談鉆孔灌注樁施工的質量控制

摘要由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽性和不可預見性，施工工藝復雜，質量較難控制。文章通過質量控制原理，結合鉆孔灌注樁施工工藝特點，詳細分析和論述事前、事中和事后施工質量控制要點。

關鍵詞鉆孔灌注樁；施工；質量控制

作者簡介藍海松，來賓市武宣縣公路局工程師，研究方向：公路工程，廣西武宣，545900

中圖分類號TU712+3文獻標識碼A文章編號1007－7723(2009)03－0154－0003

一、前言

目前在國內公路橋梁基礎工程領域中鉆孔灌注樁基礎已占據了重要地位，但灌注樁地下施工不可預計因素多，工程質量較難控制，樁基施工既有機械操作，又有鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素多，水下混凝土施工要求嚴格，稍有不慎，就可能出現孔底沉泥、縮頸、夾渣、斷樁等，可能造成質量事故。因此，施工中必須加強施工準備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等施工全過程中各環(huán)節(jié)的質量監(jiān)控，采取各種有效預防措施，才能保證和提高鉆孔灌注樁的成樁質量。

二、施工過程及控制

(一)質量控制目標

鉆孔灌注樁施工質量控制必須達到以下幾個目標：

1、成樁過程各項指標，包括樁位、樁長、樁徑、孔底沉渣、終孔垂直度及成樁材料質量等能滿足設計要求。

2、預留混凝土試塊強度滿足規(guī)范要求。

3、樁身完整、勻質，連續(xù)性好，無夾泥、斷樁等缺陷。

4、樁極限承載力滿足規(guī)范規(guī)定的驗收指標。

(二)施工工藝流程和施工準備

1、施工工藝流程

(1)施工程序的安排：主要是各樁的施工成樁先后次序。

(2)施工機械設備的選擇：

1)適應地層特點和施工工藝的要求；成孔機械必須與現場土質、樁徑、樁深等要求相適應。

2)適應施工現場的場地大小、場內搬遷、工期要求、供水、供電條件等。

3)灌注樁施工工藝：主要是成孔、成樁各工序的操作工藝，它是施工方案的核心。鉆孔灌注樁成孔、成樁的一般工藝流程如下：測量放線定樁位埋設護筒樁機就位調整平整度成孔第一次清孔混凝土攪拌廢泥漿排放泥漿沉淀拌制護壁泥漿鋼筋籠制作灌注水下混凝土二次清孔、沉渣測定安放導管吊放鋼筋籠質量檢測成樁質量檢測。

2、施工準備

(1)施工前首先要做好場地平整，探明和清除樁位處的地下障礙物，按平面布置圖的要求做好施工現場的施工道路、供水供電、泥漿池和排漿槽等泥漿循環(huán)系統、施工設施布置、材料堆放等有關布設。

(2)施工前應逐級進行圖紙和施工方案交底，并做好原材料質量檢驗工作。

(3)護筒位置應埋設準確和穩(wěn)定，護筒與坑壁之間用粘土分層回填夯實，護筒與樁位中心線偏差不得大于50mm，傾斜度不大于1％高度宜高出地面0.3m或水面1.0－2.0m。護筒埋置深度應根據設計要求或水文地質情況定，一般超過雜填土埋藏深度0，2m，在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，同時應保持孔內泥漿面高出地下水位1m以上。有沖刷影響的河床，沉入沖刷線不小于1.0－1.5m。

(4)試成樁：目的是核對地質資料，檢驗所選設備、機具、施工工藝及技術要求是否合適。試成孔過程中，應根據持力層情況，決定選用鉆頭型式，選擇合適的清孔方式。成孔結束后應檢驗孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定和沉渣泥漿密度等指標是否滿足設計要求。如滿足，試成孔的施工工藝參數即為施工時選擇工藝參數的依據。

