關(guān)于橋梁鉆孔灌注樁技術(shù)控制要點(diǎn)的若干探討

溫演銳

摘要：橋梁鉆孔灌注樁作為一門成熟的技術(shù)工藝，在公路工程建設(shè)行業(yè)中已經(jīng)為大家所熟悉所認(rèn)識(shí)。但是，雖然作為一門常見的施工工藝，但由于其施工往往帶有隱蔽性，對(duì)此，其成樁質(zhì)量往往也帶有不可預(yù)見性。對(duì)此，為了確保成樁質(zhì)量，降低在鉆孔灌注過(guò)程中因工人的操作不當(dāng)而引起的人為事故，我們有必要對(duì)其成樁過(guò)程的各道工藝進(jìn)行深入研究，仔細(xì)分析，從而在工藝控制上盡量做到“有的放矢”，有所側(cè)重地進(jìn)行過(guò)程控制，以確保樁基質(zhì)量處于受控狀態(tài)。

關(guān)鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；施工技術(shù)；工藝要求

1 影響樁體質(zhì)量的不當(dāng)操作

混凝土澆注施工中，若導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)過(guò)淺(<1.5m)，則成樁過(guò)程中混凝土的上升就不是頂升式的，而是攤鋪式的，這時(shí)，泥漿、泥塊就容易混入混凝土中，進(jìn)而影響到樁身的質(zhì)量。除此之外，若設(shè)計(jì)的樁身直徑過(guò)小，則混凝土上翻時(shí)就會(huì)受到孔壁的限制，從而使樁體產(chǎn)生空洞、蜂窩缺陷。

鉆孔灌注樁的承載力主要表現(xiàn)為樁周摩阻力，而樁周摩阻力與孔壁形狀和護(hù)壁質(zhì)量密切相關(guān)。在施工過(guò)程中，孔壁的形狀是由鉆頭旋轉(zhuǎn)速度、鉆桿下降速度和土質(zhì)等因素決定的，泥漿性能(包括容重、黏度膠體率、砂率等指標(biāo)) 愈好、高程越高，越能保護(hù)好護(hù)壁，其樁周摩阻力愈大，但施工難度加大，費(fèi)用也相應(yīng)提高。

在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、停止循環(huán)至吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過(guò)程中，施工環(huán)節(jié)多，時(shí)間長(zhǎng)，會(huì)在孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質(zhì)量。靜置的時(shí)間越長(zhǎng)，淤積的淤泥越多。

混凝土在水下澆灌的過(guò)程中，其流動(dòng)性、初凝時(shí)間、黏聚性能會(huì)變得更差，若稍有疏忽，很容易產(chǎn)生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質(zhì)量缺陷。

2 成樁質(zhì)量的工藝控制

2.1 成樁質(zhì)量保證措施

工程施工前，應(yīng)先做2個(gè)以上的試驗(yàn)鉆孔，通過(guò)檢測(cè)鉆孔的孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定性和孔底沉淤等指標(biāo)，用以核對(duì)所選設(shè)備、工藝方法是否符合技術(shù)要求。檢測(cè)時(shí)，孔壁的穩(wěn)定時(shí)間應(yīng)≮12 h ，檢測(cè)數(shù)目≮2 個(gè)。對(duì)一些重要工程，可視情況相應(yīng)增加測(cè)徑數(shù)量。

護(hù)壁用的泥漿應(yīng)滿足護(hù)壁要求，液面需高于地下水位0.5m 以上，有條件時(shí)，以高于地下水位2m以上更好。若護(hù)壁的泥漿膠體率低、砂率大，則不僅護(hù)壁性能差，而且因其容重較大，勢(shì)必產(chǎn)生沉淀速度過(guò)快的問(wèn)題。一般來(lái)講，當(dāng)在黏土或亞黏土中成孔時(shí)，可注入清水以原土造漿護(hù)壁，控制排碴泥漿的相對(duì)密度在1.1～1.2之間;當(dāng)在砂性土質(zhì)或較厚的夾砂層中成孔時(shí)， 應(yīng)控制泥漿的相對(duì)密度在1.1～1.3之間;在砂夾卵石或容易坍孔的土層中成孔時(shí)，應(yīng)控制泥漿的相對(duì)密度在1.3～1.5 之間。施工過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常測(cè)定泥漿的相對(duì)密度、黏度、含砂率和膠體率等指標(biāo)，使?jié)沧⑶翱椎?00mm內(nèi)泥漿的相對(duì)密度≯1.25，含砂率≯4%，黏度≯28Pa·s。對(duì)一些直徑<1m的小直徑樁，即使在泥漿停止循環(huán)期間，也要使孔內(nèi)保持合理的泥漿液面。

