分析建筑工程施工中钻孔灌注桩技术的具体应用

岳海洋

【摘要】近年来，钻孔灌注桩技术逐渐在工程施工中广泛开展，对相关施工企业的经济效益和建筑工程的建设水平有着重大影响。在中国社会的进程中，无论是城市建设还是路桥工程的拓展，都需要钻孔灌注桩施工技术参与其中，我们在实际的施工中应当注意合理的施工方案和施工技术的选择，并对工程中可能存在的常见问题进行有效的解决，做好施工质量控制，严格把守质量安全关卡，本文将对钻孔灌注桩技术在公路桥梁施工中的应用进行分析，并做出相应的整理和总结。

【关键词】建筑工程施工;钻孔灌注桩技术;具体应用

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.

17.090

1、建筑施工钻孔灌注桩

钻孔灌注桩是一种施工中常见的工程方案，分为钻孔桩和挖孔桩两种。冲孔钻进适用于软弱地层，旋转钻进适用于坚硬地层。这两种模式的建筑抗震能力强，且整体的设备准备简单，施工的安全系数高，因此比较使用该两种模式。另外，钻孔灌注桩约占所有桥梁中灌注桩施工的八成左右，其经济效益和稳定性都比较好，在市场上应用得也相对广泛[2]。

2、建筑施工钻孔灌注桩的施工应用

2.1 工程概况

为方便概述，本文以武穴长江公路大桥施工为例，这个工程的规模比较大，其中的主桥为（80 + 290q-808+ 3×75） m规格的混合斜拉桥，桥身整体采用双塔双索面单面钢箱梁。主墩基础基于38个钻孔灌注桩群，钻孔灌注桩3.0 m。主墩位于长江河道边缘，河床标高- 2.5～-0.5米，基岩面标高约- 33米，产状为SW 220°∠25°。

2.2 施工方案

钻井平台采用哑铃形双壁钢围堰墙板，长62.4m，宽32.4m，高31.15iti，平台上分别布置横梁、型钢分布梁和表面钢板。采用气举反循环吸泥泵和黑旋风钻渣处理设备。钢筋笼在加工场采用长线法制作。钻孔桩钻孔后，进行第一次清孔。清孔合格后，分段下放钢筋笼。在清孔合格后，采用导管法浇筑水下桩身混凝土，最后完成桩基施工。

2.3 施工技术

2.3.1 钻机及钻头选型

在钻孔桩施工中，可以使用旋挖钻机、冲击钻机和旋挖钻机。为了防止钻孔过程中塌孔，采用旋挖钻机，旋挖钻机的施工效率提高了2-3倍，成本提高了30%左右[4]。在倾斜岩面钻进时，用圆柱形阶梯钻和扶正器代替旋转钻头，既能保证小直径筒钻的垂直导向能力，又能达到分阶段破碎地层的效果。旋转钻头由三带重型刮刀钻头代替，这进一步增加了钻头的导向能力，并防止了由于翼角过小而导致的钻机扭矩不足的问题。

2.3.2 钢护筒插打

钢护筒采用Q235钢板轧制，钢护筒顶部与钻井平台平齐。钢护筒采用400t浮吊和2台APE400振动锤插入。在钢衬插入过程中，设置定位导向架，辅助钢衬的定位导向。

2.3.3 泥浆配备

钻井液采用PHP磷化氢化学泥浆，膨润土中加入PHP磷化氢胶体。不同地层的泥浆参数如下：（1）粉质粘土层。泥粘土层中泥浆的比例为1.23克/立方厘米，含砂量小于6%。PHP泥浆和粘土泥浆用于保护墙壁。（2）砂层和砾石层。泥浆比重应增加到1.3克/立方厘米，含砂量应小于5%。（3）基岩层。泥浆比重为1.2-1.25克/立方厘米，含砂量小于4%，可避免工具磨损加剧，进而造成钻井效率的降低。

2.3.4 钻孔施工

在不同地层钻进时，钻机的钻进方向不同。（1）在覆盖层中钻孔。在钻头周围的外壁上均匀布置有若干钢丝绳。在覆盖层钻进过程中，所有钻机都遵循低档位慢稠泥浆钻进的基本原则，使孔内外压力基本处于平衡状态。（2）在斜坡岩石表面钻孔。旋挖钻机采用增加配重、加扶正器、缓压、随钻减压的方法。（3）软硬交互岩石表面钻孔。旋挖钻机进入硅灰岩层后，由于局部岩石强度过大，筒钻岩柱无断裂，由二級成孔改为三级成孔，用1.5m取心筒钻穿坚硬岩层，然后用桶梯钻。（4）基岩钻探。旋挖钻机全部改为铣滚刀钻头，采用三级成孔，保证各级钻压均匀适度。

