陳 孟 山東至信建設(shè)集團(tuán)股份有限公司

1 前言

鉆孔灌注樁具有承重能力強(qiáng)、抗震性能好、施工噪聲小等特點(diǎn)，而被廣泛應(yīng)用于建筑工程的地基施工當(dāng)中，這一類(lèi)型的樁基基礎(chǔ)主要由混凝土與鋼筋籠組成，適用于不同地質(zhì)條件的地基基礎(chǔ)。成樁以后，樁體與地下土體之間構(gòu)成一個(gè)結(jié)構(gòu)緊密、接合牢固的統(tǒng)一整體，不僅增強(qiáng)了地基的穩(wěn)固性與安全性，同時(shí)，也使建筑工程的整體質(zhì)量得到可靠保障。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析

2.1 施工噪聲小

與沉入樁中的錘擊法相比，鉆孔灌注樁技術(shù)施工噪聲小，震動(dòng)系數(shù)小，施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪聲值能夠滿足晝間小于65dB，夜間小于55dB的《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》要求，因此，不會(huì)對(duì)周邊群眾的正常生活造成影響。同時(shí)，與“綠色施工”理念也不謀而合。

2.2 樁體直徑靈活多變

過(guò)去，在采用預(yù)制樁時(shí)，樁體的直徑是一個(gè)固定不變的數(shù)值，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)值是多少，預(yù)制出的樁體直徑也是多少，一旦施工過(guò)程中出現(xiàn)設(shè)計(jì)變更的情況，樁體直徑也將無(wú)法調(diào)節(jié)，進(jìn)而給施工企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。而鉆孔灌注樁可以根據(jù)實(shí)際施工需要隨意改變樁體直徑，這種靈活多變的特性也為施工企業(yè)節(jié)省了大量的工程投入成本。

2.3 適用范圍廣

由于鉆孔灌注樁屬于地下隱蔽工程，因此可以不受地質(zhì)條件的影響，而廣泛適用于各種地質(zhì)結(jié)構(gòu)、土壤性狀的土體當(dāng)中。比如地下水位較高的地區(qū)，利用鉆孔灌注樁技術(shù)可以排除地下水位的干擾，而且施工進(jìn)度快，作業(yè)效率高，混凝土樁體的承載力也能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。

3 鉆孔灌注樁施工工藝流程

鉆孔灌注樁的工藝流程較為復(fù)雜，涉及的事前準(zhǔn)備工作以及中間工序較多，對(duì)技術(shù)人員以及現(xiàn)場(chǎng)施工人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平提出了嚴(yán)格要求。因此，在施工開(kāi)始之前，施工單位應(yīng)當(dāng)認(rèn)真做好技術(shù)交底工作，使現(xiàn)場(chǎng)施工人員能夠熟練掌握鉆孔灌注樁的工藝流程，以確保施工質(zhì)量滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。鉆孔灌注樁施工工藝流程如圖1所示。

4 鉆孔灌注樁技術(shù)在建筑工程施工中應(yīng)用案例

4.1 工程概況

某住宅小區(qū)建筑總面積為15623.85m2，地上主體建筑高度為54.65m，層高17層，半地下室一層，開(kāi)挖深度最深的位置距離地面高度為3m，由于該區(qū)域的地下水位較高，考慮到建筑工程的主體質(zhì)量與安全，經(jīng)過(guò)施工單位研究決定采用鉆孔灌注樁的施工方法。該樁基的樁徑分別為0.8m、0.9m和1.0m，孔的深度在35m～45m之間，每一個(gè)獨(dú)立樁體的豎向承載力分別為2500kN、3200kN、3800kN。

4.2 施工前準(zhǔn)備工作

在應(yīng)用鉆孔灌注樁施工技術(shù)時(shí)，施工單位需要做好充分的施工前準(zhǔn)備工作，以避免影響后續(xù)的鉆孔以及混凝土灌注施工。首先在監(jiān)理部門(mén)的監(jiān)督下，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)專(zhuān)項(xiàng)施工方案的審核，待監(jiān)理工程師審核通過(guò)后，施工單位應(yīng)對(duì)施工組織方案的具體內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化。然后組織施工人員對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)的垃圾、雜物進(jìn)行清理，如果地基周邊的土質(zhì)松軟，需要利用壓實(shí)設(shè)備對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行硬化處理，進(jìn)而為施工生產(chǎn)創(chuàng)造一個(gè)有利的作業(yè)條件。在開(kāi)展測(cè)量工作時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)當(dāng)事先校準(zhǔn)經(jīng)緯儀、全站儀等測(cè)量?jī)x器，并對(duì)施工場(chǎng)地內(nèi)樁基的具體位置與高程等技術(shù)參數(shù)進(jìn)行放線測(cè)量，確保測(cè)量誤差控制在10mm以下。當(dāng)測(cè)量工作結(jié)束后，施工單位應(yīng)及時(shí)對(duì)孔位、鉆孔的垂直度以及基準(zhǔn)面標(biāo)高等測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)行自檢、專(zhuān)檢、互檢的“三檢制度”，檢查校驗(yàn)合格后，方可進(jìn)入下一道工序。