在混凝土灌注前的一段時(shí)間里，須保證孔壁的穩(wěn)定性，不能有縮頸或孔壁塌落現(xiàn)象發(fā)生。為保證孔底沉渣厚度達(dá)到規(guī)范的技術(shù)要求( 嵌巖樁≤50mm、摩擦樁≤150mm) ，以免影響樁的承載力，鉆孔到設(shè)計(jì)持力層以后，要對(duì)泥漿進(jìn)行循環(huán)稀釋來(lái)降低相對(duì)密度，以清除泥漿中懸浮的砂子、石渣。除此之外，還要使用真空泵通過(guò)管道伸向樁底吸走端部沉渣，要求嚴(yán)格時(shí)，在安放鋼筋籠后、下放導(dǎo)管之前仍要進(jìn)行吸渣處理。

吊放入孔的鋼筋籠不得碰撞壁孔，不得有變形損壞。吊放后，先將鋼筋籠在垂直位置上固定好，然后進(jìn)行第二次清孔，檢測(cè)孔底的淤泥厚度，符合規(guī)定后，于0.5 h 之內(nèi)開始混凝土的灌注施工。

使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室確定，坍落度宜為18-22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0MPa，以避免導(dǎo)管進(jìn)水。在混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。在施工過(guò)程中，應(yīng)時(shí)刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備，確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免機(jī)械事故的發(fā)生。

鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時(shí)間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變小，混凝土接近籠時(shí)，控制導(dǎo)管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過(guò)鋼筋籠底端2-3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面。當(dāng)發(fā)生鋼筋籠上浮時(shí)，應(yīng)立即停止灌注混凝土，并準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。

成孔后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，沖孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過(guò)規(guī)范規(guī)定。灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測(cè)量，準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量?；炷翝沧⑦^(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。嚴(yán)格確定混凝土的配合比，混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求。在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過(guò)程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過(guò)程中應(yīng)避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應(yīng)根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，嚴(yán)防斷裂。確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過(guò)多。

2.2 成樁過(guò)程技術(shù)要點(diǎn)

因?yàn)樗禄炷潦┕さ碾[蔽性強(qiáng)，很容易產(chǎn)生松散、離析、縮頸等混凝土質(zhì)量缺陷，因此，必須著重控制水下混凝土的澆注質(zhì)量，包括選好原材料、做好配合比、改進(jìn)工機(jī)具、嚴(yán)格按操作規(guī)程施工等方面。

完成鉆孔到混凝土澆灌過(guò)程的作業(yè)時(shí)間要緊湊，不宜過(guò)長(zhǎng);混凝土的漿體濃度要恰當(dāng)，澆灌量不得低于設(shè)計(jì)值，不然會(huì)降低泥漿的置換率造成夾泥。

導(dǎo)管口距孔底要保持400mm 左右的距離，旋轉(zhuǎn)時(shí)要精確測(cè)量，反復(fù)校核。當(dāng)球塞被壓出導(dǎo)管并灌下一定數(shù)量的混凝土后，應(yīng)將導(dǎo)管緩慢下降100～200mm ，使灌注初期導(dǎo)管被混凝土埋入的深度盡可能加大，以保證底層的混凝土質(zhì)量。

在灌注過(guò)程中，要嚴(yán)格把握施工進(jìn)度和時(shí)間，經(jīng)常地略微提升導(dǎo)管，以使混凝土均勻注入。導(dǎo)管埋入混凝土的深度一般控制在1～3m之間且不得<1m，每間隔15～20min ，要對(duì)混凝土面和導(dǎo)管沉入深度進(jìn)行一次測(cè)量和校核。

若施工過(guò)程中發(fā)生了混凝土堵塞導(dǎo)管的現(xiàn)象，一般是由于材料規(guī)格或配合比選取不當(dāng)，或者是因?yàn)閷?dǎo)管漏水漏漿導(dǎo)致管內(nèi)混凝土與管壁的摩擦力增大、流動(dòng)性降低造成的，要分清原因有針對(duì)性地加以解決，切不要無(wú)控制地靠提管消除堵塞。

結(jié)束語(yǔ):

綜上所述，要確保一根樁基的順利完成，其過(guò)程是繁瑣的，但并不是復(fù)雜的，只要我們從最開始的樁位放樣、開孔鉆進(jìn)、清孔保漿，以及到后來(lái)的鋼筋籠下放、水下砼灌注等各主要工序進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，嚴(yán)密控制，并根據(jù)規(guī)范及設(shè)計(jì)要求將各操作事項(xiàng)落到實(shí)處，相信生產(chǎn)出一根達(dá)到設(shè)計(jì)要求的橋梁樁基，也并不是一件困難的事情。

參考文獻(xiàn)

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