土木工程中的鉆孔灌注樁技術(shù)

楊雄輝

摘 要： 鉆孔灌注樁技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用比較廣泛，由于其具有較好的承載能力和穩(wěn)定性，因此在實(shí)際施工中得到了廣泛的應(yīng)用。在鉆孔灌注樁技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，施工人員要注意掌握鉆孔灌注樁技術(shù)的基本操作流程和技術(shù)要點(diǎn)，確保施工質(zhì)量能夠得到有效保障。針對(duì)鉆孔灌注樁技術(shù)在土木工程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的控制措施，以確保鉆孔灌注樁技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 土木工程 鉆孔灌注樁 含水層 流塑黏土層

中圖分類號(hào)： TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)： 1679-3567（2024）02-0052-03

Bored Pile Technology in Civil Engineering

YANG Xionghui

（ Nanhe District Water Affairs Bureau of Xingtai City， Xingtai， Hebei Province， 054400 China ）

Abstract： The drilled pile technology is widely used in civil engineering， and has been widely used in practical construction due to its good bearing capacity and stability. In the practical application process of drilled pile technology， builders should pay attention to mastering the basic operating procedures and technical points of bored pile technology， to ensure that the construction quality can be effectively guaranteed. This article will analyze the practical application of drilled pile technology in civil engineering and propose corresponding control measures to ensure that the drilled pile technology can be effectively applied.

Key Words： Civil engineering； Drilled pile； Aquifer； Flow plastic clay layer

鉆孔灌注樁施工工藝是一種比較成熟的技術(shù)，它具有工程質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率高、操作方便、不受地形限制等特點(diǎn)，但也存在一些技術(shù)上的缺陷，如鉆孔時(shí)易產(chǎn)生塌孔、縮徑和埋管過(guò)深等質(zhì)量問(wèn)題。因此，必須采取一定的預(yù)防措施，以確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。

1 鉆孔灌注樁技術(shù)存在的質(zhì)量問(wèn)題和預(yù)防措施

1.1 塌孔

1.1.1 產(chǎn)生原因

（1）護(hù)筒埋設(shè)不符合要求，孔壁坍塌。護(hù)筒的埋置深度應(yīng)大于1.2 m，且不得小于1.5 m。若護(hù)筒埋設(shè)過(guò)淺，在鉆孔過(guò)程中會(huì)造成孔壁坍塌。（2）在土層中鉆孔時(shí)，鉆頭在土層中的位置未對(duì)準(zhǔn)孔位，造成孔徑超差。當(dāng)土質(zhì)松軟或含有較多的泥塊時(shí)，在鉆進(jìn)過(guò)程中，容易造成坍孔。（3）泥漿比重過(guò)大，或含砂量過(guò)高，致使泥漿在孔底沉積較厚，形成泥皮，造成孔內(nèi)泥漿密度不足、黏度偏小、含砂量大而形成塌孔。

1.1.2 預(yù)防措施

（1）選擇適宜的鉆機(jī)并認(rèn)真檢查鉆機(jī)的各項(xiàng)指標(biāo)是否符合要求。（2）按規(guī)定操作鉆機(jī)，保持鉆機(jī)水平及垂直度良好。每次下鉆前要檢查鉆頭是否磨損、變形或破損。（3）在土層中鉆孔時(shí)，應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況選用不同的鉆頭和鉆進(jìn)速度。一般情況下，用沖擊鉆時(shí)，每鉆進(jìn)0.5～1.0 m應(yīng)更換鉆頭一次；用沖抓斗或抓巖時(shí)應(yīng)控制鉆進(jìn)速度不大于1.2 m/min。（4）在含砂量較大的土層中鉆孔時(shí)應(yīng)根據(jù)地層情況適當(dāng)調(diào)整泥漿比重和黏度；當(dāng)砂層中含砂量較多時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高泥漿的比重和黏度。（5）在含水層或易塌地層中鉆孔時(shí)要注意及時(shí)清除孔底雜物和淤泥；必要時(shí)可在孔底處回填黏土并及時(shí)澆灌混凝土加固孔壁。（6）施工過(guò)程中要經(jīng)常檢查成孔質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。當(dāng)發(fā)現(xiàn)塌孔時(shí)應(yīng)立即停止鉆進(jìn)并將鉆頭提出孔外，在地面用黏土回填至塌孔位置以上0.5～1.0 m，用重錘沖擊塌孔部位以上1～2 m深，用小沖程反復(fù)沖擊。

