钻孔灌注桩技术在建筑工程中的应用分析

毕大君 （安徽省建筑工程质量第二监督检测站，安徽 合肥 230032）

1 引言

近年来，随着城市化进程的不断推进，全国各地在建的建筑工程项目数量显著增加，呈现出建设高度高和建设规模大等特点，对施工单位的施工技术提出了较高的要求。如何在保质保量的基础上保障施工的高效率成为当下亟待解决的问题。大量的工程实例表明[1,2]，将钻孔灌注桩技术应用到基础工程可以有效的提高建筑结构的稳定性，但实际施工中不可控的因素较多，会对钻孔灌注桩的质量造成不利影响。鉴于此，分析当下钻孔灌注桩技术存在的问题并提出有效的处理措施是极有必要的，可以为钻孔灌注桩技术在实际工程中的应用奠定良好的基础，为工程的后续建设提供有力保障。

2 钻孔灌注桩技术的应用现状

我国的钻孔灌注桩技术自1960年以来开始不断试验和发展，在工程实践中不断改进，逐步发展成为桩基础的一种重要形式[3]。钻孔灌注桩技术是指在工程现场通过钻孔设备在地基土中形成桩孔，将钢筋笼置于桩孔中并浇筑混凝土形成桩基的一种施工技术，具体过程如图所示。钻孔灌注桩具有众多的优点，首先，其能适应各类复杂的施工环境，灵活性强，可以根据工程的需要及时调整。其次，灌注至钢筋笼内的混凝土能和地基土层形成一个整体，有效提高桩基的稳定性和承载性能，保证上层建筑的安全。目前，钻孔灌注桩技术被广泛应用在房建工程、水利工程以及公路桥梁工程的建设中，为该类工程的建设提供了有力的保障。但由于钻孔灌注桩技术较为复杂，导致钻孔灌注桩出现缩颈、断桩、钢筋笼上浮等质量问题[4-5]，给工程的质量造成不利影响，因此根据钻孔灌注桩技术的特点确定其施工中的注意事项是当下应该重点解决的问题。

钻孔灌注桩施工步骤

3 钻孔灌注桩技术应用时的易发问题

钻孔灌注桩技术施工环节较多，钻孔工艺、混凝土质量等因素均会对钻孔灌注桩的质量造成影响，稍有不慎就会发生严重质量事故，给建设单位和施工单位造成巨大经济损失。下面以灌注桩技术应用时常发生的断桩、缩颈和钢筋笼上浮这三类问题为例，分析其发生的原因并提出相应的预防措施。

3.1 断桩问题

断桩是极为严重的质量问题，会对整个工程的质量造成严重的影响。断桩发生的原因主要有以下几点。

①在混凝土灌注过程中，已灌混凝土的标高出现误差，使得导管埋深较浅，进而形成夹层断桩。特别是灌注混凝土的后期，探测仪器可能会误将泥浆中的坍土层识别为混凝土的表面。因此，在实际灌注过程中，应严格按照相关规程运用测身锤测得已灌混凝土的表面高程，保证在提管过程不会出现标高不正确的问题。

②在混凝土灌注过程中，应保证导管的埋置深度恰到好处。导管埋置过深会导致已灌混凝土的流动性下降，使得混凝土与导管壁的摩擦力增大，而目前的导管通常又采用提升阻力较大的法兰盘连接，在提升过程中可能会出现连接螺栓拉断或导管破裂的问题。

③混凝土在配置过程中误差较大，加上有施工人员的责任心较差，会使得拌出来的混凝土坍落度不稳定。当混凝土的坍落度较大时会出现离析的现象，使得粗颗粒之间相互挤压堵塞导管。当混凝土的坍落度较小时会使得混凝土的初凝时间变短，加大混凝土下落的阻力造成导管堵塞的问题。这两种情况均会导致卡管事故的发生，造成断桩。因此，在混凝土的配置过程中应严格控制其配合比，缩短灌注时间。

3.2 缩颈问题

缩颈问题是钻孔灌注桩技术在施工中运用时易发的一类问题，会对钻孔灌注桩的质量造成较大影响。缩颈发生原因主要有以下几点。

①钻孔过程中，由于设备钻锥磨损或地层中遇见膨胀土等原因，会使得钻孔过程出现缩孔等现象。

②钻孔放置时间过久，成孔后没能及时灌注混凝土，泥浆自重压力无法支撑砂层收缩带来的压力，导致钻孔缩颈现象的发生。

因此，在钻孔灌注桩技术的应用过程中，应及时关注钻孔设备的磨损度和对应的地质条件，力保在钻孔过程中不会出现缩孔的问题。同时，针对放置时间较长且未进行灌浆的钻孔，应在混凝土灌注前进行回钻。

3.3 钢筋上浮问题

在实际工程中，会出现在钢筋笼入孔后且固定良好的状况下，灌注混凝土时出现钢筋笼上浮的问题，钢筋笼上浮后基本很难归于原位，进而对灌注桩的桩身质量造成严重影响。目前，钢筋笼上浮的原因主要分为以下几点。

①钢筋笼放置的初始位置较高，导管在混凝土中埋置深度过深使得钢筋笼被混凝土顶托上升。

②在混凝土灌注过程中，混凝土面到达钢筋笼底部时，由于导管埋置深度较浅，混凝土灌注量大，使得混凝土上返速度较快，产生向上的冲击力，最终使得钢筋笼上浮。

因此，在钻孔灌注桩技术的应用过程中，应严格控制导管的埋置深度和混凝土的灌注速度，避免钢筋上浮问题的发生。

4 钻孔灌注桩的质量检测

由于钻孔灌注桩属于隐蔽工程，在施工过程中易受到施工工艺、地质条件、机械设备等影响，可能会出现断桩、缩颈以及离析等质量弊病，故对灌注桩的质量进行检测是极为有必要的。目前常使用超声波透射法对钻孔灌装桩的桩身完整性进行检测，其原理是事先在桩内预埋声测管作为超声波接收和发射换能器的通道。检测时在一个管内放入发射超声波的发射探头，在另一个管内放入接收超声波的接收探头。两个探头由底部往上同步提升，仪器记录超声波在由二管组成的混凝土测面内传播的声学特征。超声波在混凝土内传播的速度与其密实度有关，一般来说，对于材料均匀且距离相同的混凝土来说，波速越高证明其密实度越高，反之则说明其密实度较差。通过判别获得的声学参数，可以对钻孔灌注桩的完整性进行判别，为工程的后续建设奠定基础[6]。运用超声波透射法对钻孔灌注桩的质量进行检测具备成本低、检测速度快以及判别准确等优点，是当下运用最为广泛的一种无损检测方法。

5 结论

随着经济社会的发展，我国在建的工程数量不断增加。钻孔灌注桩技术凭借其承载力高、施工工艺简单等优点而被广泛的应用于各类工程中。但钻孔灌注桩技术的施工过程多为隐蔽工程，施工中出现的一些问题不易被及时发现，故在实际运用钻孔灌注桩技术的过程中，应注意严格按照规范来进行操作。同时，在工程建设完成后，应使用相应的检测手段对钻孔灌注桩的桩身质量进行检测，保证钻孔灌注桩自身质量良好，为后续工程的建设奠定良好的基础。