護(hù)筒與鉆機(jī)就位是施工前的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)，首先，護(hù)筒與鉆機(jī)需要根據(jù)施工方案要求安裝牢固。為了防止護(hù)筒出現(xiàn)漏水、變形等情況，在制作護(hù)筒時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格檢驗(yàn)制作護(hù)筒的材料質(zhì)量，目前，在建筑施工中，較為常用的護(hù)筒一般是帶法蘭的鋼質(zhì)護(hù)筒，這種護(hù)筒的材質(zhì)選用厚度在3mm～5mm之間的厚鋼板，并且在制作過(guò)程中分別在筒壁外側(cè)的上中下三個(gè)位置加焊一道加勁肋，這樣能夠提高護(hù)筒本身的強(qiáng)度與剛度，進(jìn)而延長(zhǎng)護(hù)筒的使用壽命。在埋置護(hù)筒時(shí)，位置偏差應(yīng)小于5cm，而且應(yīng)當(dāng)高出水位1.0m～2.0m的高度，以防止地下水浸入護(hù)筒當(dāng)中。

鉆孔灌注樁施工技術(shù)對(duì)原材料的選擇要求十分嚴(yán)格，比如在選擇石子、卵石等骨料時(shí)，含泥量應(yīng)當(dāng)小于2%，如果超出這一范圍，就會(huì)嚴(yán)重影響混凝土的流動(dòng)性與和易性，甚至極有可能發(fā)生堵管現(xiàn)象。由于混凝土的初凝時(shí)間較短，一般為3h～5h，但是對(duì)深孔灌注來(lái)說(shuō)，灌注作業(yè)時(shí)間一般在5h～7h左右，而在這一過(guò)程當(dāng)中，混凝土已經(jīng)處于硬化狀態(tài)，因此，為了延長(zhǎng)混凝土的初凝時(shí)間，施工單位應(yīng)在拌和混凝土過(guò)程中，添加緩凝劑，使混凝土的初凝時(shí)間達(dá)到8h以上，這樣才能保證灌注質(zhì)量與效果。另外，在拌和混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格控制水灰比，以及水泥、石子、砂子的配合比例，當(dāng)攪拌機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)以后，首先向混合料當(dāng)中加入30%的水，當(dāng)混合料充分?jǐn)嚢璧揭黄鸷?，再向混凝土?dāng)中加入60%的水，如果砂子等骨料的含水量過(guò)高，可以合理控制剩余10%的水的添加量。當(dāng)混凝土拌和完畢，技術(shù)人員需要及時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行坍落度實(shí)驗(yàn)，確保坍落度介于180mm+20mm之間。而距離樁頂5m位置的混凝土坍落度應(yīng)當(dāng)控制在160mm～170mm之間，這樣能夠有效避免樁頂出現(xiàn)大量的浮漿而影響樁體的整體強(qiáng)度。

4.3 鉆孔施工

鉆孔作為施工過(guò)程中的一道關(guān)鍵工序，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到建筑工程的整體質(zhì)量，因此施工單位應(yīng)當(dāng)予以高度重視。當(dāng)鉆機(jī)就位以后，為了防止鉆偏現(xiàn)象的發(fā)生，需要對(duì)鉆機(jī)的垂直狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量和調(diào)節(jié)，一般用線錐或者經(jīng)緯儀對(duì)其進(jìn)行雙向控制，并將鉆孔誤差控制在5cm以下。由于鉆機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，將產(chǎn)生較大機(jī)械震動(dòng)力，在這一作用力的影響下，鉆機(jī)的機(jī)身極易出現(xiàn)位移，如果位移距離較大，將嚴(yán)重影響鉆孔質(zhì)量。因此，為了避免這種情況的出現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)在鉆機(jī)底座的位置墊一塊枕木，使機(jī)座能夠始終保持穩(wěn)固狀態(tài)。在鉆孔作業(yè)中，鉆機(jī)的初始運(yùn)轉(zhuǎn)速度不宜過(guò)快，隨著孔洞深度的逐漸增加，應(yīng)當(dāng)緩慢提升鉆進(jìn)速度。如果遇到泥漿覆蓋層，應(yīng)當(dāng)放緩速度，勻速鉆進(jìn)，使鉆進(jìn)速度與泥漿排出速度相吻合。另外，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要嚴(yán)格掌控泥漿泵的開(kāi)啟時(shí)間，通常情況下，當(dāng)鉆機(jī)的鉆頭距離孔底60mm左右的位置時(shí)，應(yīng)當(dāng)開(kāi)啟泥漿泵，當(dāng)清水沖洗作業(yè)循環(huán)2min以后，再重新啟鉆。當(dāng)鉆孔工序結(jié)束后，需要利用原漿法對(duì)孔洞進(jìn)行清理作業(yè)，并保證孔洞中的含沙量不得高于4%，規(guī)程在孔底的沉渣厚度不得超過(guò)50mm。由于整個(gè)鉆孔施工過(guò)程中將產(chǎn)生大量的泥漿，為了避免污染周邊環(huán)境，施工單位需要及時(shí)將泥漿清除到場(chǎng)地之外的指定堆放地點(diǎn)。

