橋梁鉆孔灌注樁施工中常見問題及質(zhì)量控制

郝梓淳

【摘 要】鉆孔灌注樁是橋梁建設(shè)中采用的基本方法之一，掌握好鉆孔灌注樁的施工工藝和施工中的質(zhì)量控制措施是當(dāng)務(wù)之急。本文詳細(xì)介紹了橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝并分析了其施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題，并提出了一系列有效的預(yù)防控制措施。

【關(guān)鍵詞】橋梁鉆孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制

1.橋梁鉆孔灌注樁的施工工藝

1.1鉆孔前的準(zhǔn)備工作

1.1.1測量放樣

據(jù)設(shè)計圖紙的測量坐標(biāo)及現(xiàn)場三角控制網(wǎng)，用全站儀和經(jīng)過檢驗(yàn)的鋼尺，定出孔位中心樁，并放出護(hù)樁，經(jīng)復(fù)核無誤后，以表格形式移交給鉆機(jī)班組。

1.1.2泥漿的制作

制漿前，先把粘土盡量打碎， ，縮短成漿時間，提高泥漿質(zhì)量。制漿時，將打碎的粘土直接投入護(hù)筒內(nèi)，使用沖擊錐沖擊制漿，待粘土已沖攪成泥漿時，即進(jìn)行鉆孔。多余的泥漿用管子導(dǎo)入鉆孔外泥漿池貯存，以便隨時補(bǔ)充孔內(nèi)泥漿。

1.1.3鉆機(jī)就位

埋設(shè)好護(hù)筒后，進(jìn)行鉆機(jī)就位，當(dāng)使用卷揚(yáng)機(jī)牽引式?jīng)_擊鉆和沖抓鉆。就位時，只要使鉆錐中心對準(zhǔn)測量放樣時所測設(shè)的樁位即可，其對中誤差不得大于5cm。

1.1.4開鉆前應(yīng)注意的事項(xiàng)

首先，開鉆前，在護(hù)筒內(nèi)多加一些粘土，然后注入泥漿和清水，借助鉆頭的沖擊把泥膏、石塊擠向孔壁，以加固護(hù)筒角。為防止沖擊振動使鄰孔坍塌或影響鄰孔已灌注砼的凝固，必須等鄰孔砼灌注完畢并達(dá)到一定的強(qiáng)度后方可開始鉆孔。其次，沖擊鉆孔時宜用小沖程，當(dāng)孔底在護(hù)筒腳下3-4m后，可根據(jù)地質(zhì)情況適當(dāng)加大沖程。鉆機(jī)必須固定牢固，嚴(yán)禁在鉆孔過程中鉆機(jī)移位。鉆孔時，隨時察看鋼絲繩的回彈情況，還要掌握勤松動，少量松繩的原則；沖擊過程中勤抽碴，勤檢查鋼絲繩和鉆頭的磨損情況，預(yù)防安全質(zhì)量事故的發(fā)生。

1.2鉆孔灌注樁的施工工藝流程

1.2.1回轉(zhuǎn)鉆鉆孔工藝

首先是初鉆。先啟動泥漿泵和轉(zhuǎn)盤，使之空轉(zhuǎn)一段時間，待泥漿輸進(jìn)一定數(shù)量后，方可開始鉆進(jìn)。接、卸鉆桿的動作要迅速、安全，爭取在盡快時間內(nèi)完成，以免停鉆時間過長，增加孔底沉淀。然后是掌握鉆進(jìn)時操作要點(diǎn)。

1.2.2孔深、傾斜度、直徑和清孔的檢測

鉆孔完成后，必須檢測孔深、直徑和傾斜度，其中孔徑和孔深須達(dá)到設(shè)計要求，傾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放鋼筋籠之前，對孔內(nèi)的石碴、泥漿進(jìn)行必要的清理，做到孔內(nèi)含泥量、含碴量和孔底沉渣符合設(shè)計及圖紙要求。

