建筑工程基礎(chǔ)施工中鉆孔灌注樁的施工技術(shù)研究

王金龍

摘 要：本文針對鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工技術(shù)進(jìn)行研究分析，主要探討了鉆孔前的準(zhǔn)備工作、鉆孔灌注樁的施工工藝流程，以及鉆機的成孔工藝，包括螺旋鉆機成孔、正循環(huán)回轉(zhuǎn)法成孔、反循環(huán)回轉(zhuǎn)法成孔和沖擊鉆機成孔技術(shù)。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；基礎(chǔ)施工；工藝流程

1 鉆孔前的準(zhǔn)備工作

（1）鉆機。作為鉆機本身來說，其分類的方法有很多。如果按照成孔方法和出渣的特點來進(jìn)行分類的話，可以將鉆機分為螺旋鉆、正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆、潛水鉆、沖抓鉆、沖擊鉆、鉆頭鉆等七種，實際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)具體的施工環(huán)境和鉆機的使用范圍進(jìn)行適當(dāng)選擇。

（2）場地準(zhǔn)備。對于場地的尺寸要求，一定要與樁基設(shè)計的相關(guān)尺寸相符合。此外施工場地的高度也要進(jìn)行適當(dāng)?shù)目紤]和分析，要綜合考慮會出現(xiàn)高水位或潮水位的情況，因此施工場地或工作平臺的高度要高出其上大約（0.5～1.0）m的距離。

（3）護(hù)筒。護(hù)筒的作用主要有：對于樁位的固定、對于水源的隔離、對于孔口結(jié)構(gòu)的保護(hù)等。根據(jù)實際施工的情況，應(yīng)注意以下問題：第—就是埋設(shè)護(hù)筒的材料應(yīng)選用鋼板或鋼筋混凝土，這樣才能保證其質(zhì)地堅實且不漏水。如果遇到需要將護(hù)筒埋入較深土層時，可以在輔助進(jìn)行筒內(nèi)除土作用的同時，積極采取壓重、振動、錘擊等方式來進(jìn)行作業(yè)操作；第二就是要保證樁徑的尺寸小于護(hù)筒內(nèi)徑的尺寸；第三要確保護(hù)筒頂端的位置要高于地下水位1.5～2m左右；第四要確保護(hù)筒埋設(shè)深度的合理性，如果是旱地或淺水處，對于黏質(zhì)土不應(yīng)小于1～1.5m，如果是沖刷影響的河床，應(yīng)埋保持其深度在沖刷線以下不應(yīng)小于1～1.5m。

2 鉆孔灌注樁的施工工藝流程

對于鉆孔灌注樁施工本身而言，其流程和工序有很多，主要取決于成孔方法的選擇以及施工現(xiàn)場的具體情況。具體的鉆孔灌注樁施工的工藝流程如下：平整場地→樁位放樣→埋設(shè)鋼護(hù)筒→鉆機就位→晦占孑L檢驗→監(jiān)理工程師驗孔→安放鋼筋骨架→安放導(dǎo)管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔除鋼護(hù)筒→成樁檢測。對于同時作業(yè)的情況，尤其是多根樁同時進(jìn)行施工時，我們要確保各根樁施工的相對獨立，確保他們之間的施工作業(yè)不互相影響，從而發(fā)揮和保持最大的生產(chǎn)效率。

3 鉆機的成孔工藝

3.1 螺旋鉆機成孔

螺旋鉆機本身是一個復(fù)雜的產(chǎn)品，其種類和款式很多，但是其原理基本一致。下面簡要介紹兩類主要的螺旋鉆機的成孔工藝。

3.1.1 長螺旋鉆機的成孔工藝

①鉆機就位。鉆機準(zhǔn)備就緒以后，要確保樁架導(dǎo)桿位置正確，然后用對位圈對準(zhǔn)樁位，讀鉆深標(biāo)尺的零點。②鉆進(jìn)。鉆進(jìn)的過程較為簡單，利用電動機的動力，帶動鉆桿進(jìn)行作業(yè)，隨著鉆頭螺旋葉片的旋轉(zhuǎn)，不斷地將土排出。③停止鉆進(jìn)，讀鉆孔深度。在進(jìn)行鉆進(jìn)作業(yè)的過程中，要隨時注意鉆機上的測深標(biāo)尺的刻度，這樣才能正確及時地掌握鉆孔的具體深度。④提起鉆桿。⑤測孔徑、孔深和樁孔水平與垂直偏差。當(dāng)鉆機達(dá)到預(yù)定深度以后，要提起鉆桿，同時要注意用測繩偉垂）進(jìn)行相關(guān)的測量，明確掌握孔深和垂直偏差。⑥成孔質(zhì)量檢查。把手提燈吊入孔內(nèi)，觀察孔壁有無塌陷、脹縮等情況。⑦蓋好孔口蓋板。⑧鉆機移位。⑨復(fù)測孔深和虛土厚度。

3.1.2 短螺旋鉆機的成孔工藝

短螺旋鉆機成孔的具體工藝流程，在某種意義上與長螺旋鉆機是一樣的。唯一的不同在于上述過程中的第二步，被短螺旋鉆機的鉆頭切削下來的土塊、鉆屑落在螺旋葉片上后，需要靠提鉆反轉(zhuǎn)甩落在地，因此鉆成一個孔需要多次鉆進(jìn)、提鉆和甩土。