1.2 縮徑

1.2.1 產(chǎn)生原因

縮徑是指鉆孔時(shí)，由于種種原因引起孔壁周圍土體局部隆起，從而使孔壁的截面積減小，所引起的一種現(xiàn)象。這種現(xiàn)象在施工中是經(jīng)常發(fā)生的。根據(jù)國(guó)內(nèi)外多年施工經(jīng)驗(yàn)，一般在以下三種情況下發(fā)生：（1）孔內(nèi)水位低于地下水位時(shí)；（2）當(dāng)?shù)叵滤桓叨妆谕恋膫?cè)壓力較小時(shí)；（3）在較松散或較密實(shí)的土層中鉆進(jìn)時(shí)。

發(fā)生縮徑的主要原因包括以下幾點(diǎn)：（1）在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，泥漿性能不好，黏度太小，造成泥漿護(hù)壁不夠理想，形成泥皮不厚，在孔壁上堆積形成泥皮，其厚度超過(guò)了泥漿的自承能力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生孔壁隆起現(xiàn)象；（2）在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭提出土塊太快或鉆具不能很好地與鉆頭保持垂直時(shí)，鉆頭四周就會(huì)發(fā)生堵塞而形成泥漿循環(huán)困難。當(dāng)孔壁上堆積有較厚的泥皮時(shí)，在孔壁上就會(huì)出現(xiàn)局部隆起現(xiàn)象；（3）當(dāng)鉆桿中進(jìn)入的鉆具過(guò)長(zhǎng)，鉆壓過(guò)大，提鉆太快或提鉆太猛時(shí)也會(huì)引起縮徑；（4）當(dāng)?shù)孛嬗杏倌嗷蛄魉莛ね翆虞^厚、含砂量較大且容易沉淀時(shí)也會(huì)引起縮徑；（5）當(dāng)樁孔在軟弱土層中鉆進(jìn)時(shí)，由于樁孔周圍土體被擠密而形成的局部隆起現(xiàn)象也會(huì)引起縮徑[1]。

1.2.2 預(yù)防措施

（1）在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的土質(zhì)條件采用相應(yīng)的泥漿性能指標(biāo)和相應(yīng)的操作方法。（2）在施工過(guò)程中要隨時(shí)注意觀察鉆頭的磨損情況，及時(shí)更換新鉆頭。（3）嚴(yán)格控制施工中的提鉆速度和泥漿比重。提鉆速度過(guò)快、提鉆過(guò)猛、泥漿比重過(guò)大或提鉆太猛都會(huì)導(dǎo)致孔壁局部隆起。（4）在鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)經(jīng)常檢查泥漿性能指標(biāo)（如黏度、含砂率、pH值等），一旦發(fā)現(xiàn)指標(biāo)有異常時(shí)要及時(shí)采取措施。如果鉆孔出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)補(bǔ)漿，并對(duì)塌孔部分進(jìn)行補(bǔ)漿。（5）在遇到軟土、淤泥層、流塑黏土等軟弱土層時(shí)要合理控制鉆孔速度和泥漿的比重。在施工中還應(yīng)注意觀察地下水位變化情況，及時(shí)采取相應(yīng)措施。

1.3 斷樁

斷樁是指樁身混凝土在澆筑過(guò)程中發(fā)生塌孔、縮徑、局部或全部中斷，使樁身形成一段或數(shù)段混凝土空腔，或者在混凝土澆筑過(guò)程中由于堵管而發(fā)生突然中斷的現(xiàn)象。斷樁多發(fā)生在大直徑灌注樁中，對(duì)于直徑較小的灌注樁，斷樁現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。其原因如下。（1）混凝土拌制質(zhì)量不穩(wěn)定，坍落度不符合要求，在灌注過(guò)程中發(fā)生離析，形成樁身蜂窩、孔洞等缺陷。（2）混凝土灌注速度過(guò)快，未及時(shí)測(cè)量記錄坍落度。導(dǎo)管提升過(guò)快，使導(dǎo)管與混凝土接觸面突然加大，導(dǎo)致混凝土因沖擊力過(guò)大而在導(dǎo)管內(nèi)形成離析，不能順利灌滿；混凝土澆筑過(guò)程中由于導(dǎo)管埋深太小或?qū)Ч苈袢牖炷撂疃鴮?dǎo)致堵管。（3）導(dǎo)管在施工過(guò)程中變形、斷裂或斷裂后被泥漿污染而失去了導(dǎo)水作用。（4）鋼筋籠安放不到位，浮運(yùn)到樁頂以下一定高度后才與孔壁接觸；或者鋼筋籠由于質(zhì)量問(wèn)題在水下沒有浮出水面；或者因吊裝鋼筋籠時(shí)碰撞鋼筋籠或其他障礙物造成鋼筋籠變形或斷裂而被埋入混凝土內(nèi)。（5）在混凝土澆筑過(guò)程中由于機(jī)械故障造成斷樁[2]。

