鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制簡述

[摘要]文章介紹鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制過程及其經(jīng)驗。

[關鍵詞]鉆孔；灌注樁；施工；質(zhì)量控制

[作者簡介]陳碧鈴，閩侯建筑工程公司助理工程師、項目經(jīng)理、項目負責人，研究方向：土木工程，福建閩侯350002

[中圖分類號]TU473.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1007-7723(2008)12-0154-0003

一、工程概況

福州大學學生公寓拆遷安置房2#樓工程為6層框架結構，樁基礎采用鉆孔灌注樁，共計68根，樁徑分別為φ800、φ1000，樁長根據(jù)地質(zhì)鉆探資料取32～38m不等，樁基砼強度等級c25。

本文主要介紹該工程樁基施工質(zhì)量控制過程。

二、鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施

為保證樁基施工質(zhì)量，該工程按照三個階段進行施工質(zhì)量控制，即鉆孔階段質(zhì)量控制、鋼筋籠制作安裝質(zhì)量控制、砼灌注質(zhì)量控制。

(一)鉆孔階段質(zhì)量控制

1 樁位放樣

在進行場地整平后組織有資格的測量放樣人員，將所有樁位放出，釘好十字保護樁，做好測量復核，并記錄放樣數(shù)據(jù)備案。 2 埋設護筒

用拉線法做樁位偏差檢查，樁位偏差應滿足規(guī)范要求。

3 成孔

本次成孔采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進施工技術，用犁式梳齒單腰式雙腰帶四翼合金鉆頭鉆進。通過地質(zhì)鉆探資料得知，該工程土層有6個層次，自上而下依次為填土層、淤泥層、細砂層、中粗砂層、殘積砂質(zhì)黏性土層、強風化花崗巖層。根據(jù)不同層次的土質(zhì)結構，鉆孔作業(yè)選擇不同的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速和進尺進行控制。在砂層鉆進時，進入強風化花崗巖層后，因土層太硬，會引起鉆錐跳動及鉆錐偏斜，加大鉆桿擺動，因此要選擇低檔慢速、優(yōu)質(zhì)泥漿、大泵量方法鉆進。轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速參數(shù)取值13～40v／min。成孔深度按設計要求進行控制，設計要求為樁孔進入強風化花崗巖層5m。

4 泥漿護壁

在鉆進過程中，根據(jù)地層不同情況，保持一定的靜水水頭壓力，按平衡鉆進原理指導泥漿管理工作，盡量利用地層黏土自然造漿，泥漿稠度不能滿足要求時，應選擇造漿能力強、黏度大的黏性土進行造漿，以提高泥漿稠度，確保鉆進過程不塌孔、不縮孔。

該工程泥漿性能指標為：

樁孔施工采用一次性全面不間斷作業(yè)，施工中根據(jù)出渣情況判斷土層結構及時合理地調(diào)整泥漿性能指標，遇松散地層時，適當增大泥漿相對密度和黏度，保持孔內(nèi)水頭高度，盡量減輕沖液對孔壁的影響，同時降低轉(zhuǎn)速和鉆壓以滿足施工質(zhì)量控制要求。

5 孔內(nèi)事故預防措施

(1)選擇有經(jīng)驗的、責任心強的施工隊伍，保證操作人員的素質(zhì)。

(2)加強鉆具檢查，對加工不良的鉆具嚴禁使用。

(3)對孔內(nèi)水頭高度、泥漿的相對密度和黏度經(jīng)常觀察和檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時解決，尤其在鉆孔排渣、提錐除土或因故停鉆時，應保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位和要求的泥漿性能指標，以防坍孔。

(4)鉆孔作業(yè)應分班連續(xù)進行，經(jīng)常注意土層變化，在土層變化處撈取渣樣，判明土層，然后與地質(zhì)剖面圖核對，根據(jù)土層情況采取相應措施，保證施工質(zhì)量。

(5)升降鉆錐須平穩(wěn)，鉆錐提出井口應防止碰撞護筒、孔壁，防止鉤掛護筒底部，拆裝鉆桿時力求迅速。

6 清孔

清孔是孔樁施工、保證成樁質(zhì)量的重要一環(huán)。通過清孔確保樁孔的質(zhì)量指標、孔底沉渣厚度、循環(huán)液中含鉆渣量和孔壁泥垢等符合樁孔質(zhì)量要求。因本次采用正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進技術，其清孔方法為：樁孔終孔后，將鉆具提高20～50em，采用大泵量泵入性能指標符合要求的新泥漿并維持正循環(huán)30min以上，直到清除孔底沉渣且使孔壁泥質(zhì)、泥漿含砂量小于4％為止。本工程樁孔因有較厚的松散易坍土層，清孔后不能立即終孔，而在孔內(nèi)下入鋼筋籠，安裝好灌漿導管后施行二次清孔作業(yè)，以使砼灌注前孔底沉渣厚度符合要求，保證砼成柱質(zhì)量。

