土木工程施工鉆孔樁技術(shù)分析

引言現(xiàn)如今，通過國內(nèi)外研究可以知道關(guān)于鉆孔樁施工控制理論的研究是非常豐富的，但是以具體的工藝流程做分析，而且可以根據(jù)問題提出對策的文獻還是少之又少。而本文將以鉆孔樁施工管理研究為目的，運用文獻對質(zhì)量管理知識進行研究與分析進而對鉆孔樁的技術(shù)問題進行分析；通過列舉鉆孔樁施工質(zhì)量管理的現(xiàn)狀和問題，結(jié)合其實際情況提出有利于重難點工程項目建設(shè)發(fā)展的相關(guān)建議和改良措施。鉆孔樁從被創(chuàng)造出到現(xiàn)在，一直在不斷地改進不斷地優(yōu)化中，現(xiàn)在它已經(jīng)可以完全勝任高層建筑和重型建筑的構(gòu)造了，受到了許多國家的器重。近年來，隨著我國經(jīng)濟和科技的發(fā)展，也在不停地擴建各種高層、重型結(jié)構(gòu)建筑以及跨江、跨海特大橋，鉆孔樁技術(shù)也常用于我國的工程活動，鉆孔樁在近些年也取得了很大進展，因此研究鉆孔樁的施工過程具有重要意義。

第1章鉆孔樁技術(shù)含義及重要性鉆孔樁法地基技術(shù)現(xiàn)已十分廣泛多地已經(jīng)被大面積運用于城市基礎(chǔ)建筑。作為道路工程中一種地下深層地基支護施工基礎(chǔ)，具有技術(shù)投入與成本低、適用性還比較的強、施工及維護及工藝過程操作程序簡單、易于安裝操作現(xiàn)場安裝作業(yè)等這一系列突出優(yōu)點，目前還正在迅速被國內(nèi)水利水電、民用建筑工業(yè)及建設(shè)、公路施工等過程中正被得到大規(guī)模與廣泛地運用，是大型建筑物地基承臺結(jié)構(gòu)施工處理工程一種施工必備施工基礎(chǔ)技術(shù)。謂的鉆鉆孔樁基礎(chǔ)工程技術(shù)，是主要指在巖土工程開挖施工的設(shè)計過程中，針對一些目前還暫未著手進行地下基本構(gòu)件施工處理的開挖地點，通過采用人工鉆鉆進、人力鉆開挖施工等各種方法來采用鉆鉆孔地基樁孔的基本技術(shù)，從而能夠在地基樁昆島范圍內(nèi)鉆孔安裝預(yù)制鋼直徑籠，并澆注密實水泥，為其后期再建設(shè)或承重基臺工程準備的堅實基礎(chǔ)。鉆孔樁施工的最新技術(shù)方法，首先是在日本和二十世紀后期的歐美，60年代初期被第一次使用并推廣應(yīng)用在幾個主要國外，隨后它也逐漸引入遠至亞洲國家中國的標準上，也因此逐步而大規(guī)模普遍地和被大規(guī)模使用于在對某些較小型的商業(yè)民房、高速公路，以及其它建筑地基施工過程中必須進行鉆孔的支檔梁孔和防護型橋墩，尤其突出的特點就是普遍地應(yīng)用于在中國國內(nèi)各種大中型的跨越我國河、海橋梁等工程結(jié)構(gòu)上，對鉆孔樁的施工標準和技術(shù)要求本來就已十分嚴苛。樁基結(jié)構(gòu)承擔起了整個這座大廈重力，而樁基直徑和地基深度都決定了其與混凝土結(jié)構(gòu)的相對放置，也即對于其的總體重量也受著重量影響而產(chǎn)生出了一些影響，建筑核心在于其混凝土樁基，而對其混凝土樁基結(jié)構(gòu)的設(shè)立也決定了于整個建筑整體質(zhì)量控制也在于其整體建造施工技術(shù)。作為國家民生工程體系建設(shè)項目中的一項施工最主要關(guān)鍵和基礎(chǔ)技術(shù)，鉆孔樁工技術(shù)要求無論如何在項目前期的泥漿護壁樁基礎(chǔ)施工、后段的壓注漿管基礎(chǔ)施工、灌注樁礎(chǔ)施工、全埋套管基礎(chǔ)等項目施工的作業(yè)全過程中均有了其最嚴格的各項質(zhì)量控制檢測措施規(guī)范和技術(shù)質(zhì)量指標要求，時刻在保證其以其國家建筑最安全和嚴格的工程質(zhì)量指標要求來保護支撐著這整一座的國家建筑。