預(yù)防斷樁措施如下：（1）采用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，保證灌注砼時(shí)的泥漿性能指標(biāo)和密度滿足施工要求；（2）控制好首批砼的強(qiáng)度等級(jí)，一般控制在設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%以上；（3）灌注砼前對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行水壓試驗(yàn)及接頭抗拉試驗(yàn)；（4）保證導(dǎo)管埋入砼內(nèi)的深度不小于2 m；（5）嚴(yán)格控制灌注速度，不應(yīng)過(guò)快或過(guò)慢。

斷樁的處理：對(duì)于輕微斷樁可將斷口鑿毛、沖洗干凈后重新灌注；對(duì)于嚴(yán)重?cái)鄻稇?yīng)采用切割、鉆孔等方法進(jìn)行處理。切割是在將樁頭鑿除后，采用砂輪片切除樁頭至露出混凝土面5～10 cm，然后再將切口處打磨成一定坡度以利于混凝土順利通過(guò)；鉆孔是在樁孔中放置直徑略大于樁徑的鋼筋籠后，安放導(dǎo)管進(jìn)行混凝土灌注；對(duì)于嚴(yán)重?cái)鄻稇?yīng)采用切割、鉆孔等方法進(jìn)行處理。若斷樁嚴(yán)重且難以修復(fù)時(shí)應(yīng)考慮樁身截?cái)嗟目尚行浴?h3> 2 鉆孔灌注樁施工工藝流程

2.1 測(cè)量放線

首先要根據(jù)工程的實(shí)際情況，在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量放線工作，通過(guò)對(duì)樁位、樁徑、樁間距、樁頂標(biāo)高以及樁長(zhǎng)的確定，來(lái)保證工程施工的順利進(jìn)行。其次要在施工現(xiàn)場(chǎng)確定好樁位，并將其與設(shè)計(jì)位置進(jìn)行核對(duì)，確保其誤差不超過(guò)5%。

2.2 埋設(shè)護(hù)筒

在埋設(shè)護(hù)筒之前要對(duì)護(hù)筒底部進(jìn)行清理工作，將其內(nèi)部的雜物清理干凈，并用黏土將其包裹起來(lái)，防止雜物進(jìn)入到鉆孔灌注樁施工過(guò)程中。護(hù)筒的埋設(shè)深度要確保不小于1.2 m，并保證其底部處于穩(wěn)定狀態(tài)。

2.3 泥漿制備

在對(duì)泥漿制備進(jìn)行操作時(shí)，要注意控制好泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，并根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇合適的泥漿制備方式。如果工程所在地的土質(zhì)較差，則可以選擇在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制漿，然后用運(yùn)輸車將其運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)。在對(duì)泥漿進(jìn)行制備時(shí)，要注意控制好水、水泥以及膨潤(rùn)土的用量，并對(duì)其進(jìn)行不間斷的攪拌，以確保其性能能夠得到有效提升。

2.4 鉆孔

在鉆孔施工過(guò)程中要注意控制好鉆進(jìn)速度和鉆進(jìn)壓力，避免出現(xiàn)縮孔等問(wèn)題。在鉆孔過(guò)程中要注意根據(jù)實(shí)際情況來(lái)控制好鉆頭的轉(zhuǎn)速以及鉆進(jìn)壓力。此外在鉆進(jìn)過(guò)程中還要注意對(duì)鉆頭的位置進(jìn)行及時(shí)調(diào)整，避免出現(xiàn)偏孔和斜孔等問(wèn)題。

2.5 清孔

在清孔工作完成之后要進(jìn)行清孔作業(yè)，確?？變?nèi)的泥漿比重、黏度以及含砂率等指標(biāo)符合相關(guān)要求后才能進(jìn)行灌注作業(yè)。