3.2 正循環(huán)回轉(zhuǎn)法成孔

正循環(huán)回轉(zhuǎn)法成孔工藝雖然也因鉆機類型不同而有差異，但其差異并不是很大。

3.2.1 鉆機就位

立好鉆架并調(diào)整和安設(shè)好起吊系統(tǒng)，將鉆頭吊起，緩緩放進(jìn)護(hù)筒內(nèi)。啟動卷揚機把鉆盤吊起，墊方木于轉(zhuǎn)盤底座下面，將鉆機調(diào)平并對準(zhǔn)鉆孔。然后裝上轉(zhuǎn)盤，要求轉(zhuǎn)盤中心同鉆架上的起吊滑輪在同一鉛垂線上，鉆桿位置偏差不得大于2cm。在鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)盤，如有傾斜或位移，應(yīng)及時糾正。使用帶有變速器的鉆機時，要把變速器放平。安裝在變速器板上的電動機軸心應(yīng)和變速器被動軸的軸心在同一水平線上。

3.2.2 初 鉆

先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，使之空轉(zhuǎn)一段時間，待泥漿輸進(jìn)鉆孔中一定數(shù)量后，方可開始鉆進(jìn)。接長鉆桿時，先卸去方形套，提升方鉆桿使鉆頭與鉆桿相連處露出轉(zhuǎn)盤為止。用鉆桿夾持器卡住鉆頭并支承于轉(zhuǎn)盤，卸去方鉆桿。然后吊起一節(jié)圓鉆桿，連接于鉆頭，卸去夾持器，把圓鉆桿連同鉆頭放入鉆孔。當(dāng)圓鉆桿上端接近轉(zhuǎn)盤時，按上述方法用夾持器支持圓鉆桿，松吊繩，將方鉆桿吊來與圓鉆桿連結(jié)，撤去夾持器，把方鉆桿降入轉(zhuǎn)盤內(nèi)并安好方形套，繼續(xù)鉆進(jìn)。以后需再接長鉆桿時，按以上步驟在方鉆桿同圓鉆桿之間加接圓鉆桿即可，一直鉆孔到需要深度為止。卸去時以同樣方法，只是把接長改為減短就行了。

3.3 反循環(huán)回轉(zhuǎn)法成孔

反循環(huán)回轉(zhuǎn)法的工作特點與正循環(huán)相反，泥漿由儲漿池流入或注入鉆孔，到孔底同鉆渣混合，在真空泵與吸泥泵配合或在空氣吸泥機、水力噴射泵的抽吸力作用下混合物進(jìn)入鉆錐的進(jìn)渣口，由鉆桿內(nèi)腔吸上，再從出水控制閥經(jīng)膠管排泄到沉淀池，凈化后到儲漿池循環(huán)使用。反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的泥漿與供水設(shè)備：反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)所需的泥漿沉淀池和儲漿（或供水）池應(yīng)設(shè)在鉆機排漿（渣）的同側(cè)，與鉆機的距離可根據(jù)地形決定，兩池的總?cè)莘e一般為鉆孔完成后總排渣體積的1.2～2.0倍。凈化后的泥漿經(jīng)流槽進(jìn)入鉆孔，同時有泥漿（或水）從儲漿池流人鉆孔，使護(hù)筒內(nèi)保持一定的水頭高度。多余的泥漿（或水）則從鉆孔的溢漿口流回沉淀池，經(jīng)沉淀后流進(jìn)儲漿（供水）池。

3.4 沖擊鉆機成孔

沖擊鉆機成孔工藝如下：

（1）機具布置。機具布置隨所用的鉆機類型而異。沖擊鉆機一般都備有鉆架。在埋好的護(hù)筒和備足護(hù)壁泥漿粘土后，將鉆機就位，立好鉆架，對準(zhǔn)樁孔中心，拉好風(fēng)纜繩，就可開始沖擊鉆進(jìn)。用簡易式?jīng)_擊鉆機時，須自制鉆架，鉆架高度不宜小于7m，鉆架除應(yīng)有足夠的結(jié)構(gòu)強度外，還應(yīng)考慮承受反復(fù)沖擊荷載的結(jié)構(gòu)剛度。如不能滿足上述要求時，應(yīng)采用風(fēng)攬或撐桿等措施加固。

（2）開孔。開鉆時應(yīng)先在孔內(nèi)灌注泥漿，泥漿相對密度等指標(biāo)根據(jù)土層情況而定。如孔中有水，可直接投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。開孔及整個鉆進(jìn)過程中，應(yīng)始終保持孔內(nèi)水位高出地下水位（河中水位）1.5～2.0m，并低于護(hù)筒頂面0.3m，以防溢出，掏渣后應(yīng)及時補水。護(hù)筒底腳以下12～4m范圍內(nèi)屬河床表面，一般比較松散，應(yīng)認(rèn)真施工。一般細(xì)粒土層可采用濃泥漿、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸，使孔壁堅實不坍不漏。在砂及卵石夾土等松散層開孔或鉆進(jìn)時，可按1：1的比例，投入粘土和小片石（粒徑不大于15cm），用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊，使泥膏、片石擠入孔壁。必要時須重復(fù)回填反復(fù)沖擊2～3次。

4 結(jié) 語

鉆孔灌注樁作為一種樁基礎(chǔ)中的形式之一，其用途十分廣泛，可以在各種基礎(chǔ)施工中用到。鉆孔灌注樁的相關(guān)施工所涉及的內(nèi)容很多，其中有測量方面的工作、機械相關(guān)操作方面的工作、以及鋼筋的加工、混凝土的攪拌等多種工作，工作中的技術(shù)含量也較多，因而所受到的制約方面就多，這樣就會給施工過程帶來一些問題。這些問題的出現(xiàn)必然會對整體的施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，如果不對這些問題進(jìn)行關(guān)注的話，必然會使成樁難以滿足設(shè)計要求，其相關(guān)補救也存在一定的難度。所以在施工過程中，要加強施工準(zhǔn)備、成孔等各環(huán)節(jié)的技術(shù)控制，確保鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。