第2章長螺旋鉆孔技術(shù)的應(yīng)用長螺旋鉆孔樁灌裝新技術(shù)室是一項在充分改進國內(nèi)傳統(tǒng)落后的螺旋鉆孔樁干灌新技術(shù)基礎(chǔ)上，利用螺旋鉆機樁現(xiàn)代化后特有優(yōu)越的幾何結(jié)構(gòu)鉆性能，將螺旋鉆井樁業(yè)務(wù)能力階段逐步從國內(nèi)傳統(tǒng)的濕鉆樁作業(yè)技術(shù)能力階段逐步大幅地提升至干樁作業(yè)技術(shù)能力階段的新型鉆探作業(yè)新技術(shù)，極大的有效顯著地和大幅度的提高了鉆井了樁作業(yè)經(jīng)濟效益價值和工程社會效益，鉆孔樁干灌裝新技術(shù)室已成功一舉成功地廣泛應(yīng)用在目前我國長螺旋鉆孔樁在灌裝樁生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)水平研究上國內(nèi)率先并且得到有了一個長足地發(fā)展。2.1鉆孔灌裝工藝長螺旋砼灌注樁施工技術(shù)基本原理是當水泥用較長的螺桿膨脹灌至已澆注砼所設(shè)計要求的標準深度范圍以內(nèi)后，在預(yù)先施加的一定水準的砼壓力情況下，依次分別先后通過長圓錐鉆頭磨損、長螺旋鉆桿、砼輸送泵等管道，并隨著將長圓錐鉆桿螺線逐步向下提起、將澆灌鋼筋直徑砼澆灌至所設(shè)計要求一定的深度標準范圍之內(nèi)后再逐步抽出長螺旋或圓錐鉆桿，并陸續(xù)依次向前將所澆灌的鋼筋直徑砼連續(xù)籠壓灌，至砼到達預(yù)先設(shè)定好的深度標準時即可實現(xiàn)自動澆灌成樁澆灌泥漿的輸送工序。傳統(tǒng)泥漿的鉆孔泵輸送技術(shù)方式中一般都會使用泥漿護壁方式，將土壤層子內(nèi)的小部分土壤漿液，經(jīng)過長活塞鉆孔器攪磨碎而成的土壤漿液，后再經(jīng)過循環(huán)泵輸送漿液至葉輪的大孔蝸殼葉輪外。因此這套泥漿工藝方式，也是應(yīng)用于一些要求較大扭矩時的快速干鉆法，類似于傳統(tǒng)長周期活塞泵鉆孔泵作業(yè)技術(shù)的工作機理。而在此鉆孔作業(yè)所進行的整個流程中，鉆孔柱系統(tǒng)葉片中幾乎絕大部分的擋土柱，均能被直接地輸送到或運至葉片編號鉆桿的葉片殼體上，并會最終固定在葉片殼體外界處以形成擋土樁。由于這些擋土柱本身的牢固地存在，使這些鉆孔柱系統(tǒng)在未來得及提鉆作業(yè)前無論如何也都不應(yīng)驚至于發(fā)生坍塌。2.2技術(shù)運用在目前廣大國家民用與工業(yè)建筑、大規(guī)模土石方施工與橋墩結(jié)構(gòu)設(shè)計上等均有廣泛深入的研究運用推廣到此鉆孔施工新技術(shù)，可直接應(yīng)用到在有多種地層諸如流沙、砂卵石層、粘土等存在的惡劣地質(zhì)條件情況下鉆孔進行施工作業(yè)，也就能特別適用于對各種基礎(chǔ)樁徑尺寸范圍為從外徑300-850mm，深度均大于25m的半徑區(qū)域內(nèi)鉆孔進行作業(yè)的各種護坡樁基礎(chǔ)和基礎(chǔ)樁的鉆孔和施工立樁作業(yè)。在這種更加強調(diào)施工技術(shù)整體性特點的與更加經(jīng)濟實用性并存的實踐中，此項新技術(shù)也幾乎將可被全部采用替代了現(xiàn)有的大部分泥漿護壁結(jié)構(gòu)的鉆孔樁基法和灌注樁。