沖擊鉆孔灌注樁的施工技術(shù)和質(zhì)量控制

黃榮森

【摘 要】根據(jù)在施工過程中的經(jīng)驗及參考有關(guān)施工技術(shù)規(guī)范，就如何在沖孔灌注樁施工各個施工環(huán)節(jié)中充分重視、精心施工、加強(qiáng)質(zhì)量管理等問題進(jìn)行探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】鉆孔；灌注；技術(shù)；質(zhì)量；控制

鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會影響。因此，在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料；在施工過程中抓好每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量非常必要。

1.成孔質(zhì)量控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，若質(zhì)量控制不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項工作。

1.1確保樁位、樁徑、樁頂標(biāo)高和成孔深度

在護(hù)筒定位后及時復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認(rèn)真檢查回填土、石是否密實，確保場地平整堅實，支架的承載力應(yīng)滿足要求，在發(fā)生不均勻沉降時，必須隨時調(diào)整。鉆機(jī)就位時，鉆機(jī)頂部起吊滑輪緣、鉆錐中心線與樁設(shè)計中心軸線要在同一條垂線上，并在鉆進(jìn)過程中防止位移。鉆孔過程中如孔位偏斜過大時，應(yīng)及時回填強(qiáng)度較高的片石和粘土，待沉積密實后再鉆。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，還需根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料，隨時調(diào)整鉆進(jìn)速度，特別是即將進(jìn)入巖層時的速度要慢。

鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時補(bǔ)焊鉆頭。當(dāng)孔徑不能滿足要求時采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

1.2 確保樁身成孔垂直精度

這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法下放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求，應(yīng)使鉆機(jī)穩(wěn)固，并經(jīng)常校核鉆架及鋼絲繩的垂直度等措施，并于成孔后下放探孔器作孔身垂直度檢測，如不能下發(fā)，采用重新下鉆上下反復(fù)掃孔，以確保鋼筋籠能順利下放。

1.3 鋼筋籠制作質(zhì)量和安放

鋼筋籠制作前首先要對鋼材進(jìn)行檢驗，檢驗合格后再按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計標(biāo)高上。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對運輸、吊裝過程中造成脫焊的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時，要注意鋼筋籠能否順利下放，下放時不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r，不能加壓強(qiáng)行下放，因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快聯(lián)接時間，盡可能縮短下放時間。

1.4 清孔質(zhì)量控制

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在鉆孔施工中的護(hù)壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制泥漿指標(biāo)能滿足要求。

鉆孔成孔至設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)充分利用鉆頭在原位進(jìn)行第一次清孔，直到孔口泥漿比重持續(xù)在1.10左右，測得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓緊時間下放鋼筋籠和下導(dǎo)管。下放導(dǎo)管時檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實，以防止漏氣、漏水而使得混凝土中進(jìn)水、進(jìn)泥漿，使混凝土形成松散層次、夾泥或囊體，出現(xiàn)浮漿夾層造成斷樁，嚴(yán)重影響混凝土質(zhì)量，導(dǎo)致廢樁重做。

由于孔內(nèi)原有泥漿在安放鋼筋籠和安裝導(dǎo)管這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，導(dǎo)管下完后，現(xiàn)場技術(shù)員采用測錘對孔底沉淀厚度進(jìn)行檢測，如不滿足要求，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。二次清孔泥漿比重及孔底沉渣厚度均能符合規(guī)范要求后，立即進(jìn)行水下混凝土的灌注。

2.成樁質(zhì)量的控制

2.1 嚴(yán)格控制砼材料質(zhì)量

為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格控制砼原材料的質(zhì)量，加強(qiáng)施工前的檢驗，各種材料檢驗合格后才能使用，對不合格的材料（如水泥、砂、石、外加劑等），嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。

2.2 混凝土配合比

鉆孔灌注水下混凝土的灌注主要是采用導(dǎo)管灌注，如出現(xiàn)混凝土坍落度過小或離析將出現(xiàn)強(qiáng)度不能滿足要求、容易出現(xiàn)卡管現(xiàn)象。良好的配合比可減少離析程度，因此，砼要按照設(shè)計配合比進(jìn)行拌和，并隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗計量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。在混凝土中應(yīng)加入緩凝劑，混凝土的初凝時間應(yīng)在8h左右。

