冲钻孔灌注桩在土木工程中的应用

闫军涛

（山西省建筑标准设计研究院，山西 太原 030000）

0 引言

近年来，在土木工程施工过程当中，应用了许多先进的施工技术以及新型材料，使建筑质量得到了显著的提升。尤其是随着物质生活的极大丰富，人们对土木工程质量也提出了更高的要求，为了保证在施工过程当中，强化土木工程的质量，要合理选用施工方案以及相关技术。冲钻孔灌注桩技术是极为重要的技术，如果没能够按照相关技术标准施工，则很有可能导致房屋在建成之后出现坍塌、裂缝等问题，因此，加强施工技术的应用至关重要。

1 钻孔灌注桩施工技术与应用要点

1.1 概念阐述

钻孔灌注桩施工技术主要是通过钻孔的形式，在土中打造井孔，当符合一定标准之后，再利用钢筋笼，将混凝土灌注其中，形成一定的桩基础，主要起到承重的作用。在施工过程中，灵活性较高，产生的杂音较小，污染也较小，而且能够制做出直径较大的桩基础，在各种土木工程施工中都得到了广泛的应用，并且其工艺较为复杂，包括钻孔、护壁、清空、下钢筋笼、灌注混凝土等。

1.2 应用要点

在技术应用的过程当中，要注意应用技术的质量控制，以下针对该技术的应用要点进行分析。

1.2.1 测量放线要点

在测量放线过程当中，要加强对轴线控制网以及装备偏差的控制，可以通过检定合格的测量仪器进行检测，逐级复测，最终由相应的工程师做好验收工作。

1.2.2 成孔要点

在成孔过程当中，对于桩位偏差、桩径成孔深度、孔垂直度、孔底沉渣以及扩底几何尺寸等，都要格外注意，可以派相应的技术干部详细检查，严格控制钻头直径，先自检，然后交由质检员，在满足要求之后，再报给工程师验收即可。

1.2.3 混凝土技术要点

在混凝土技术应用过程当中，要保障原材料的质量、混凝土坍落度、混凝土和易性、强度等符合要求，首先要对原材料进行有效试验，并对其试验报告进行详细检查，对坍落度进行有效测量，每桩抽检要大于2次，在制做混凝土试块的过程中，要严格遵守相关规范。

1.2.4 水下混凝土灌注要点

在水下混凝土灌注的过程当中，对于灌前沉渣厚度、钢筋笼的安放、导管密封性、埋置深度以及桩顶处理、护筒提拔等，都要进行有效控制，在实际操作中要进行逐级检查，有效控制导管埋深，保证在2～6m之间，而在混凝土面测量的过程当中，要利用三点测量方式。在应用该技术施工时，注意以上几点便能够有效提高工作效率，保障工程质量。

2 钻孔灌注桩施工的准备工作

2.1 施工技术准备

在土木工程具体施工过程当中，应用钻孔灌注桩施工技术之前，一定要做好充分的准备工作，为了有效保障施工质量，一定要确保相关施工人员的专业技术水平满足施工要求及标准，进而为具体施工奠定良好的技术基础，避免在实际施工中，由于技术不能达到标准而造成质量问题，给具体工程带来巨大的经济损失。为此，在施工之前一定要对相关人员进行专业技能的系统化考核，唯有达到技术要求的人员，才能够参与具体施工。不仅如此，还要做好有效的培训工作，使施工人员能够具备一定的理论基础以及实践技能，尤其是对于施工过程当中的关键步骤，一定要进行严格的考察，唯有具备技术应用资质的人员，才能够进行施工，可见强化技术质量控制是保证工程质量的关键。

2.2 施工器具准备

在土木工程施工过程当中，往往会应用各种大型的机械设备，而在应用钻孔灌注桩施工技术的过程当中，也会应用一些设备，为了保证施工质量，在选择设备的过程当中，也要严格控制设备的质量。在施工之前要对设备的整体性能进行科学检查，唯有满足具体施工要求，通过检测的钻孔灌注桩设备才能够应用到具体建筑施工当中，并且对设备也要进行定期维护保养，使其始终保证良好的运转状态，进而为具体施工提供有效保障，推动建筑施工得以有序开展。