此外，對于一般建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)或模板在地下土層厚度一般都較高松軟、不穩(wěn)定較高穩(wěn)定等情況地區(qū)也應(yīng)同樣要求可單獨被考慮作為建筑基坑支護加固基礎(chǔ)或施工操作的模板配套使用，混凝土樁基或可用作替代混凝土旋噴混凝土樁基或還可用于與其它基坑的支護樁和排沙樁基礎(chǔ)等結(jié)合形成堵漏攔水帷幕，具有結(jié)構(gòu)抗震結(jié)構(gòu)強度性能比較好、個稅效果能更優(yōu)佳等多種顯著優(yōu)點。第3章土木工程中鉆孔樁技術(shù)的具體運用鉆孔前期準備階段分為技術(shù)準備于現(xiàn)場備置。3.1技術(shù)準備通過三坐標控制的方法來判斷各樁位置的平面方位，并通過水平儀自動檢測出各擊樁地點孔的高度正負均等于零，以達到在便于快速判斷的各擊樁地點孔高度范圍內(nèi)。全面熟悉圖紙并能夠嚴格準確按照相關(guān)圖紙要求施工和嚴格執(zhí)行技術(shù)規(guī)范及整治設(shè)計布局文件。項目部在進行正式安裝打樁操作前，對灌注樁中所有技術(shù)施工的參數(shù)資料進行仔細核查，并親自實地現(xiàn)場測量，為客戶打造優(yōu)質(zhì)堅實的樁基施工做好前期質(zhì)量技術(shù)管理保證措施。適時進行安全技術(shù)交流，使專業(yè)工作有關(guān)人員能夠掌握安全相關(guān)工作技術(shù)規(guī)程和現(xiàn)場操作規(guī)范。3.2現(xiàn)場備置保證了安裝技術(shù)、打樁施工人員的配備充分，同時還積極進行了相關(guān)機具采購和于設(shè)備檢測方面的工作，按照工程項目不同情況和要求可選擇各種相應(yīng)型號鉆頭，但一般不采用抗沖擊鉆。同時在安裝鉆機的安裝就位階段同時還必須做好對安裝鉆頭的前期檢查調(diào)試工作，在對安裝技術(shù)現(xiàn)場的嚴格檢查下，以保證安裝鉆頭能夠垂直對準樁的安裝;從而實現(xiàn)項目在安全施工和階段控制中確保沒有任何偏移、傾斜變形等現(xiàn)場安全和問題出現(xiàn)。清理整治施工供電場所，維護臨時水電供應(yīng)安全，建設(shè)現(xiàn)場臨時電力通道，實施供電場所集中施工集中布置。3.2.1鉆孔樁技術(shù)應(yīng)用有哪些多重循環(huán)的鉆機樁基技術(shù)科應(yīng)用于在各種類型的工程結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)系統(tǒng)中。如:正循環(huán)型的鉆機技術(shù)系統(tǒng)、沖擊式鉆機、回轉(zhuǎn)鉆的鉆孔技術(shù)系統(tǒng)等，各自特點也是應(yīng)用于在各種類型的不同建筑類型工程結(jié)構(gòu)設(shè)計實踐中。正循環(huán)式的鉆機鉆與調(diào)節(jié)裝置技術(shù)。在鉆機底座的鉆調(diào)節(jié)裝置等工作中，需先確保鉆機的平穩(wěn)安全和穩(wěn)定牢固并還必須按要求使滑車、鉆桿等螺釘和鉆頭與護筒的中心軸線全部重合，誤差范圍一般在鉆頭正負偏差20mm誤差范圍以內(nèi)。正循環(huán)鉆機是中國現(xiàn)今已運用的范圍內(nèi)最為成熟廣發(fā)實用的一套新型的鉆孔支護施工鉆技術(shù)，具有鉆進支護精度高，誤差范圍偏差小等獨特優(yōu)點。技術(shù)參數(shù)在進行初鉆時在進入巖石地底時一定要采用高低檔慢速、循序漸進式地緩慢輕鉆壓，在待鉆頭全部順利進入巖層地底之后才逐漸適當加大了其輕鉆壓強度，大力快速地壓鉆頭進。