1.2.3泥漿排放

對鉆孔、清孔、灌注砼過程中排出的泥漿，根據(jù)現(xiàn)場情況引入到適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)進(jìn)行處理，以防止對河流及周圍環(huán)境的污染。

1.2.4鋼筋籠的制作和安裝

首先，材料的選擇。制作鋼筋籠所使用鋼筋的種類、型號和直徑符合設(shè)計圖紙的規(guī)定。然后是鋼筋籠的制作。制作鋼筋籠時，對鋼筋的調(diào)直、除銹、截斷、彎折與焊接均按設(shè)計圖紙和技術(shù)規(guī)范要求進(jìn)行。鋼筋籠的主筋盡量為整根，需要對接時，宜采用搭接焊接頭，搭接的長度不小于5d，末端不設(shè)彎鉤。成品鋼筋籠保證其順直、尺寸準(zhǔn)確；還有，鋼筋籠的安裝。鋼筋籠吊裝之前，先對鉆孔進(jìn)行檢測。鋼筋籠吊裝時對準(zhǔn)孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉(zhuǎn)使之下落，不允許高起猛落，強(qiáng)行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。最后是入孔后牢固定位，容許偏差不大于5cm，并使鋼筋籠處于懸吊狀態(tài)。

1.2.5灌注砼

首先，是砼材料要求和導(dǎo)管、漏斗、儲料斗的制備。組成砼的碎石、砂的級配良好，最大顆粒尺寸的選擇以適合結(jié)構(gòu)物尺寸，鋼筋間距及砼拌和、裝卸、澆注及操作為準(zhǔn)。集料中的雜物含量，符合規(guī)范要求，必要時清洗和過篩，以除去有害雜質(zhì)。拌制砼用水在使用前做水質(zhì)化學(xué)分析。拌制砼前，先精確稱量每盤砼所需的砂石材料，拌合用水以體積稱量。攪拌時間從所有材料進(jìn)鼓加水到排出，不小于2～2.5分鐘，在下盤材料裝入前，攪拌機(jī)內(nèi)的拌合料全部倒完。最后是鉆孔樁砼灌注。砼灌注工作開始后，必須連續(xù)不斷地進(jìn)行并且每斗砼灌注間隔時間盡量縮短，拆除導(dǎo)管所耗時間嚴(yán)格控制，一般不超過15min，不能中途停工；在灌注砼過程中，隨時探測砼高度，及時拆除或提升導(dǎo)管，注意保持適當(dāng)?shù)穆裆睿瑢?dǎo)管埋深一般保持在2～4m，最大埋深不大于6m。

1.2.6樁基的檢測

樁身混凝土的抗壓強(qiáng)度才用壓力機(jī)檢測，每樁試件組成為2-4組，28天抗壓強(qiáng)度不小于設(shè)計要求。

2.橋梁鉆孔灌注樁施工中常遇到的問題及質(zhì)量控制措施

2.1鉆孔偏斜

（1）原因分析：由于，鉆架不穩(wěn)，鉆桿與導(dǎo)管不垂直，鉆機(jī)磨損，部件松動及鉆桿彎曲接頭不正、擴(kuò)孔較大處，鉆頭搖擺偏向一方、土層軟硬不勻，致使鉆頭受力不均。

（2）預(yù)防及處理方法。

首先，及時檢查調(diào)整鉆架，使之垂直平穩(wěn)。導(dǎo)架應(yīng)經(jīng)常進(jìn)行水平、垂直校正，鉆機(jī)設(shè)備應(yīng)檢修完好。其次，遇有孤石、木頭等可由鉆機(jī)鉆透，采用沖擊鉆施工時，可用低速將石、木打碎，然后再以正常速度鉆進(jìn)。最后鉆機(jī)偏斜較大時，填入土石重新鉆進(jìn)，控制好鉆速。