2.3 混凝土攪拌時間和坍落度控制

為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。攪拌時間不得小于90s，混凝土坍落采用18cm～22cm，并隨時測量混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋置深度，及時拆除導(dǎo)管，導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—6m，不宜大于6m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。

2.4導(dǎo)管質(zhì)量控制

為防止導(dǎo)管接頭與導(dǎo)管漏水，導(dǎo)管制作及安裝應(yīng)具備以下條件：

⑴足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受其自重和充滿混凝土的重量。

⑵對于法蘭盤式導(dǎo)管，各節(jié)的安裝接頭所用的膠墊及法蘭的對接位置，預(yù)先試拼并作好標(biāo)記，按插導(dǎo)管時須按試拼時的狀態(tài)對號攔裝，所有的法蘭盤或接頭均須墊入5～7mm厚的橡膠墊圈，安放時須對正放平，擰緊螺栓，嚴(yán)防漏水。

⑶選擇好導(dǎo)管是施工的重要保證。我們在施工中先采用的法蘭盤式的導(dǎo)管，但其操作較較慢，耽誤時間較多（一般正常拆裝時間約10分鐘），且易出現(xiàn)法蘭盤連接螺絲連接不緊而漏水、漏氣，或出現(xiàn)螺絲過緊使得無法拆卸，使得浪費時間過多，影響砼的連續(xù)灌注，易出現(xiàn)堵管、斷樁現(xiàn)象，影響樁的總體質(zhì)量。

⑷導(dǎo)管宜選用250～300mm的內(nèi)徑，且內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)小于±2毫米，內(nèi)壁須光滑無阻。

⑸最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些，一般為4米左右，其底端不得帶法蘭盤或接頭，以便在混凝土內(nèi)活動。每節(jié)導(dǎo)管的長度要整齊統(tǒng)一，便于丈量長度，并作出標(biāo)記和記錄。

⑹導(dǎo)管必須連接緊密，使用前做好水密性、承壓試驗，檢查導(dǎo)管接頭連接是否牢固，有無漏水現(xiàn)象。

⑺導(dǎo)管下完后，現(xiàn)場技術(shù)員在基樁灌注前在原始記錄表上根據(jù)實際情況填寫孔深，導(dǎo)管總長，并標(biāo)明導(dǎo)管節(jié)數(shù)及導(dǎo)管組合，確定合理的導(dǎo)管懸空（在0.3～0.4m左右）。

2.5 砼灌注

首批砼的數(shù)量與孔徑、孔的深度及導(dǎo)管底端的懸空高度有關(guān)，為保證首批砼下落順利，并保證導(dǎo)管下口埋入砼中的深度不小于1.0m，需先計算好首批砼方量，并在灌注前做好料斗和砼運輸準(zhǔn)備。首批砼灌注開始后，砼應(yīng)連續(xù)灌注中途不得停頓，并在首批混凝土初凝前完成全部灌注施工。灌注過程中技術(shù)人員必須經(jīng)常檢測混凝土表面深度，并做好記錄，準(zhǔn)確掌握導(dǎo)管長度、埋深，以免導(dǎo)管埋深不夠，使得灌注錯誤，出現(xiàn)事故樁。

3.結(jié)束語

樁基作為承載橋梁荷載的主要載體，其質(zhì)量的好壞，直接影響甚至決定了橋梁的使用效果。因此預(yù)防事故的發(fā)生，提高樁基質(zhì)量，進(jìn)而提高橋梁的整體質(zhì)量，有著極為重要的意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]李彥斌.淺談鉆孔灌注樁施工技術(shù)及注意事項[J]；甘肅科技；2011年01期.

[2]呂維前 王思海.鉆孔灌注樁施工工藝及缺陷修補(bǔ)方法探析[A]；河南省建筑業(yè)行業(yè)優(yōu)秀論文集（2004）[C]；2004年.