2.3.5 清孔

钻机的泥浆循环系统用于第一次清孔。由于钢筋笼孔深，下放时间长，第二次采用气举反循环清孔。清孔后泥浆指标为：比重≤ 1.1克/立方厘米，粘度17-20pa·s，含砂量< 2%，沉渣厚度≤ 5 cm[3]。只有这样才能满足设计和规范要求。

3、钻孔灌注桩施工常见的问题

3.1 钻孔的孔壁坍塌

其最明显的工程问题在于，由于土层完整性差，桩孔位置被掏空，加上钻孔灌注桩施工的外力作用，挡土墙无法保持完整性，坍塌成桩孔。常用的处理方法是用高胶凝率粘土块造浆，用于孔壁坍塌段，或者是经过设计同意后，采用的其他有效的处理方法[1]。

3.2 偏孔

软硬土层不均匀、桩架不稳定、导向杆不垂直是产生斜孔的原因。如果钻速控制不及时，会造成偏孔。如果斜孔不严重，可以用低锤重锤进行校正。如果钻孔成孔很多，可以用冲击锤来校正孔。如果钻孔的偏差太大，可以采用填石粘土的方式填补，并重新成孔。

3.3 孔底沉渣隔层

这是一个严重的施工质量问题，承载力不足，导致工程倒塌的风险。直接影响的是桩基础的长度不符合设计要求，而这也是工程施工中的一条红线。这些都将在后期的声波或小应变等第三方试验中检测到，并进行工程问题追责。如果桩基在后期被返工，损失和施工延误将造成很难估计的影响，并可能承担法律责任。该问题出现是由于岩渣粒径过大引起，在清孔后，泥浆不能带出桩孔而成为永久性沉淀物，或由于清孔后泥浆比重过大，清孔至混凝土浇筑的间歇时间过长，导致沉积的岩渣过厚将被逆转。导管内壁过于粗糙而导管的光滑度不够，这会降低混凝土初浇时导管内气泡的下落速度，并会导致桩底搅拌泥浆的混合不均。

4、建筑施工钻孔灌注桩的施工质量控制

4.1 建筑施工钻孔灌注桩的施工影响因素

4.1.1 工程地质条件

大型建设项目的选址应考虑地质构造，以及区域地质岩性形成的整体滑坡，中小型的建设项目选址应着重考虑前者、地下工程选址应考虑区域稳定性问题[5]。不良工程地质条件造成的最直接影响是地基稳定性差，导致地基缺乏稳定性和承载力。工程地质对实际施工的影响不仅会影响工程本身，还会影响工程的整体造价。选线可以有效避免一些特殊的不良工程地质问题，从而避免工程造价的增加，减少地质对工程造价的直接影响。

4.1.2 混凝土灌注工艺

混凝土灌注是成桩的关键环节，但由于施工工艺不当，经常出现断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题。这种失败的后果是非常严重的。混凝土入水后会形成松散层或胶囊，浮浆夹层会使桩体破碎，从而导致废桩返工。桩基施工质量与整个结构的工程质量有关，这种施工问题会导致施工效率、施工效益等诸多问题，在突发情况下会产生较大的工程风险。

4.1.3 现场管理效率

施工管理是对建筑产品全过程的组织和管理，现场施工管理是施工管理的基本问题。一个项目往往施工工艺复杂，施工队伍众多，因此做好技术管理工作非常重要。工程项目的施工管理也需要在实践中不断创新，以适应市场经济和生产力发展的需要。施工管理面临工期紧、工序多、工种交叉的问题。因此，做好后期施工管理，保证整个工程的质量和数量按期交付，是总承包商经常遇到并需要不断解决的问题。

4.2 建筑施工钻孔灌注桩技术质量控制要点

4.2.1 施工前做好施工准备

开工前，要严格按照有关标准对相关人员的技术水平进行科学评估，确保施工过程中各环节都能高质量地应用这项技术。同时，在签订合同时应注意，这项技术的总费用由承包人承担。只有提高施工过程的质量，才能将这项技术科学有效地应用到整个施工过程中。为了保证樁位的垂直度和垂直度，必须对桩位进行长时间的垂直度复核。钻铤就位前必须准确埋设，后护筒的稳定性必须牢固。这样可以最大限度地降低施工风险。

