂的穩(wěn)定性，在每鉆進(jìn)3 m時(shí)應(yīng)當(dāng)回尺2次～3次。如果鉆頭進(jìn)入到粘土層，應(yīng)當(dāng)合理控制泥漿比重，一旦出水口出現(xiàn)堵塞問題，則應(yīng)當(dāng)停機(jī)處理，之后加快鉆進(jìn)。

2)清孔。

清孔作業(yè)應(yīng)當(dāng)以沖洗液含渣量及孔底部沉渣厚度為根據(jù)，待到孔底部沉渣厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，且沖洗液含渣量降低到4%以下，即可以停止清孔作業(yè)。為了防止坍塌事故的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)保持鉆孔內(nèi)水頭的高度。在清孔作業(yè)完成之后，泥漿含砂量應(yīng)當(dāng)控制10%以下，粘度在28 s以下，比重要求在1.15～1.25之間。

清孔作業(yè)主要分為兩個(gè)工序：

a.第一次清孔：在終孔時(shí)，停止鉆具回轉(zhuǎn)，上提鉆頭，使其與孔底之間的距離在50 cm～80 cm之間，保持沖洗液正常循環(huán)，將清水或含砂量在4%以下的新泥漿注入到孔中，鉆頭空轉(zhuǎn)10 min左右，實(shí)現(xiàn)第一次清孔要求[2]；

b.第二次清孔：在第一次清孔完成之后，將鋼筋孔及導(dǎo)管安裝就緒，利用導(dǎo)管來進(jìn)行第二次清孔作業(yè)，直到孔底沉渣厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，緊接著進(jìn)行水下混凝土灌注。

2.2 混凝土灌注

結(jié)合具體土木工程需求進(jìn)行混凝土配合比試驗(yàn)，確定配合比，一般來說混凝土坍落度應(yīng)當(dāng)控制在18 cm～22 cm之間?；炷凉嘧⒐ば蛉缦拢?/p>

1)首批混凝土灌注。在澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)將導(dǎo)管底部與孔底之間的距離控制在30 cm～50 cm之間，以此來保證能夠順利排出隔水栓。

2)深埋導(dǎo)管。在水下灌注混凝土的過程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工程實(shí)際情況，對(duì)導(dǎo)管最小深埋進(jìn)行控制，一般不小于2 m，保證樁身混凝土灌注的連續(xù)性和均勻性，避免裹入混凝土表面土塊和浮漿皮，以此來保證樁基質(zhì)量。此外需要注意的是，導(dǎo)管深埋應(yīng)當(dāng)在最下端導(dǎo)管長(zhǎng)度以下，避免出現(xiàn)埋管事故而影響施工。

3)連續(xù)澆筑混凝土。在首批水下混凝土澆筑完成之后，要保證施工的連續(xù)性，如果間隔時(shí)間較長(zhǎng)，則首批澆筑混凝土?xí)_(dá)到初凝，導(dǎo)致后澆筑混凝土流出，出現(xiàn)斷樁的問題[3]。在灌注的同時(shí)利用測(cè)錘對(duì)混凝土上升高度進(jìn)行探測(cè)，適時(shí)提升導(dǎo)管，逐級(jí)拆卸，并進(jìn)行振搗操作。一般情況下，探測(cè)次數(shù)應(yīng)當(dāng)在導(dǎo)管節(jié)數(shù)以上，同時(shí)在每一次導(dǎo)管起升之前，需要進(jìn)行一次探測(cè)。

4)控制混凝土灌注時(shí)間和樁頂標(biāo)高。在混凝土灌注的過程中，應(yīng)當(dāng)將混凝土上升速度控制在2 m/h以上，以初拌混凝土初凝時(shí)間為基礎(chǔ)對(duì)每根樁灌注時(shí)間進(jìn)行控制，待到混凝土上升到接近樁頂?shù)臅r(shí)候，應(yīng)當(dāng)對(duì)最后一次澆筑量及標(biāo)高進(jìn)行合理控制，一般來說，澆筑標(biāo)高應(yīng)當(dāng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5 m～0.8 m，留出清除浮漿渣層余量。在混凝土灌注完成之后，為了防止混凝土上升出現(xiàn)縮徑的問題，應(yīng)當(dāng)用導(dǎo)管將砂石灌填空孔到地面位置。