4.4 鋼筋籠制作與安裝

鋼筋籠的安裝質(zhì)量與樁基的強(qiáng)度與剛度存在密切關(guān)系，因此，施工單位應(yīng)當(dāng)追溯鋼筋籠的制作源頭，首先，作業(yè)人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格遵照施工設(shè)計(jì)圖紙要求，正確選擇鋼筋籠的型號(hào)與材質(zhì)，在焊接鋼筋籠過(guò)程中，每一個(gè)焊接部位不得出現(xiàn)彎鉤，其搭接長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)控制在5倍鋼筋直徑以下，同時(shí)，嚴(yán)格控制每一根鋼筋間的間隔距離，誤差值應(yīng)當(dāng)小于20mm。在吊裝和放置鋼筋籠時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員需要對(duì)孔的深度進(jìn)行再一次測(cè)量與核對(duì)，當(dāng)確定符合施工方案要求后，利用探測(cè)器等監(jiān)測(cè)儀器觀察孔洞當(dāng)中是否存在雜物或者其他障礙物，并采取有效的清理措施，將孔洞清理干凈。由于鉆孔樁屬于地下隱蔽工程，在鉆孔作業(yè)時(shí)，其鉆進(jìn)作業(yè)難度較大，如果操作技術(shù)不嫻熟，很可能出現(xiàn)孔壁坍塌等現(xiàn)象，因此，在吊放鋼筋籠之前，需要對(duì)孔壁的完好情況進(jìn)行探測(cè)，確認(rèn)孔壁完好無(wú)損后方可進(jìn)行下一道工序。如果在安裝鋼筋籠時(shí)，孔洞內(nèi)部出現(xiàn)不明障礙物，施工人員應(yīng)當(dāng)采取正反旋轉(zhuǎn)的方式來(lái)排除障礙物，并遵循“緩吊裝輕下落”的原則進(jìn)行安裝作業(yè)，以免與孔壁發(fā)生接觸和碰撞而影響樁基質(zhì)量。

4.5 混凝土灌注施工

在灌注混凝土之前，需要做好混凝土配合比實(shí)驗(yàn)，當(dāng)確定混凝土坍落度符合標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可進(jìn)入到灌注工序。首先需要下放灌注導(dǎo)管，通常情況下，選用雙螺紋接頭導(dǎo)管，在下放過(guò)程中，導(dǎo)管的上部應(yīng)當(dāng)與漏斗相連，然后根據(jù)孔的深度來(lái)確定導(dǎo)管的長(zhǎng)度，當(dāng)導(dǎo)管距離孔底40cm的位置時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)對(duì)導(dǎo)管的外觀質(zhì)量進(jìn)行檢查，判斷導(dǎo)管是否存在漏水、漏氣或者變形現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)導(dǎo)管接頭的連接牢固性進(jìn)行檢查，在進(jìn)行水密性實(shí)驗(yàn)時(shí)，水壓盡量控制在1.0MPa以內(nèi)，最小值不得于0.7MPa。當(dāng)導(dǎo)管下放工序結(jié)束后，開(kāi)始進(jìn)行混凝土灌注施工?？紤]到混凝土的初凝時(shí)間問(wèn)題，施工人員在灌注第一批次的混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)在10分鐘之內(nèi)完成，第二次灌注的間隔時(shí)長(zhǎng)不得超過(guò)30min，灌注速度在每小時(shí)5m～20m之間，并時(shí)刻保持連續(xù)灌注狀態(tài)。當(dāng)混凝土灌注施工結(jié)束后，技術(shù)人員需要對(duì)樁頂標(biāo)高進(jìn)行測(cè)量，確保灌注標(biāo)高超出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.6m以上，但是，最大值不得超過(guò)1.5m。受到主觀人為因素的影響，混凝土灌注過(guò)程中，極易出現(xiàn)泥漿外泄的情況，為了避免給周邊環(huán)境造成污染，施工單位應(yīng)當(dāng)將廢泥漿清除出場(chǎng)地之外并妥善予以處理。

5 結(jié)束語(yǔ)

目前，隨著我國(guó)高層建筑數(shù)量的與日俱增，鉆孔灌注樁在建筑工程施工中的應(yīng)用頻率也越來(lái)越高，并在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中收到了理想的效果。因此，對(duì)于施工單位來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)積極借鑒成功的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，并通過(guò)內(nèi)部培訓(xùn)與委外培訓(xùn)相結(jié)合的方法，不斷提升技術(shù)人員的專(zhuān)業(yè)技術(shù)水平，在掌控好每一個(gè)施工節(jié)點(diǎn)質(zhì)量的同時(shí)，進(jìn)一步加大施工過(guò)程管理力度，以提升建筑工程項(xiàng)目的整體質(zhì)量，進(jìn)而為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。