試論混凝土灌注樁施工質(zhì)量與控制

臺州市建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心 陳 琦

隨著我國基建事業(yè)的不斷不斷發(fā)展，工業(yè)與民用建筑、橋梁、港口碼頭等高重建筑物的增多，鉆孔灌注樁作為深基礎(chǔ)，能適應(yīng)于不同地質(zhì)條件，承載力大，建筑費用低等優(yōu)點，應(yīng)用越來越廣泛。鉆孔灌注樁又能很好的將上部的荷載傳到深層穩(wěn)定的巖土層上，從而減少基礎(chǔ)的沉降和建筑物的不均勻沉降，近年來被廣泛用于高層建筑、重型廠房、橋梁港口、碼頭、水利工程中。鉆孔灌注樁基施工中關(guān)鍵的一環(huán)，施工質(zhì)量直接關(guān)系到成樁質(zhì)量。因此，混凝土灌注施工質(zhì)量問題，亟待探討、研究和解決。

1 鉆孔階段的質(zhì)量控制

鉆孔階段是保證樁位、樁長、樁直徑和樁的傾斜度的關(guān)鍵階段。該階段的失敗，輕則會造成經(jīng)濟(jì)損失，重則會造成重大質(zhì)量事故，所以我主張從以下幾方面加強控制。

1）場地準(zhǔn)備。合理安排生產(chǎn)和生活用房、施工便橋和便道，做好工地供電、供水的準(zhǔn)備，平整場地、移拆場內(nèi)障礙物，是為施工創(chuàng)造良好條件的必要準(zhǔn)備仁作。鉆孔場地的平面尺寸應(yīng)按樁基設(shè)計的平面尺寸，鉆機數(shù)量和鉆機底座平面尺寸，鉆機移位要求、施工方法以及其他機具設(shè)施布置等情況確定。2）根據(jù)樁徑、樁長和灌注量合理選擇導(dǎo)管、攪拌機、起吊運輸?shù)葯C具設(shè)備的規(guī)格型號。導(dǎo)管吊放入孔時，應(yīng)將橡膠圈或膠皮墊安放周密、嚴(yán)密、確保密封良好。導(dǎo)管在樁孔內(nèi)的位置應(yīng)保持居中，防止跑管，撞壞鋼筋籠并損壞導(dǎo)管。3）測量放樣。測量放樣工作是決定樁是否偏位的決定環(huán)節(jié)。建議架好全站儀后先用兩個(任選兩個，一般選擇對角兩個)控制樁來進(jìn)行放樣工作，打設(shè)木樁，待全天需要放樣的樁位全部完成后改變?nèi)緝x位置，利用另外兩個控制樁立刻復(fù)測所放樁位。4）材料的選擇。水泥性能除應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求外，其初凝時間用標(biāo)準(zhǔn)方法試驗不得早于2.5～3.5小時。混凝土的實際配制標(biāo)號宜比設(shè)計標(biāo)號提高10～15%。選用水泥標(biāo)號時，應(yīng)以能使所配制的混凝土強度達(dá)到要求、收縮小、和易性好和節(jié)約水泥為原則。混凝土的細(xì)骨料，一般應(yīng)采用級配良好、質(zhì)地堅硬、顆粒潔凈的河砂或海砂，河砂和海砂不易得到時，也可用山砂或用硬質(zhì)巖石加工的機制砂。各類砂應(yīng)分批檢驗，各項指標(biāo)合格時方可采用。粗骨料的顆粒級配，可采用連續(xù)級配或連續(xù)級配與單粒級配合使用。

2 清孔階段的質(zhì)量控制

清孔的目的是抽、換孔內(nèi)泥漿，清除鉆渣和沉淀層，盡量減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留過厚沉淀土而降低樁的承載力。此外，清孔還為下一個工序灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件，使測深正確，灌注順利，保證混凝土質(zhì)量。清孔時應(yīng)注意以下事項：1）不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時，必須注意保持孔內(nèi)水頭，防治坍孔；2）柱樁應(yīng)以抽漿法清孔，清孔后，將取樣盒(即開口鐵盒)吊到孔底，待灌注水下混凝前取出檢杳沉淀在盒內(nèi)的渣土；3）用換漿法或掏渣法清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥漿的平均值應(yīng)符合質(zhì)暈一標(biāo)準(zhǔn)要求；灌注水下混凝土前，孔底沉淀厚度應(yīng)不大于設(shè)計規(guī)定。