2.3 施工材料准备

土木工程材料的质量好坏直接决定着建筑工程的整体质量，因此在应用钻孔灌注桩施工技术的过程当中，一定要选用高质量的材料，为提高工程质量奠定良好的材料基础。在对材料的质量进行监督控制过程当中，要对材料的选购、运输以及应用的整个流程进行全过程的质量管控。例如，在选购材料时，要选择合适的供应商，保证材料的质量，在进行运输时，也要根据其具体要求，避免运输颠簸而使材料造成破坏。在将材料运输到施工现场时，也要进行再一次质量检测，按照施工标准进行科学检验，唯有满足施工质量要求的材料才能够被应用到具体施工当中，避免使用劣质材料而引发质量问题。同时，在材料出库入库时也要做好登记，对材料进行储存时，也要按照具体要求进行合理存储，避免材料损坏而给施工造成影响。

3 土木工程中的冲钻孔灌注桩技术

3.1 冲孔过程与质控

钻孔灌注桩施工技术在应用的过程当中，首先要对护筒进行有效的埋设操作，在选用护筒制作材料时，要选择较厚的钢板，具体厚度可在6～8mm之间，为了能够有效保证其刚度，可以在护筒周围安装加强筋。在实际操作的过程中，一般可以将护筒高度设置在1.8～2.3m，并且其内径要比桩径多出0.2m。同时，在设置溢浆孔的过程中，对其位置的确定，可以选择在距离护筒顶端200mm的位置。在打造溢浆孔时，其规格可以保持在200mm×400mm，在经过科学合理加工之后，确定好安装位置，而后将其按照设计要求进行埋设即可。其次，要做好泥浆的制作工作，一般可以选用膨润土作为制作材料，也可以选择黏性较大的土进行泥浆的制作。在制作时要选择合理的位置，可以在桩位周边选择适当的位置进行泥浆制作，同时要在其周围设置好防护网以及钢筋架，以此来保证施工人员的人身安全。最后，在对泥浆进行处理的过程当中，可以采用重力沉降的方法，将其中的泥渣进行有效处理，其主要原理在于二者之间的密度不同，经过沉淀处理，能够使泥渣得到有效清除，进而提高泥浆质量。同时，还可以挖相应的回收池，实现对泥浆的有效回收，为了进一步提高泥浆的质量，可以在其中加入纯碱等物质，进而使其性能得到优化，为具体施工奠定良好基础。

3.2 清孔过程与质控

在清孔过程当中，主要是对其内部的杂物进行有效清理，进而减少沉淀厚度，加大其承载力。同时为了避免时间过长而提高清理难度，也要做到及时清理，避免发生安全事故。在清理完成之后，要做好质量检测工作，保证直径符合设计要求，而中心位置按照实际情况，单排桩的中心位置，误差要在50mm范围内，群桩则要保证在100mm范围内，而孔的深度要比设计时多出至少50mm，要对其倾斜度进行检测，并保持在1%范围内，沉渣厚度要小于50mm。在进行清理过程当中，也要实时对泥浆进行更换，对其内部水头进行有效检查，以免发生坍孔现象，当一切符合相应设计标准时，则可以注水降低泥浆浓度，同时进行混凝土浇筑操作。

3.3 钢筋笼制作与吊放

在制作钢筋笼时，要严格按照标准进行制作，以保证使用的材料符合质量标准，并且对各样尺寸做到精准检测，将偏差控制在允许范围之内，比如主筋距离要控制在10mm范围内，钢筋笼的长度误差要控制在100mm范围内，孔的直径偏差要控制在10mm范围内，才能够保证施工质量。在安置支撑架时，其间隔可选择为2m，之后将主筋安置在其上。在具体制作时，可以选择错位搭接的方法进行，在套入箍筋的过程当中，也要与主筋保持垂直的位置，而后进行焊接操作，并且要对其焊接质量进行有效检查，符合要求后再放入孔中，直到将其安置在特定位置后，进行有效固定，避免在浇筑混凝土时产生上浮的问题。

3.4 钢筋笼的安装

钢筋笼在安装之前，要对其孔洞进行有效探测，可以根据其直径大小，选择相应的探孔器，主要是针对其内部的杂物进行有效探测，如果存在杂物，则要进行有效处理，为具体安装奠定良好的基础，在清理时可以通过旋转的方式，使其自然脱落，避免孔洞遭到破坏，清理完毕之后，则可以安装钢筋笼。

