鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制

劉志梁

鉆孔灌注樁在城市建筑和橋梁工程中得到普遍應(yīng)用。但由于其施工工藝的特殊性和復(fù)雜性，施工的全過(guò)程質(zhì)量控制就顯得十分重要。筆者針對(duì)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中常見(jiàn)的問(wèn)題，闡述正循環(huán)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1.施工準(zhǔn)備

1.1鉆孔灌注樁施工方案的審核

①根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)報(bào)告、現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果，審查施工方案的編制依據(jù)、施工工藝流程、技術(shù)指標(biāo)、安全措施等內(nèi)容是否符合要求。針對(duì)混凝土初灌量可參照J(rèn)TG/TF50-2011（公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范）的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算。同時(shí)還應(yīng)審查施工方案中處置突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案是否符合要求。對(duì)于施工方案的審核應(yīng)具有前瞻性，避免在實(shí)施過(guò)程中處于被動(dòng)境地。

②鉆孔灌注樁的混凝土實(shí)際灌注高度以及泥漿比重標(biāo)準(zhǔn)的確定。混凝土實(shí)際灌注高度應(yīng)高于設(shè)計(jì)標(biāo)高一定的高度，具體應(yīng)根據(jù)混凝土壓重效果以及泥漿對(duì)混凝土的滲透深度（考慮泥漿比重及樁長(zhǎng)）綜合考慮。根據(jù)上海市《市政橋梁工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》（DBJ08-228-97）規(guī)定其最小高度不宜小于樁長(zhǎng)的5%，且不小于2米、清孔后的泥漿密度應(yīng)小于1.15；而《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）規(guī)定應(yīng)高于設(shè)計(jì)高度0.5-1.0米、清孔后泥漿密度為1.03-1.10.為保證設(shè)計(jì)樁頂以下的混凝土強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求，筆者認(rèn)為針對(duì)不同參數(shù)，應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)厥┕さ刭|(zhì)條件確定選用的泥漿指標(biāo)，再根據(jù)泥漿指標(biāo)確定相應(yīng)的混凝土實(shí)際灌注高度?？傊?，規(guī)范中的各相關(guān)參數(shù)應(yīng)配套使用。

1.2根據(jù)施工方案檢查施工準(zhǔn)備情況

①檢查灌注樁使用水源，泥漿循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置沉淀池、泥漿池。對(duì)于粘土地區(qū)，鉆孔泥漿基本采用原土造漿，泥漿質(zhì)量相對(duì)配置泥漿性能較差，泥漿的循環(huán)如不設(shè)沉淀池，清孔質(zhì)量就難以得到保證。

②導(dǎo)管應(yīng)檢查其出廠合格證并做水密性承壓試驗(yàn)。鉆頭直徑應(yīng)等于設(shè)計(jì)樁徑，如鉆頭磨損超過(guò)要求應(yīng)及時(shí)修復(fù)或更換；灌注混凝土的料斗尺寸應(yīng)與方案中初灌量的要求相符合。

③泥漿比重計(jì)、含砂率、粘度計(jì)等檢測(cè)儀器、測(cè)錘、測(cè)繩的規(guī)格及性能指標(biāo)應(yīng)符合要求。

④制作檢孔器，有條件的應(yīng)配備井徑儀。

⑤原材料應(yīng)按規(guī)范要求嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，杜絕不合格材料使用于工程。使用商品混凝土須對(duì)廠家的企業(yè)資質(zhì)及年檢記錄進(jìn)行審核，并督促承包商選擇廠家時(shí)應(yīng)充分考慮路線、路況，廠家的供貨能力等因素。

2.鉆孔灌注樁的施工

2.1鉆機(jī)成孔及清孔驗(yàn)收

①鉆機(jī)成孔后須檢查成孔深度。檢查孔深時(shí)應(yīng)根據(jù)鉆頭、鉆桿長(zhǎng)度扣除機(jī)上余尺得出孔深并使用水文測(cè)繩校核。清孔（共兩次清孔）的檢查項(xiàng)目應(yīng)為孔底沉渣厚度、含砂率以及泥漿比重等參數(shù)。一次清孔提出鉆桿及鉆頭后使用檢孔器或井徑儀檢查孔徑。

②泥漿指標(biāo)檢測(cè)。由于清孔時(shí)利用大功率的泥漿泵翻騰底部沉渣形成上升力，并利用泥漿的浮力將沉渣排出。因此檢查沉渣厚度前須關(guān)閉泥漿泵切斷排渣動(dòng)力，并等待5-10min使底部較大顆粒的沉渣沉積，再使用測(cè)錘檢測(cè)沉渣厚度。由于使用原土造漿，泥漿的膠體率相對(duì)較差，會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)使泥漿懸浮顆粒沉淀增大沉渣厚度。因此應(yīng)在清孔結(jié)束30分鐘之內(nèi)灌注混凝土，否則應(yīng)重新檢測(cè)沉渣厚度，不符合要求的須重新清孔排渣。建議泥漿檢測(cè)順序依次為：關(guān)閉泥漿泵-測(cè)泥漿比重-測(cè)含砂率-測(cè)粘度-測(cè)沉渣厚度。