3 鉆孔樁質(zhì)量控制

上文中提到，鉆孔樁質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)土木工程質(zhì)量，因此必須要嚴(yán)格控制鉆孔樁質(zhì)量。首先，應(yīng)當(dāng)保證施工的規(guī)范性，嚴(yán)格遵照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范和要求進(jìn)行施工；第二，應(yīng)當(dāng)以施工圖紙為基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量放線，標(biāo)識(shí)定樁位，在施工前，準(zhǔn)確校核樁位，在終孔和清孔之后，需要采用專用儀器來測(cè)定鉆孔的傾斜度、形狀及孔徑等；第三，如果在施工中缺乏專用的測(cè)量?jī)x器，則需要將鋼筋檢孔器調(diào)入到孔內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，鋼筋檢孔器外徑為鋼筋籠直徑+10 mm，長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)為外徑的4倍～6倍[4]；第四，如果檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)鉆孔存在直徑減小、孔內(nèi)有漂石、中心線不符等問題，則應(yīng)當(dāng)上報(bào)監(jiān)理工程師，并采取有效措施進(jìn)行改進(jìn)；第五，對(duì)于嵌巖樁來說，還需要對(duì)嵌巖深度進(jìn)行檢測(cè)，并檢查孔底巖石是否出現(xiàn)變化，將檢測(cè)結(jié)果和地質(zhì)樣品上交監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，以此來保證成孔符合要求。例如，在鉆孔樁施工過程中，需要對(duì)鉆孔傾斜度進(jìn)行檢查，只有鉆孔傾斜度的偏差小于1%才視為合格，否則就需要重新鉆孔。

4 鋼筋骨架及混凝土灌注要點(diǎn)

4.1 鋼筋骨架吊放施工要點(diǎn)

鉆孔樁鋼筋骨架應(yīng)當(dāng)整體放入孔內(nèi)，并緊接著進(jìn)行混凝土灌注，避免鋼筋骨架從孔內(nèi)移去。在重放鋼筋骨架之前，需要對(duì)孔完整性及孔底是否出現(xiàn)松散物進(jìn)行檢查。

選用的鋼筋骨架需要保證有強(qiáng)力內(nèi)撐架，避免在運(yùn)輸或安裝過程中出現(xiàn)鋼筋骨架變形的問題。為了避免混凝土灌注過程中出現(xiàn)鋼筋骨架上升問題，應(yīng)當(dāng)在頂面采取有效固定措施，同時(shí)要保證支撐系統(tǒng)與中線對(duì)準(zhǔn)。

在鋼筋骨架放入孔內(nèi)之前，要將墊塊等距離綁在鋼筋骨架周徑上，以此來控制鋼筋骨架與孔壁之間凈距。例如鋼筋骨架底面高程的偏差不能超出±50 mm；主筋的間距偏差不能超出±10 mm；而骨架保護(hù)層的厚度偏差不能超出±20 mm；骨架傾斜度的偏差不能超出5‰；骨架頂端高程的偏差不能超出20 mm。

4.2 水下混凝土灌注施工要點(diǎn)

水下灌注混凝土也稱為導(dǎo)管混凝土，是土木工程灌注樁基礎(chǔ)的重要工序，在整個(gè)灌注的過程中，各工序應(yīng)統(tǒng)籌安排，密切配合，保證分工明確，以此來實(shí)現(xiàn)混凝土灌注的連續(xù)性和快速性，保證工程質(zhì)量。