3.5 其他方面要点

（1）测量放线要点。在测量放线过程当中，要加强对轴线控制网以及装备偏差的控制，可以通过检定合格的测量仪器进行检测，逐级复测，最终由相应的工程师做好验收工作。

（2）成孔要点。在成孔过程当中，对于桩位偏差、桩径成孔深度、孔垂直度、孔底沉渣以及扩底几何尺寸等，都要格外注意，可以派相应的技术干部详细检查，严格控制钻头直径，先自检，然后交由质检员，在满足要求之后，再报给工程师验收即可。

（3）混凝土要点。在混凝土技术应用过程当中，要保障原材料的质量、混凝土坍落度、混凝土和易性、强度等符合要求，首先要对原材料进行有效试验，并对其试验报告进行详细检查，对坍落度进行有效测量，每桩抽检要大于2次，在制做混凝土试块的过程中，要严格遵守相关规范。

4 土木工程钻孔灌注桩施工中的问题与对策

4.1 钢筋笼上浮问题与对策

首先，钢筋笼上浮现象主要体现在浇筑混凝土的过程当中，受到浮力影响而发生此问题，经过细致分析发现，由于混凝土的流动性较差，在安装钢筋笼时，位置选择过高，进而引发上浮的问题；其次，由于混凝土在浇筑时时间较长，而发生凝固的现象，会产生一定的吸附力，如果不调整导管的位置，则可能会使钢筋笼上浮；此外，泥浆当中过多的砂粒，也会引发上浮现象，主要是因为在混凝土浇筑过程当中会逐渐形成砂层，进而使钢筋笼被顶起，而引起上浮现象；最后，如果浇筑过快，会导致其冲力较大，也会使钢筋笼发生上浮问题。为了有效解决这一问题，在确定钢筋笼位置时，可以进行相应的固定操作，使其更加稳固，也可以加入适量的药剂，进而使其流动性得到有效改善，同时在浇筑混凝土的过程当中，也要根据实际情况实时调整导管的位置，当发现混凝土表面与钢筋笼的距离在2～3m时，则要对导管的位置进行一定程度的提高。在具体浇注施工当中，一旦发现钢筋笼上浮，要立即停止施工，而后对混凝土的标高进行有效检测，再根据导管的实际位置，合理提升其高度，之后再进行混凝土浇筑操作，如此便能够有效解决上浮问题。

4.2 卡钻问题与对策

卡钻问题的诱发原因有以下4点：①当冲孔变为梅花形时，其空间变得狭小，会造成卡钻问题；②由于没能按要求进行焊补操作，进而导致在冲孔过程当中，其直径不断变小，以至于在焊补操作之后，需要更强烈的冲击，极容易引发卡钻问题；③由于泥浆过于黏稠，在操作过程当中也容易使冲锤受到阻碍，进而导致卡钻现象的出现；④大绳过松也会导致冲锤出现偏移，与孔壁相撞，引发卡钻问题。针对卡钻问题，在进行预防以及解决的过程当中，可以根据实际情况，当形成梅花孔而导致空间变小时，如果锥头能够往下移动，则可以将其移动到下方，到达孔径较大位置时，便可以提起锥头，在实际操作中也可以通过放松钢丝绳的方式，但会存在一定的失败率。在施工中一旦发生卡钻问题，不能强行处理，避免发生孔洞坍塌的问题。可以在其内部放入打捞绳，将冲锤勾住之后，缓缓地提动，经过来回试探，则能够将冲锤提起，在处理的过程当中，也要保证泥浆持续搅拌，避免造成沉淀而使钻头被埋。此外，还可以通过高压水管对其进行一定的冲击，当其松动之后，便能够缓缓提出。如果以上方法都无法将锥头提起，还可以利用炸药进行爆破，使卡钻松动，进而借助相应设施将钻头提起。

5 结语

综上所述，冲钻孔灌注桩技术在土木工程施工过程当中发挥着至关重要的作用，一定要严格按照相关技术标准以及流程进行操作，才能够使土木工程质量得到有效保障。在具体施工中，要加强对各个环节的质量控制，并且要根据具体问题制定科学的解决方案，进而为具体施工提供良好的指导依据，有效提高工程质量，促进我国建筑事业持续稳定发展。