一般的操作技術(shù)情況及要求指導(dǎo)下，要能嚴格掌握按照所鉆孔的巖石層厚、土層硬度大小等，合理地調(diào)節(jié)了其初鉆速量以及盡量保證了鉆孔磨損進入一定的土層堅牢硬度范圍內(nèi)。對那些一般屬于比較深脆和堅硬地層，易鉆孔的用中比較快速、大壓、小泵量的，鉆孔技術(shù)較好;但是，也對那些屬于比較高壓的和粘性地層，就應(yīng)該盡量采用在中低壓速度中較快強壓、比較大泵量的方法鉆孔。在加好了鉆桿孔以后，也因為鉆桿孔本身的其自己特有的構(gòu)造特點，就一定要先把鉆具提離地面至一定水平高度處，沖洗工作干完畢后方才始可投入正常鉆孔加載鉆桿。鉆孔沖洗操作運行過程中若如有可能出現(xiàn)鉆孔坍塌、傾斜、或鉆孔漏看、兩孔間隙距離過太近的現(xiàn)象發(fā)生等，需采取措施迅速或停止鉆孔清洗的工作并采取措施應(yīng)及時停機調(diào)整。3.2.2沖擊鉆孔技術(shù)鉆機施工時，在水泥護籠孔隙中加少許泥漿，利用鉆機磨損所產(chǎn)生的巨大沖刷應(yīng)力可使混凝土中石塊和粘泥膏等在鉆孔室號中強烈地擠出，為切實保證注漿成型質(zhì)量穩(wěn)定和保證不再干擾到由鄰近的已施工水下混凝土灌注好砼層的砂漿凝固過程，宜先在臨水孔砼層澆筑混凝土完成之后方始可進行鉆孔。因為在沖擊鉆孔時的吸力損失很大，沖程也很深，對某些土層非常適合。前期，應(yīng)先在鋼絲上做沖程深度標記，以便更適應(yīng)圖樣和設(shè)計文件的需要。進行鉆機作業(yè)時，應(yīng)該事先保證錘壁高至0.4-0.8mm的最低錘密度，但因為沖擊錘力過大，穩(wěn)定度一般都不甚高，在整個的沖鉆操作過程中都應(yīng)該注意不斷的加入泥屑和碎石，使鉆頭孔錘壁不會因過分松散而易造成鉆頭的沖鉆方向偏移，在將沖擊鉆至距標高四負五m處時，不需要再次添加，轉(zhuǎn)為正常沖擊鉆孔。第4章鉆孔樁施工質(zhì)量控制6.1保證鉆孔灌注過程中的隔孔匹配成步驟關(guān)注鉆孔灌注樁與掘進樁之間的差異性。驅(qū)動樁將周圍的土壤推開。首先在鉆孔樁上形成一個孔，然后在鉆孔中形成一個樁。在鉆孔過程中，使多余的土向周圍擴散，進而向樁體堆積，進而對樁產(chǎn)生壓力，在鉆孔灌注的前期，樁身底層的混泥土硬度不夠，混凝土灌注樁孔通過泥漿平衡，因此更具有適應(yīng)性措施，防止塌陷樁間距減小，能有效保證施工過程中的安全性。6.2保證樁孔成形的垂直精度這是現(xiàn)澆樁成功施工的重要條件，否則鋼籠和鋼管不會下沉。豎向精度符合設(shè)計要求，為保證鉆孔促進樁機成型，并將主要精力放在對于承載力的控制上，定期檢查鉆桿和鉆桿的垂直度，在玉成港移交鋼筋卡尺前后，進行鉆孔偏差超聲波檢測。6.3對樁身所處方位進行準確把控需要確定孔深以及樁高。在保護管定位墊片位置后及時檢查，確保裝備與中心線之間的偏差在可控范圍之內(nèi)，對圓筒進行科學(xué)保護，在鉆孔過程中出現(xiàn)泥漿泄漏現(xiàn)象時，仔細檢查充填體是否密實。對施工過程中地面高度產(chǎn)生的變化進行把控，運用科學(xué)的方法對鉆井深度進行測量、樁框架到位及時檢查水平梁和樁的底部和總長度和記錄,以便根據(jù)管子的長度在鉆井平臺上的一個洞保留檢查井深。盡管鉆桿的深度反映孔的深度,但在第一個井眼凈化,控制泥漿比重,不當或鉆孔壁在電梯里,可能發(fā)生坍孔,太厚沉積物等現(xiàn)象,這將帶來巨大困難的第二孔清潔,有些人甚至通過清洗可以去除第二洞滑坡沉積物。因此，提出鉆孔工具后，用測線重新檢查孔的深度。如果測量線的深度小于鉆桿的深度，則需要對鉆桿進行重新鉆孔，并將鉆孔取出。