(二)鋼筋籠制作安裝質(zhì)量控制

1 鋼筋進場

該工程鋼筋采用現(xiàn)場加工制作，進場的鋼筋必須出具合格證或產(chǎn)品質(zhì)量檢驗報告，同時進場的鋼筋還須按現(xiàn)行鋼筋檢驗標準，進行取樣試驗，對不符合質(zhì)量要求的鋼材嚴禁使用。

2 鋼筋籠制作

在工程成孔過程中及時組織鋼筋的加工及鋼筋籠的制作。因工程場地環(huán)境原因及受公司吊車吊升能力限制，鋼筋籠一次性吊裝存在一定困難，因而采用分節(jié)制作、分節(jié)吊裝焊接的施工工藝。根據(jù)鋼筋籠長度及公司吊車吊升能力，鋼筋籠制作分為四節(jié)進行，制作時主要控制以下幾點：

(1)鋼筋的數(shù)量、大小規(guī)格要符合要求，防止偷工減料。

(2)因分節(jié)制作，要充分考慮鋼筋籠的搭接長度，以保證鋼筋籠總體長度。

(3)控制好主筋、箍筋及加強筋的間距。

(4)事先在鋼筋籠外側(cè)安裝保護層墊塊，墊塊厚度2cm，每組墊塊沿鋼筋籠截面周圍方向設置4塊，組墊塊間距2cm。

3 鋼筋籠安裝，安裝時主要注意以下幾點：

(1)鋼筋籠吊裝必須保證其垂直度，且鋼筋籠中心線與樁孔中心線偏差在規(guī)范允許范圍內(nèi)。

(2)鋼筋籠吊裝過程要慢速、平穩(wěn)，嚴禁猛堆猛放。

(3)因鋼筋籠分四節(jié)制作，則每節(jié)鋼筋籠之間要進行焊接，焊接時必須保證焊接長度和焊接質(zhì)量，且要控制焊接時間，用吊線法判斷上下節(jié)鋼筋籠是否在同一直線上。

(4)應控制鋼筋籠吊裝總時間，按不超過4小時控制。

(三)砼灌注質(zhì)量控制

1 水泥、砂、石等原材料及砼配合比

灌注樁所用砼屬超塑性、大流動性砼，選擇水泥品種時應優(yōu)先考慮選擇保水性較好的水泥，細骨料應選擇中砂，粗骨料應控制好其最大粒徑和級配。因砼在地下泥漿中澆注，無法振搗只能靠砼自重作用自然密實，因而砼必須保證具有足夠的流動性和良好的和易性，通過摻用適量的對水泥具有適應性、對鋼筋無腐蝕作用的外加劑來予以實現(xiàn)。砼坍落度按18～22cm控制。砂率控制在40％～45％之間。

原材料購買時主要選擇有質(zhì)量保證能力的信譽良好的供應廠家或供應商，材料進場嚴格其檢查驗收制度，防止進場原材料與試驗原材料不一致，不合格原材料不得使用。因該工程砼采用現(xiàn)場攪拌，原材料堆放必須規(guī)范化，尤其是水泥堆放必須保證不受潮、不被雨淋。該工程采取下墊30cm碎石上蓋防雨布的形式對水泥進行防護。

該工程水泥、砂、碎石進場后，按國標規(guī)定的取樣頻率抽樣，送有資質(zhì)的試驗室檢驗，其檢驗結果如表2所示：

外加劑采用AF高效減水劑，此減水劑對425#普硅有較好的適應性，對鋼筋無腐蝕性。

本工程樁基砼強度等級C25，砼配合比為：

水：水泥：砂：碎石：AF=0.49：1：1.57：2.17：0.7％

砼坍落度按18cm設計，砂率為42％。

2 砼拌制

砼拌制關鍵在于對砼所用原材料的計量控制及砼拌制時間的控制，該工程為保證計量準確進場了一臺經(jīng)過計量檢定的臺稱。拌制前通過換算，確定拌制一料所需的水泥、砂、石、水及外加劑用量。拌制時，由現(xiàn)場技術人員蹲點指導，進行稱量。拌制時間按不超過90秒鐘控制。

