鉆孔灌注樁施工質量控制

劉旭紅天水公路收費管理所，甘肅天水 741000

鉆孔灌注樁其承載力大，適用于各種土質，在深水層或覆蓋層很厚的條件下均可采用，被廣泛地運用于橋梁的基礎。但其施工技術復雜，工藝流程相互銜接緊密，施工過程隱蔽，且多在水下進行，影響施工的因素較多，每道施工工序都必須嚴格要求，任何一道工序出現(xiàn)問題將帶來嚴重的后果。天巉公路天水段天水北出口K0+157立交大橋，該橋為6～20m的大橋，其基礎采用鉆孔灌注樁施工，在該橋灌注樁施工中，對其樁位坐標、垂直度、護筒埋設、泥漿的制備及清孔、鋼筋籠的制作質量及吊放、砼坍落度、首批砼的灌注進行了嚴格的控制，確保了工程質量和工程進度。本文結合該橋鉆孔灌注樁的施工做法和體會，從成孔質量控制和成樁質量控制來介紹鉆孔灌注樁的質量控制。

1 成孔質量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，其施工質量如控制得不好，特別容易造成塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端未到設計持力層要求等，將嚴重影響樁身質量，造成樁承載力下降。

1.1 樁位坐標、護筒的埋設、成孔垂直度的控制

鉆孔樁在進行鉆孔前，技術人員必須用全戰(zhàn)儀或（經緯儀）進行樁位復核，這一點是很重要的，如果由于技術人員的失誤，樁位有偏位，在沒有復核樁位的情況下直接進行護筒的埋設及下鉆鉆孔，將導致嚴重的后果，只有在確保樁位準確無誤后，方可考慮護筒的埋設、鉆孔。

護筒有其重要的作用，即有固定樁位，隔離地面水免其流入井孔，保護孔口不坍塌；引導鉆頭下落方向；保護孔內水位高出地下水位或施工水位一定高度，形成孔內向孔壁的靜水壓力以維護孔壁免于坍塌等作用。護筒選用中，護筒內徑應比樁徑稍大，當采用旋轉鉆機時，應比樁徑大20～30cm，使用沖擊鉆時，應比樁徑大30～40cm。在K0+157大橋中，該橋基礎均是1.2m的樁孔，采用旋轉鉆機，其護筒直徑為1.5m，嚴格控制護筒坐在天然結實的土層上（或夯實的黏土層上），施工中沒護筒有坍塌、漏水、漏漿等現(xiàn)象。護筒頂端的埋設高度嚴格根據其地質、水文及鉆孔方法來設置，采用反循環(huán)回轉方法鉆孔時護筒頂端高出地下水位2.0m；采用正循環(huán)回轉方法鉆孔時，護筒頂端泥漿溢出口底邊，當地質良好、不易坍孔時，宜高出地下水位1.0～1.5m以上，當地質不良、容易坍塌孔時，應高出地下水位1.5～2.0m以上；當護筒處于旱地時，應高出地面0.3m，防止地面水(雨水及通過循環(huán)流出的泥漿等)流入孔內，并防止地面水流動過程中沖刷孔口周圍，造成坍塌。護筒定位后，現(xiàn)場技術人員及時對護筒位置進行復核，嚴格控制護筒中心樁位中心線偏差不大于50mm，并認真檢查護筒周圍回填土的密實性。

樁身成孔垂直度是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，鉆機安裝處事先應整平夯實，以免鉆孔過程中鉆機發(fā)生傾斜，同時應采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)定，并經常校核鉆機、鉆架及鉆桿的垂直度等措施。在樁架就位后，應及時復核樁架底座的水平，和樁具的總長度，并作好記錄，以便能準確地控制鉆孔深度，在起落鉆頭時，防止碰撞護筒。在提出鉆頭后，用測繩來測孔深，如果測繩的測深比鉆桿的鉆探深度小，就應重新下鉆桿復鉆，當成孔至設計標高時，就利用鉆桿在原位進行第一次清孔。

1.2 鋼筋籠的制作質量及吊放

鋼筋籠的制作應根據設計要求和起重設備能力整全或分節(jié)制作，分別吊放。其制作前，首先應檢查鋼材的合格證或質量檢驗報告，并按現(xiàn)行鋼筋檢驗標準取樣試驗，不符合質量要求的鋼材嚴禁使用；檢查鋼筋種類、型號和直徑是否符合規(guī)范、設計要求；檢查鋼筋表面有無油漬、漆皮、鱗皮、鱗銹，如有必須清除干凈；檢查合格后，可根據設計圖紙和施工規(guī)范要求來制作鋼筋籠。鋼筋籠骨架的主筋盡量為整根（對短樁言），需要接長時，不宜采用捆綁連接，以防松動變形，宜采用搭接焊的方法來接長，接頭錯開，在同一截面內，接頭數量不超過鋼筋總數的50%，焊接的長度不應小于5d(d為鋼筋直徑)。成品鋼筋籠應保證其順直，尺寸準確，其直徑、主筋間距、箍筋間距及加強箍筋間距施工誤差均不大于20mm。為保證鋼筋籠主筋保護層厚度可在主筋上每隔2m左右對稱設置4個鋼筋牛耳。