4.2.2 施工前做好工程检查

在施工过程中，相应的机械设备能够有效运行，发挥自身的功能和作用，能够保证整体工程的质量水平和相关技术的良好运用。对于原材料采购、运输、进入施工现场等违法原材料，原材料检验不合格，导管无合格出厂合格证和水密性耐压试验，不得采购使用。开工前，需要采用更多的新工程设备，并对设备进行现场调试。针对建筑工程在施工中效益差的问题，也有必要系统地分析施工机械和施工材料准备中存在的问题，加强工程机械和材料审核员的工作检查。

4.2.3 施工过程严格遵守施工规范

在实际施工过程中，相应的施工人员也应严格遵守各项规章制度。施工前，工程设计人员应全面分析和掌握整个工程的环境和地基条件，特别是钻孔灌注桩的深度技术和施工要求。在使用这种技术时，可以有依据，从而保证施工质量。人员因素是影响钻孔灌注桩施工质量的重要因素，对施工质量有重要影响。施工单位也可以利用管理的作用，组建一支素质过硬、技术过硬的施工管理队伍[6]，保证施工质量和现场检查监督，保证施工进度的顺利进行。

4.2.4 施工中做好紧急处理预案

做好责任的划分，对施工中出现的裂缝、钢筋笼浮起、断桩等质量问题，施工前应做好检查调查，制定工程方案，加强对施工中常见问题的分析研究，制定应急预案。当遇到相关问题时，应按照工程应急预案的原则，进行项目部署和应急整改，确保施工顺利开展和有效完成。对施工中存在的人为管理问题，需要做好相关责任人的责任认定，并通过有效的责任规范提升施工效益，做好紧急预案处理，全方位防止施工中出现施工紧急情况，尽可能做到高效、优质施工[7]。

结语：

总而言之，随着建筑工程数量的增加，对工程的质量要求越来越高。然而，在实际建设中，工程品质受到许多因素的影响。钻孔灌注桩技术的应用需要遵循一定的原则开展，对每道工序都有较高的要求。要对相关施工人员进行全面的专业监督和指导，全面控制钻机可能出现的施工问题，并充分体现钻机的效能价值，使整个钻孔灌注桩施工工作顺利进行和开展。

在施工前、施工中做好质量管理和人员管理，保证施工后的验收能顺利完成，我们在实际的工程钻孔灌注桩施工中，应当做好各方面的技术管理，对相应的施工机械和施工设备进行全面检查，以确保施工设备的使用不会有质量问题，确保后续施工工作能够有序进行;对实际的施工中可能遇到的问题进行协同处理，根据施工标准，对施工现场进行全方位的分析、测量，绘制相应的图纸，认真分析施工方案。加强监督检查，对可能出现或正在出现的危险，要尽快制定防范措施;制定科学合理的施工方案，并结合施工现场情况严格审查，使方案合理有效地实施，注意提高施工人员的经验，严格按工艺施工。这对提升建设单位的施工效益是非常有必要的。故而对施工单位工作人员而言，做好工程施工准备，优化施工检查，做好施工要求规范，有效处理紧急事件，这样才能最大程度上避免施工问题的发生，保证施工安全，避免施工问题，保障建筑的稳定建设，获得更大的经济效益。

参考文献：

[1]徐军.水利施工中钻孔灌注桩技术应用中的质量问题及控制[J].建材与装饰，2020（20）：295-296.P2

[2]徐时武.钻孔灌注桩技术在建筑工程施工中的应用探寻[J].城市建设理论研究（电子版），2020（20）：58-59.P1

[3]龙学强.浅谈内荆河大桥钻孔灌注桩的施工技术[J].城市建设理论研究（电子版），2020（17）：79.P2

[4]江波，张明亮，王大纲，寻奥林.复杂地质条件下大直径灌注桩施工技术——以湖南广播电视台节目生产基地建设项目为例[J].中外建筑，2020（05）：173-176.P1-2

[5]赵昌仕，潘光诚，王明亮，张明，赵健.钻孔灌注桩施工技术在房屋建筑工程中的实践运用探究[J].建筑技术开发，2020，47（08）：98-99.P1

[6]朱红明，朱文，魏耀华，朱志刚，许三.泵吸反循环超长大直径钻孔灌注桩施工技术研究[J].低温建筑技术，2020，42（03）：125-128.P1

[7]朱泽豪.关于公路桥梁施工中钻孔灌注桩施工技术的应用分析[J].四川水泥，2020（03）：59.P1