3 砼灌注

該工程砼灌注采用導管法進行，導管直徑200mm，通過砼數(shù)量約10m2／h，每根樁基砼灌注時間約1.5～2.5小時。為保證砼灌注質(zhì)量，施工時主要按以下幾個要求進行控制：

(1)灌注前檢查工作：砼澆灌前首先應對樁孔質(zhì)量、回淤沉渣厚度、泥漿指標、樁底標高進行一次全面檢查，防止意外事故發(fā)生。

(2)導管及隔水塞安置：該工程采用的導管一般每根長4m，并配有2根1m長短管，以便調(diào)整高度。導管安裝接頭處采用密封圈予以密封。導管吊入孔內(nèi)應保持位置居中，防止跑管撞壞鋼筋籠。導管放至離孔底30—50cm，并在孔口用夾板固定接上漏斗。灌注砼所用隔水塞的規(guī)格，必須跟導管尺寸相吻合，以防隔水塞卡管。隔水塞必須安放在管內(nèi)水面5～10cm處，用鐵絲懸掛牢靠。

(3)控制首次砼灌注數(shù)量：根據(jù)孔徑、導管距孔底的間距、導管埋置深度及導管內(nèi)砼高度等計算首批砼澆灌量，拌制后存于儲料斗內(nèi)。經(jīng)計算，該工程初灌量1.5m3，可以達到埋管2m。其加料順序為：首先在漏斗中灌放C30水泥砂漿0，3m3左右，再倒入C25砼1.2m3。剪斷隔水塞鐵絲后開始正常的灌注作業(yè)。

(4)澆灌過程控制：該工程灌注時在導管口懸掛一根長1.5m、直徑5cm的膠管，以便倒入砼時，排除導管內(nèi)空氣，避免在導管內(nèi)形成高壓氣囊，擠破密封墊圈造成漏水，同時防止大量空氣壓入砼，增加砼內(nèi)氣體含量，影響砼強度。砼澆灌過程中隨時探測孔內(nèi)砼面高度，計算導管埋深，正確指揮導管的提升和拆除，導管埋深按不小于2m不大于6m控制。當砼面接近鋼筋骨架時，放慢澆灌速度，減少砼對鋼筋籠沖擊力。砼進入鋼筋骨架一定深度后，適當提升導管，使鋼筋骨架在導管下有一定的埋深。

(5)灌注結束前控制：砼澆灌將近結束時，由于導管內(nèi)砼柱高度減小，超壓力降低，而導管外泥漿稠度增加，比重增大，會出現(xiàn)頂升困難現(xiàn)象。該工程采取往孔內(nèi)注水稀釋泥漿的措施，以降低泥漿對砼的壓力，保證砼澆筑順利進行。為確保樁頂質(zhì)量，樁頂設計標高以上須加灌一定的高度，以便灌注結束后清除此段砼，露出合格的砼。增加的高度按0.5～1m控制。

三、質(zhì)量成果

(一)砼抗壓強度及其評定

根據(jù)國家標準該工程68根樁基共制作68組砼強度試塊，經(jīng)標準養(yǎng)護28天后進行強度試驗，其結果砼強度合格。

(二)樁基動測結果

根據(jù)福州市質(zhì)量監(jiān)督站的要求，該工程68根樁基都進行了動測檢定，檢定結果為：2根Ⅱ類合格樁，66根I類優(yōu)質(zhì)樁，全部符合要求。靜載試驗3根，沉降量均在施工規(guī)范要求以內(nèi)，符合設計圖紙要求。

四、幾點體會

第一，砼鉆孔灌注樁鉆孔工藝，井孔護壁是關鍵。要順利成孔必須嚴格執(zhí)行國家標準，選擇好泥漿并保持靜水壓力，防止鉆孔過程質(zhì)量事故發(fā)生。

第二，控制沉淀厚度是保證樁基尤其是端承樁承載力的重要條件。因此，砼灌注前需檢測回漿沉淀厚度，發(fā)現(xiàn)超標應重新清孔。

第三，樁基砼質(zhì)量控制關鍵在于控制好原材料和砼拌制過程。原材料必須符合要求，計量一定要準確。砼澆灌過程重點把握初灌量，并經(jīng)常測深砼面高度，及時拆除導管。砼澆灌應連續(xù)進行。

第四，人的因素至關重要。人是管理的主體，人的素質(zhì)的高低、質(zhì)量意識的強弱對保證工程質(zhì)量有著很大的影響。因此，要選擇素質(zhì)過硬、責任心強的施工技術管理人員，做到各級人員層層把關，使樁基施工有條不紊進行，工程質(zhì)量才能得到有效保證。