③計(jì)量器具的檢查。鉆孔樁作業(yè)環(huán)境相對(duì)較差，作業(yè)班組又不注意對(duì)計(jì)量器具的保管，儀器的計(jì)量精度往往不夠穩(wěn)定。同時(shí)，有些作業(yè)班組為加快施工速度故意改變儀器的初始狀態(tài)。如增加泥漿比重計(jì)的配重，改變測(cè)繩的數(shù)標(biāo)位置或在測(cè)繩中部打結(jié)等現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。因此檢查人員如使用承包商的檢測(cè)儀器前，應(yīng)先對(duì)儀器的完好性與準(zhǔn)確性進(jìn)行檢查。

2.2鋼筋籠的尺寸及焊接質(zhì)量

下鋼筋籠之前應(yīng)檢查保護(hù)塊是否安放到位，核對(duì)每節(jié)鋼筋籠的長(zhǎng)度。嚴(yán)格控制鋼筋的焊接質(zhì)量。冬季施工時(shí)氣溫較低，焊接質(zhì)量會(huì)受影響（鋼筋脆性增大），故應(yīng)特別重視。

2.3安裝導(dǎo)管時(shí)不得與鋼筋籠相碰，應(yīng)再次檢查導(dǎo)管距孔低的距離

二次清孔后，檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)均滿足要求后方可同意混凝土灌注。

2.4灌注商品混凝土?xí)r，應(yīng)督促承包商及時(shí)聯(lián)系混凝土供應(yīng)商，確保混凝土連續(xù)供應(yīng)連續(xù)澆注

水下混凝土根據(jù)規(guī)范要求應(yīng)提高一個(gè)強(qiáng)度等級(jí)，混凝土到場(chǎng)后應(yīng)檢查出廠配比單，確?；炷僚浔葴?zhǔn)確無(wú)誤。督促承包商質(zhì)檢員抽檢混凝土的塌落度，檢查隔水塞（球）隔板是否安裝妥當(dāng)?；炷脸豕喾搅繎?yīng)符合方案要求。混凝土初灌后還需觀察孔口翻漿情況是否良好，拆導(dǎo)管前應(yīng)用測(cè)繩檢查混凝土的高度，不得隨意拆除?；炷凉嘧⑦^(guò)程中應(yīng)勤提勤拆，埋管不得小于2米，導(dǎo)管埋入混凝土不宜大于6米。督促承包商按照施工方案確定的灌注高度灌注混凝土，并做好旁站記錄。

3.灌注樁施工中的質(zhì)量問(wèn)題及建議采取的防治措施

3.1護(hù)筒冒水

護(hù)筒外壁冒水，嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉，護(hù)筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無(wú)法施工。

造成原因：埋設(shè)護(hù)筒的周?chē)敛幻軐?shí)，或護(hù)筒水位差太大，或鉆頭起落時(shí)碰撞。

防治措施：在埋筒時(shí)應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí)。在護(hù)筒的適當(dāng)高度開(kāi)孔，使護(hù)筒內(nèi)保持1.0-1.5米的水頭高度。鉆頭起落時(shí)，應(yīng)防止碰撞護(hù)筒。發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆孔，用粘土在四周填實(shí)加固，若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時(shí)，則應(yīng)重新安裝護(hù)筒。

3.2孔壁坍陷

鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。

造成原因：主要是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周?chē)从谜惩辆o密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)速度過(guò)快、空鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起孔壁坍陷。

防治措施：在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周，使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3小時(shí)，并控制混凝土的灌注時(shí)間，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。

3.3縮頸

縮頸即孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。

造成原因：成孔時(shí)間過(guò)久或塑性土膨脹。

防治措施：采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔時(shí)，應(yīng)加大泥漿循環(huán)量，適當(dāng)加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，四周土體也不會(huì)引起膨脹。如出現(xiàn)縮頸，可采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

3.4樁底沉渣量過(guò)多

造成原因：清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；泥漿比重過(guò)小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過(guò)程中，未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使泥漿沉積。

防治措施：成孔后，鉆頭提高孔底10-20厘米，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30分鐘。采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不要用清水進(jìn)行置換。鋼筋籠吊放時(shí)，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁?？刹捎娩摻罨\冷壓接頭工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度，減少空孔時(shí)間，從而減少沉渣。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求，則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔，直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求。開(kāi)始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30-40毫米，應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1米以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達(dá)到清除孔底沉渣的目的。

隨著灌注樁施工工藝的日漸成熟和普遍推廣，施工中的問(wèn)題也是各種各樣，這需要我們?cè)陂_(kāi)工前就進(jìn)行預(yù)控，在施工中進(jìn)行嚴(yán)控，對(duì)施工中出現(xiàn)的問(wèn)題應(yīng)分析透徹，處理措施得當(dāng)、有效。