3 鋼筋籠的質(zhì)量控制

1）鋼筋的檢查。對鋼筋的檢查主要檢查鋼筋原材料、搭焊接頭和對焊接頭。鋼筋原材料主要檢查受拉和受彎，搭焊接頭主要檢查受拉，對焊接頭主要檢查受拉和受彎。鋼筋檢查要按批量進(jìn)行，每一批鋼筋進(jìn)場后都要按規(guī)范要求抽取一定數(shù)量的樣品進(jìn)行檢杳。接頭焊接應(yīng)每天抽取樣品進(jìn)行檢查。2）鋼筋籠的制作。鋼筋骨架可用木卡板成型法、箍筋成型法、加強箍成型法或鋼管支架成型法，在箍筋圈上標(biāo)出主筋位置，同時在主筋上標(biāo)出箍筋位置，放好主筋長度范圍內(nèi)的箍筋圈，將兩根主筋伸入箍筋圈內(nèi)，照上述標(biāo)記對準(zhǔn)位置。3）確保保護(hù)層的厚度，防止鋼筋銹蝕，應(yīng)在鋼筋骨架周圍主筋上每隔適當(dāng)距離對稱設(shè)置混凝土墊塊或靠孔壁垂吊鋼管，墊塊直徑以能控制保護(hù)層厚度為準(zhǔn)，但應(yīng)略小，穿心孔直徑要略大于箍筋直徑，以便墊塊穿在箍筋上能轉(zhuǎn)動。

4 混凝土施工工藝

在灌注首批混凝土之前最好先配制0.1～0.3m3。水泥砂漿放入滑閥（隔水塞）以上的導(dǎo)管和漏斗中，然后再放入混凝土。確認(rèn)初灌量備足后，即可剪斷鐵絲，借助混凝土重量排除導(dǎo)管內(nèi)的水，使滑閥（隔水塞）留在孔底，灌入首批混凝土。在灌注過程中，做好施工記錄，將拆導(dǎo)管時間、長度與導(dǎo)管埋深準(zhǔn)確記錄，指導(dǎo)混凝土灌注施工，以杜絕導(dǎo)管拔出混凝土面造成斷樁。同時，導(dǎo)管提升應(yīng)豎直和緩慢，不要左右搖擺，以免因斷管、扣住鋼筋籠或泥漿滲入到混凝土中而造成斷樁等質(zhì)量事故。在灌注過程中，還應(yīng)隨時注意灌注每米樁的混凝土用量，并對每根樁的混凝土用量進(jìn)行記錄，及時判斷是否發(fā)生塌孔及縮孔。如果中斷灌注超過半小時或確認(rèn)發(fā)生塌孔、縮孔，必須立即采取補救措施或重新鉆孔。每根樁至少應(yīng)作混凝土試件一組，其28d試壓強度作為質(zhì)量評定的依據(jù)。灌注水下混凝土應(yīng)迅速進(jìn)行，防止坍孔和泥漿沉淀過厚。每根樁的灌注時間不能太長，盡量控制在8小時內(nèi)完成；為防止頂層混凝土失去流動性，導(dǎo)管提升困難，每小時灌注高度最好不小于10m。

5 成樁質(zhì)量控制措施

樁身上段強度的保證措施為保證樁身上段強度達(dá)到要求，應(yīng)從下述幾方面采取相應(yīng)的質(zhì)量保證措施：1）工程施工前，應(yīng)先做2個以上的試驗鉆孔，通過檢測鉆孔的孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定性和孔底沉淤等指標(biāo)，用以核對所選設(shè)備、工藝方法是否符合技術(shù)要求。檢測時，孔壁的穩(wěn)定時間應(yīng)≮12h，檢測數(shù)目≮2個。對一些重要工程，可視情況相應(yīng)增加測徑數(shù)量。2）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，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，勢必產(chǎn)生沉淀速度過快的問題。一般來講，當(dāng)在黏土或亞黏土中成孔時，可注入清水以原土造漿護(hù)壁，控制排渣泥漿的相對密度在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，應(yīng)控制泥漿的相對密度在1.1～1.3之間；在砂夾卵石或容易坍孔的土層中成孔時，應(yīng)控制泥漿的相對密度在1.3～1.5之間。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)工機具、嚴(yán)格按操作規(guī)程施工等方面。3）完成鉆孔到混凝土澆灌過程的作業(yè)時間要緊湊，不宜過長；混凝土的漿體濃度要恰當(dāng)，澆灌量不得低于設(shè)計值，不然會降低泥漿的置換率造成夾泥。4）在灌注過程中，要嚴(yán)格把握施工進(jìn)度和時間，經(jīng)常地略微提升導(dǎo)管，以使混凝土均勻注入。嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋入混凝土的深度，每間隔15～20min，要對混凝土面和導(dǎo)管沉入深度進(jìn)行一次測量和校核。5）樁身質(zhì)量的驗收。灌注樁質(zhì)量的檢驗內(nèi)容和方法應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定，通常檢測承載力采用樁荷試驗或大應(yīng)變動測法，而檢驗樁身質(zhì)量一般是通過對鉆芯樣實施超聲波檢測進(jìn)行檢驗，抽查數(shù)量不少于總樁數(shù)的10%，若工程需要時，還可相應(yīng)增加檢驗數(shù)量直至逐根檢查。鉆孔灌注樁有許多優(yōu)點，但由于施工環(huán)節(jié)多，工藝復(fù)雜，成樁質(zhì)量有可能受到多種因素的干擾和制約，嚴(yán)重時會導(dǎo)致樁身承載力的明顯降低，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。為了確保成樁質(zhì)量和樁基工程的安全，必須對鉆孔灌注樁的施工全過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施予以補救。