還應(yīng)考慮施工合同后常見的水害測量線的影響，因其最大的收縮率為1.2%，以提高測量線的精度和預(yù)潤濕后使用前的標記，經(jīng)常用于復(fù)查。有效防止鉆孔塌陷，防止樁孔產(chǎn)生傾斜，在對管材的形變進行檢測時，應(yīng)考慮管材長度以及土質(zhì)條件等雙重因素，調(diào)整鉆孔速度和鉆孔時間曲線。當粉砂層的鉆井規(guī)模明顯減小時，軟粘土的最大鉆速約為0.2m/min，細粉砂層的最大鉆速約為0.15m/min。鉆孔過程中對長度的把控，將會在一定程度上對孔徑長度產(chǎn)生影響。在施工過程中，應(yīng)反復(fù)檢查鉆徑。在檢查過程中如發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生誤差偏大時應(yīng)及時更換。6.4對鋼筋籠的質(zhì)量進行檢驗在制作的初期，首先對鋼筋籠的原材料進行質(zhì)量把控。檢驗合格后，根據(jù)設(shè)計過程中的參考數(shù)值對鋼筋的規(guī)格，尤其是直徑長度質(zhì)量進行檢測。對鋼筋籠長度對鋼管設(shè)計標高的影響進行深入了解,這是因為鋼吊籃后臨時固定在框架梁的底部鉆,因此,吊環(huán)長度應(yīng)根據(jù)海拔的變化進行調(diào)整，所以應(yīng)該根據(jù)根窗臺高度審查環(huán)長度,確保嵌入鋼水平滿足設(shè)計要求。在鋼籠吊裝過程中，應(yīng)逐級檢查并驗收鋼籠接頭焊縫質(zhì)量，焊縫接頭和質(zhì)量不符合標準要求的焊接接頭應(yīng)重新焊接。同時要注意鋼制罐籠是否能平穩(wěn)降下，下沉?xí)r不與井壁發(fā)生碰撞;當安裝時，不能加壓下壓，因為這樣會造成塌陷洞、加強籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止放置，找出因垂直吊索導(dǎo)致的加強籠號上升至垂直吊索的原因;如果是由井眼偏差引起的，則需要進行再鉆偏差修正。對井眼的質(zhì)量進行檢測后再對鋼筋籠進行處理。應(yīng)根據(jù)鋼筋籠的長度進行合理的控制焊接時間以及埋深時間。6.5對泥漿進行準備和二次清洗對孔內(nèi)的混凝土沉積物或泥漿等進行深度清潔。井眼凈化是用泥流的動能影響樁孔底部的沉積物,沉積物的巖石,沙子等處于暫停狀態(tài),根據(jù)膠體的特性，循環(huán)泥漿從而使懸浮沉積物進行沉積清潔,最終將清理樁孔的沉淀物,這是泥渣量和井眼凈化的效果。在鉆孔灌注樁的施工過程中，對泥漿的制備和清除過程進行合理把控是保證鉆孔灌注效果和質(zhì)量的基礎(chǔ)，因此在對于泥漿的粘度選擇上，因選擇17~20min為準，含砂量不超過6%;膠體率不低于90%，對鉆孔灌注樁過程中的泥漿選用進行嚴格把控，不能使用當?shù)夭牧?，進行泥漿制備，選擇塑性較高的粘土用于施工材料，根據(jù)實際情況，如工藝和土壤情況進行攪拌泥漿。匹配率的設(shè)計。擠進一個洞的設(shè)計標高,應(yīng)充分利用鉆桿，直到孔持續(xù)時間小于1.00--1.10,測量的比例小于50毫米厚度底部的孔,將重型混凝土管放置導(dǎo)管之前，應(yīng)對導(dǎo)管的連接效果進行檢查，保證其密封性。由于孔在原始土壤泥漿吊放鋼筋籠與水槽的把這段時間,使導(dǎo)管的懸浮泥沙沉樁孔的底部,最后不能具體的影響成為一個永久的沉淀,最終影響施工過程中的質(zhì)量。故而，在對混凝土灌注過程中應(yīng)對導(dǎo)管進行深度清理。當孔返漿體的比重和含沙量滿足規(guī)范要求時，應(yīng)及時開展混凝土灌注施工過程。結(jié)論基礎(chǔ)架構(gòu)