在混凝土灌注之前，需要進(jìn)行終孔檢測(cè)工作。混凝土拌合物運(yùn)送到灌注地點(diǎn)之后，需要檢查其坍落度和均勻性是否符合要求，如果不符合則需要重新拌和，達(dá)到要求方可使用。攪拌機(jī)應(yīng)當(dāng)保證能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成混凝土灌注，第二批混凝土灌注的過程中，要保證灌注時(shí)間低于首批混凝土初凝時(shí)間，必要時(shí)可以加入緩凝劑。在終孔檢查和鋼筋骨架安放得到監(jiān)理工程師認(rèn)可之后要立即進(jìn)行灌注，保證灌注的連續(xù)性，如果氣溫在0 ℃以下，需要采取一定的保溫措施，在樁頂混凝土沒有達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)50%之前，要避免受凍。

鉆孔樁混凝土一般采用鋼導(dǎo)管進(jìn)行灌注，根據(jù)鉆孔樁樁徑大小來選擇導(dǎo)管管徑，一般導(dǎo)管管徑在200 mm～350 mm之間，用法蘭盤連接各個(gè)導(dǎo)管，之后進(jìn)行密封性試驗(yàn)和抗拉性試驗(yàn)。在開始灌注混凝土的時(shí)候，導(dǎo)管底部與孔底之間的距離應(yīng)當(dāng)控制在250 mm～400 mm之間。為了避免泥漿和水沖入到導(dǎo)管之內(nèi)，在灌注過程中出料口應(yīng)伸入之前灌注混凝土2 m～6 m深度，對(duì)孔內(nèi)混凝土面層高度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，以此為依據(jù)調(diào)整出料口與混凝土表面之間的距離，密切監(jiān)視。如果采用泵送混凝土的方式，應(yīng)當(dāng)設(shè)置底閥，避免水與導(dǎo)管中混凝土混合在一起，導(dǎo)管與混凝土地面之間距離應(yīng)控制在2 m。

在混凝土灌注的過程中，應(yīng)當(dāng)將溢出的泥漿引流到固定地點(diǎn)進(jìn)行處理，避免堵塞交通要道、河道或污染環(huán)境。在混凝土灌注完成后，立即拔出地面以下護(hù)筒，待到混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到5 MPa時(shí)，拆除地面上護(hù)筒。

5 結(jié)語

鉆孔樁施工技術(shù)是土木工程地基澆筑施工中的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)其技術(shù)方法和工藝流程的合理把握是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。為此，在鉆孔樁施工過程中，就應(yīng)當(dāng)做好質(zhì)量控制，尤其在鉆成孔施工、鋼筋骨架吊放及混凝土灌注的過程中，需要把握各個(gè)施工要點(diǎn)和要求，嚴(yán)格按照相關(guān)施工操作規(guī)范來進(jìn)行鉆孔樁的施工，只有這樣，才能夠減少工程失誤，保證整個(gè)施工工程的質(zhì)量。

[1] 郭永浩.基于鉆孔樁施工技術(shù)的土木工程施工研究[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016(5):77-78.

[2] 邱喜慶.土木工程中灌注樁施工技術(shù)的應(yīng)用研究[J].同行,2015(9)：19-20.

[3] 李晨曦.基于土木工程鉆孔樁施工技術(shù)分析[J].科技致富向?qū)?2015(3):116,217.

[4] 李耀虎.土木工程中的鉆孔灌注樁施工技術(shù)解析[J].四川水泥,2015(3):201.

Inquiry on civil engineering construction on the basis of bored pile construction technology

Gao Min

(TunlanCoalPreparationPlant,XishanCoalPower(Group)Co.,Ltd,Taiyuan030206,China)

Starting from two aspects of drilling and hole-cleaning, the paper introduces bored pile construction methods in civil engineering, explores bored pile construction quality control measures, and summarizes steel framework and concrete casting points, with a view to effectively improve the foundation bearing capacity and to guarantee the building engineering quality as well.

bored pile, concrete, steel framework, quality control

1009-6825(2016)31-0099-03

2016-08-28

高 敏(1992- )，男，助理工程師

TU473

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