(三)施工過程質量控制

在施工過程中的質量控制環(huán)節(jié)必須對測量定位、終孔、清孔、下放鋼筋籠、澆灌砼等工序進行重點質量監(jiān)控。

1、成孔過程質量控制

(1)成孔過程質量控制程序

1)檢查孔徑、偏位、垂直度、泥漿性能并記錄。

2)鉆進時檢查地質情況是否與設計相符，與柱狀圖進行對比，檢查是否入巖，并對入巖深度及時記錄。

3)終孔檢查孔深、孔徑、標高是否滿足設計要求。

4)清孔檢查泥漿指標、沉渣厚度是否滿足規(guī)范設計要求。

(2)成孔過程關鍵點質量控制

1)孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素，有關規(guī)范規(guī)定，水下灌注樁樁底沉渣厚度對端承樁不得超過100mm(浙江要求為50mm)、磨擦樁為300mm，但在施工過程中，常有不少樁的樁底沉渣仍滿足不了此要求。究其原因，主要是由于泥漿性能不符合要求。影響鉆孔灌注樁成樁質量的泥漿的性能指標主要是比重和粘度，若泥漿過稀，則攜渣能力不夠；若泥漿過稠，則孔壁會形成一層厚厚的泥皮，無形之中減少了樁徑。泥漿的比重、粘度應根據地下水位高低和地層穩(wěn)定情況等進行確定，如地下水位較高，容易坍塌，泥漿比重、粘度可大些，但不宜過大，比重以1.1－1.2、粘度以18－25s為宜。鉆孔結束后，在進行一次清孔的同時必須不斷地補充新鮮泥漿，將孔內含砂量大、性能差的泥漿置換出來；二次清孔時宜采用泵吸反循環(huán)清孔，若采用正循環(huán)清孔，要排出巖渣和泥團，須加大泥漿比重和粘度，且清孔的速度要慢。鉆孔完畢后再對終孔進行檢驗。根據鉆桿和鉆頭或測繩的總長度和上部剩余長度檢查終孔深度；要嚴格檢測鉆桿和鉆頭或測繩長度的準確性，杜絕以超深來抵消孔底淤積。

2)孔壁坍塌一般是因預先未料到的復雜的不良地質情況、鋼護筒未按規(guī)定埋設、泥漿粘度不夠、護壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下鋼筋籠及升降機具時碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡鉆事故，應高度重視并采取相應措施予以解決。首先，應認真審閱場地工程地質勘察報告，對地層情況做到心中有數；其次，必須嚴格按規(guī)定埋設鋼護筒，保證孔口排水良好，下設鋼筋籠及升降機具要防止偏斜；再次，在特殊地層鉆進應采用優(yōu)質沖洗液護壁，同時也可采用正循環(huán)鉆進、反循環(huán)排渣的做法來抑制不穩(wěn)定段地層的坍塌；最后，在不穩(wěn)定地層中，換漿不要過早，可在下完鋼筋籠后進行二次清孔時替換掉高比重泥漿后，要及時灌注混凝土，減少沉渣時間，以保證樁身質量。

2、灌注過程質量控制

(1)鋼筋籠

1)鋼筋籠宜分段制作，連接時50％的鋼筋接頭應予錯開焊接，對鋼筋籠立焊的質量要特別加強檢查控制。

2)鋼筋籠入孔時，應保持垂直狀態(tài)，對準孔位徐徐輕放，嚴禁強制性下放鋼筋籠，以免造成鋼筋籠變形、孔壁塌孔。鋼筋籠就位后，還應將鋼筋籠上端焊固在護筒上，可減緩砼上升時的頂托力，防止其上升。

(2)混凝土澆灌

1)混凝土的坍落度對成樁質量有直接影響，坍落度合理的混凝土應是拌和均勻、和易性好、內阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能，坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實性，一般應控制在18－22cm范圍內。要配制出合理坍落度的混凝土來保證樁身質量。