2.2導(dǎo)管堵塞

（1）原因分析：初灌時因?qū)Ч芟露司嗫椎组g隙小，混凝土上升不流暢；拌和混凝土離析嚴(yán)重或灌注過程中導(dǎo)管漏水；灌注時間長，表層混凝土已過初凝時間并開始硬化，導(dǎo)管內(nèi)混凝土翻不上；拌和混凝土坍落度過小，流動性差；機(jī)械故障等原因，使混凝土在管內(nèi)停留時間長而失去流動性，從而產(chǎn)生與管道較大的摩擦力；隔水塞制作不符合要求，起不到隔水作用或?qū)Ч茏冃巫璧K隔水塞靈活移動。

（2）預(yù)防及處理辦法。

首先，控制粗集料規(guī)格、混凝土坍落度及拌和時間，保證混凝土質(zhì)量，盡量縮短混凝土灌注時間。其次，使用導(dǎo)管前，應(yīng)進(jìn)行水密承載和接頭抗拉試驗(yàn)。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深的3倍壓力，防止導(dǎo)管漏水。還有，灌注開始不久，若因混凝土質(zhì)量差、隔水栓中阻等原因堵塞，可用粗長鋼筋或竹竿疏通，用鐵錘敲振導(dǎo)管處理。因?qū)Ч艿撞烤嗫椎灼?，混凝土流動不暢發(fā)生堵管時，可將導(dǎo)管慢慢提升1m左右進(jìn)行抖動，待混凝土流動后再下降導(dǎo)管0.6m左右。隔水栓制作尺寸應(yīng)大小適中，組裝導(dǎo)管時要檢查導(dǎo)管內(nèi)壁有無局部凸凹，導(dǎo)管出口是否向內(nèi)翻轉(zhuǎn)。

2.3灌注混凝土過程鋼筋籠上浮

（1）原因分析：混凝土初凝時間太短，使孔內(nèi)混凝土過早結(jié)塊。清孔時，孔內(nèi)泥漿懸浮的沙粒太多，混凝土灌注過程中沙粒沉在混凝土面上，形成較密的砂層，并隨孔內(nèi)混凝土逐漸升高，當(dāng)砂層上升至鋼筋骨架底部時托起鋼筋骨架?；炷凉嘧⒅龄摻罟羌艿撞繒r，灌注速度太快；鋼筋骨架不牢固，孔口未固定。

（2）預(yù)防及處理方法。

首先，要保證混凝土的質(zhì)量，使其初凝時間符合施工規(guī)范要求，并保證灌注迅速連續(xù)。認(rèn)真清孔，使泥漿中含砂率符合規(guī)范要求。并且當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應(yīng)降低混凝土灌注速度。導(dǎo)管出口與鋼筋籠底口不得齊平，還有，在底板設(shè)置環(huán)形筋，并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固焊接于鋼筋底部。

2.4坍孔

（1）原因分析：各種鉆孔方法都可能發(fā)生坍孔事故。坍孔的表征是孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密的水泡，出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等。

（2）預(yù)防及處理措施。

首先，鉆孔樁在穿過較厚砂層、礫層時，成孔速度應(yīng)控制在2m/h以內(nèi)，泥漿性能需控制其密度為1.3～1.4g/cm3，粘度為20～30s，含砂率不大于6%。其次，用沖擊方法鉆進(jìn)時，可用粘土碎塊直接投入孔內(nèi)，由鉆錐自行造漿固壁。初鉆進(jìn)孔口坍塌時，可填入片石、碎石土，反復(fù)沖擊以增強(qiáng)護(hù)壁。最后，下鋼筋籠時要保持垂直對中，防止碰撞孔壁。

總之，不論采用何種鉆空方式，采取正確的鉆孔工藝和制高質(zhì)量的泥漿是保證成孔的關(guān)鍵，采用正確灌注水下砼方法可以效控制橋梁鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。