2.6 鋼筋籠制作與下放

在對(duì)鋼筋籠進(jìn)行制作時(shí)，要注意控制好其尺寸和質(zhì)量，并與設(shè)計(jì)要求保持一致。在對(duì)鋼筋籠進(jìn)行下放時(shí)要注意將其下放到設(shè)計(jì)位置，確保其垂直度符合相關(guān)要求。二次清孔是為了保證清孔質(zhì)量符合相關(guān)要求而進(jìn)行的一次作業(yè)。在進(jìn)行二次清孔時(shí)要注意控制好時(shí)間和深度，避免出現(xiàn)未達(dá)到要求而無(wú)法進(jìn)行二次清孔的情況發(fā)生。

2.7 下導(dǎo)管

當(dāng)二次清孔后孔深已經(jīng)滿足施工設(shè)計(jì)要求時(shí)就可以將導(dǎo)管從樁頂下放了。在對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行下放時(shí)要注意控制好速度和力度，避免造成導(dǎo)管變形或斷裂等問(wèn)題出現(xiàn)，進(jìn)而影響到工程施工質(zhì)量。

2.8 灌注混凝土

在灌注混凝土過(guò)程中要注意控制好混凝土的灌注速度和灌注高度，確保其符合相關(guān)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求后才能進(jìn)行混凝土的灌注作業(yè)[3]。

3 施工過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)分析

在鉆孔灌注樁技術(shù)的實(shí)際施工過(guò)程中，要嚴(yán)格控制好各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，確保施工質(zhì)量能夠得到有效保障。在鉆進(jìn)過(guò)程中，要注意做好鉆孔深度的控制，避免出現(xiàn)鉆孔偏斜的情況。在灌注混凝土的過(guò)程中，要注意控制好混凝土的用量和質(zhì)量，確保混凝土具有較好的流動(dòng)性[4]。

3.1 在樁基施工過(guò)程中，保證樁位的準(zhǔn)確性

在進(jìn)行鉆孔灌注樁技術(shù)施工的過(guò)程中，要保證樁位的準(zhǔn)確性，避免出現(xiàn)偏移情況。在對(duì)樁位進(jìn)行定位的過(guò)程中，要保證控制點(diǎn)具有較高的精度，同時(shí)要保證控制點(diǎn)之間的距離具有一定的合理性。在進(jìn)行測(cè)量放線的過(guò)程中，要使用專業(yè)儀器進(jìn)行測(cè)量放線，確保施工中測(cè)量的準(zhǔn)確性。在樁位定位完成后，要對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核和檢查，確保樁位偏差不超過(guò)±20 mm。在對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)核和檢查時(shí)，要注意使用全站儀來(lái)進(jìn)行測(cè)量放線工作。

3.2 保證鉆孔灌注樁混凝土施工質(zhì)量

在施工過(guò)程中，要注意控制好混凝土的配合比，確保其具有良好的和易性和流動(dòng)性，從而促進(jìn)混凝土具有較好的和易性。同時(shí)要注意控制好混凝土在灌注過(guò)程中的壓力和速度，避免出現(xiàn)因壓力過(guò)大或者速度過(guò)快而造成堵管、斷樁等問(wèn)題。在施工過(guò)程中，還要注意做好混凝土灌注工作，防止出現(xiàn)導(dǎo)管埋深不夠、混凝土離析等問(wèn)題。同時(shí)還要注意控制好導(dǎo)管的埋深和提升高度。在進(jìn)行導(dǎo)管埋深和提升高度控制時(shí)，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理確定。如果需要埋設(shè)較深的導(dǎo)管時(shí)，要注意采取增加鋼筋籠長(zhǎng)度等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)。要注意控制好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量和進(jìn)度，確保其符合設(shè)計(jì)要求，同時(shí)還要注意做好施工質(zhì)量檢查工作[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)得到了迅速發(fā)展。鉆孔灌注樁技術(shù)在土木工程中的應(yīng)用非常廣泛，這種技術(shù)具有承載力大、穩(wěn)定性高的優(yōu)勢(shì)，因此在實(shí)際施工過(guò)程中得到了廣泛應(yīng)用。為了確保鉆孔灌注樁技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用，施工人員必須要嚴(yán)格控制好施工過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，保證其能夠符合相關(guān)要求。在鉆孔灌注樁技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，容易受到地質(zhì)條件、環(huán)境因素以及施工技術(shù)等因素的影響，因此必須要對(duì)這些因素進(jìn)行充分考慮，采取相應(yīng)的處理措施，確保鉆孔灌注樁技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用。

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