2)導管底端在混凝土面以下的深度是否合理關系到成樁質量，必須予以嚴格控制。在開澆時，

料斗必須儲足一次下料能保證導管埋人混凝土達1.0m以上的混凝土初灌量，以免因導管下口未被埋入混凝土內造成管內反混漿現象，導致開澆失?。辉跐沧⑦^程中，要經常探測混凝土面實際標高、計算混凝土面上升高度、導管下口與混凝土面相對位置，及時拆卸導管，保持導管合理埋深，嚴禁將導管拔出混凝土面，導管埋深一般應控制在1－6m，過大或過小都會在不同外界條件下出現不同形式的質量問題，直接影響樁的質量。

(3)樁頭質量控制

1)根據規(guī)范規(guī)定當鑿除樁頂浮漿層后，應保證設計的樁頂標高及樁身混凝土質量。在鉆孔灌注樁施工中，要想保證樁頭的質量，必須控制好最后一次灌注量，樁頂不得偏低，鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達到設計強度值，這就要求灌注混凝土的高度要超過樁頂標高。在實際施工中，超灌量控制不當是經常存在的問題，超灌量過大，造成浪費；超灌量不足，樁質量不能得到滿足。另外，在開挖樁頭檢測時發(fā)現，由于樁頂混凝土與孔內泥漿有直接接觸，里面有時會裹有泥砂和浮漿等雜質，對樁頭質量產生極大影響。所以，必須重視影響樁頭質量的因素，要求采取如下控制措施：1)嚴格成孔工藝，清孔徹底，采用正確的水下混凝土灌注工藝，使鉆渣、泥皮被頂起至樁頂，在樁頭形成較厚的浮漿層；2)施工中應測準混凝土上升面標高；3)應確定合理的超灌量，根據浮漿層厚度及樁頂標高附近的工程地質情況，宜取0.5－1.0m的超灌高度；4)清孔泥漿要滿足要求，灌注混凝土前，要進行孔底泥漿取樣，孔底50cm范圍內的泥漿比重≤1.25、粘度≤28s；5)在混凝土灌注過程中，盡量少上下活動導管，導管埋深要在1－6m范圍。

(四)質量檢測

1、質量檢測可檢驗鉆孔灌注樁成樁后承載力能否達到設計要求，這是決定能否進行下一道工序施工的一個關鍵環(huán)節(jié)，往往會出現檢驗合格而實際卻發(fā)生質量事故的情形，除人為因素弄虛作假外，客觀來說是檢驗手段不當所致。目前檢測鉆孔灌注樁合格與否的方法有鉆芯法、動測法、聲波透射法及射線法，以及靜荷載試驗法。靜載荷法比較直觀，得出的數據容易讓人信服，但缺點是堆載的重量常常達到數百噸，操作不便、費工費時；動測法可通過波速檢測出樁身的完整性及樁的長度，測出長度的誤差一般在±300 mm；取芯法缺點是取芯深度有限；目前只有聲波透射法，其機理明確、設備簡單、使用方便、檢測準確可靠，能測出樁身的完整性、均勻性而被廣泛應用。僅采用靜荷載法不能保證施工后沉降達到設計要求；目前動測法還不能直接測出承載力值。因此，把靜載荷法和動測法結合起來較為合理。

2、鉆孔灌注樁樁基分項(分部)工程驗收包括隱蔽工程驗收和檢驗批(單元工程)、分項工程驗收。隱蔽工程驗收在被驗收工序施工完畢后下道工序施工前進行；檢驗批、分項工程驗收在基坑開挖至設計標高后組織驗收。這兩項驗收均應在施工單位自檢合格的基礎上進行。施工單位確認自檢合格后提出工程驗收申請，驗收由監(jiān)理工程師或建設單位項目負責人組織勘察、設計單位及施工單位的項目負責人、技術質量負責人，共同按設計要求、驗收規(guī)范及其他有關規(guī)定進行。

三、結語

施工人員要認真學好專業(yè)基礎知識，自覺實踐，一絲不茍，認真總結，正確應用有關規(guī)范；熟悉地質資料、設計圖紙、相關文件及各項技術要求，不斷提高自身的業(yè)務素質和技術水平，抓好施工準備、成孔、清孔、水下砼灌注等各個環(huán)節(jié)的質量控制，采取各種有效的措施，保障灌注樁的成樁質量。