清孔后應立即進行吊放鋼筋籠，吊放時對準孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉使之下落，不允許高起猛落，強行下放，防止因碰撞而引起樁孔坍塌。鋼筋籠入孔后，為防止鋼筋籠在灌注砼過程中發(fā)生掉籠或鋼筋籠的上浮，應在其上端對稱焊接四根與主筋直徑相同的鋼筋，固定焊接在護筒頂部。

1.3 泥漿的制備和清孔

泥漿的制備和清孔是確保鉆孔工程質量的關鍵環(huán)節(jié)。鉆孔泥漿由水、粘土（或潤土）和添加劑組成，在鉆孔中，由于泥漿的相對密度大于水的相對密度。因此，在護筒內同樣高的水頭，泥漿的靜水壓力比水大。由于靜水壓力的作用，泥漿可在孔壁形成一層泥皮阻隔孔外滲流，保護孔壁的坍塌，此外泥漿還起浮懸鉆渣的作用，使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將孔內的沉渣清干凈，防止樁底留存過厚沉淀而降低樁的承載力，所以清孔后沉渣厚度（清孔后孔底沉渣應小于50mm）和泥漿比重是很重要控制指標。泥漿選用塑性指數IP＞10的黏性土或膨潤土進行造漿，在K0+157大橋中，嚴格控制泥漿的制備工作，制備泥漿所選用是黏性土和亞黏土，泥漿相對密度控制在1.1～1.2間，如果制備泥漿選用的是粘土和砂土，其泥漿相對密度應控制在1.25～1.5，如果選用砂卵石和流砂層制備泥漿，泥漿相對密度應控制在1.3～1.5。

2 成樁過程的質量控制

2.1 砼原材料的控制

要嚴格檢查驗收進場原材料的質量、規(guī)格，如水泥出廠檢驗合格證，砂石試驗報告。如發(fā)現(xiàn)所采備的材料質量不合格或末能達到設計標準要求，應及時清退出場，不能用于砼的灌注工作。在K0+157大橋中，水泥采用的是硅酸鹽水泥，其水泥的初凝時間不早于2.5h，水泥的標號采用425號，粗骨料選用卵石，并嚴格控制骨料最大粒徑不大于導管內徑的1/6～1/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時不大于40mm。

2.2 砼灌注過程中砼配合比、攪拌時間、坍落度的控制

鉆孔灌注樁水下砼的施工主要是采用導管灌注，導管在試用前，必須進行導管封閉性的測試，確保無漏水、滲水現(xiàn)象。該橋砼的拌合過程中，為使每根樁配合比正確無誤，施工現(xiàn)場試驗人員跟蹤把關，在砼攪拌前都要復核配合比，并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。嚴格控制其拌合時間和砼坍落度，坍落度控制在16～22cm，攪拌機拌合時攪拌時間不小于90s。同時，及時了解砼面的標高和導管埋入深度，導管在混凝土中的埋置深度控制在2m～4m，在任何情況下，不宜大于6m和小于1m，若少于1m則拔管時易發(fā)生拔漏事故，大于6m時則埋管會拔不出來。在灌注過程中，緊張連續(xù)不斷進行，每斗混凝土灌注時間隔盡量縮短，每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度，認真計算導管的埋置深度，合理拆除導管，這樣才能避免把導管底端提出砼面的現(xiàn)象。

2.3 首批砼數量的控制

在灌注前，應計算好首批砼的灌注數量V，此值能使導管埋入混凝土的深度至少1m。在灌注前，應提升導管底口距井孔底保留間隙0.2～0.4cm，使砼能從間隙中流出。在首批砼的灌注前，為防止砼分散落入導管中，以便漏斗和儲料槽能儲存首批需要一次集中灌注的砼，應在漏斗底口處設置隔水設施。

在灌注中，為防止鋼筋籠被砼頂托上升，當砼面接近和初進入鋼筋籠時應保持較深埋管并徐徐灌入砼，以減小砼從導管底口出來后向上的沖擊力。

砼灌注高度應高出樁頂設計標高0.5～1.0m，以便清除浮漿、保證樁頂質量。其預加高度應在基坑開挖開鑿除，鑿除時必須防止損壞樁身。

3 結論

鉆孔灌注樁質量的好壞直接影響整個橋梁的質量安全，其質量要嚴格控制。在筆者參加施工大橋中，通過以上幾個方面的控制，經檢測鉆孔樁質量均符合有關技術規(guī)定，沒有一根斷樁、縮徑、樁孔偏斜等現(xiàn)象。此外，通過施工實踐，筆者認為不但要保證鉆孔樁的施工質量，還應加強現(xiàn)場管理人員的責任心，以防為主，對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只用這樣樁基的質量控制才能全方面得到保證。

[1]段宏偉,米廣升.鉆孔灌注樁的施工技術和質量控制[J].科技資訊,2007(3).