橋梁鉆孔灌注樁施工控制分析思考

謝作生

（浙江省宏途交通建設(shè)有限公司，浙江杭州310051）

1 鉆孔施工前的概述

1.1 鉆孔灌注樁施工方案的審核

施工方案審核的依據(jù)主要來源于工地現(xiàn)場(chǎng)考察、相關(guān)單位出具的地質(zhì)報(bào)告分析、施工設(shè)計(jì)圖紙等，審核內(nèi)容包括施工工藝是否與現(xiàn)實(shí)情況相吻合、技術(shù)水平是否達(dá)標(biāo)，以及是否制定相關(guān)安全管理措施等。其中，突發(fā)事件預(yù)防與處理預(yù)案也是施工方案需審核的重要內(nèi)容。在審核施工方案過程中，最重要的是既要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，又要提出有效的解決方案，避免給施工過程造成影響。

1.2 根據(jù)施工方案檢查施工準(zhǔn)備情況

施工方案通過審核后，首先，要對(duì)灌注樁施工過程中使用的水源、沉淀池、泥漿池、導(dǎo)管等設(shè)備的出廠合格證書進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)無誤后才可以進(jìn)行施工處理；其次，確定用以灌注樁施工的混凝土料斗尺寸與實(shí)際需求相一致；第三，在原材料選擇過程中，要嚴(yán)把質(zhì)量大關(guān)，堅(jiān)決保證不讓不合格材料流入施工現(xiàn)場(chǎng)；第四，對(duì)于涉及需要測(cè)量尺寸的施工環(huán)節(jié)，一定要監(jiān)督承包方進(jìn)行多次測(cè)量，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確無誤；第五，檢驗(yàn)施工現(xiàn)場(chǎng)是否滿足鉆機(jī)的安裝要求；最后，安排專門從事記錄工作的施工人員，按時(shí)記錄成孔的詳細(xì)過程。

2 鉆孔工藝

2.1 鉆機(jī)的安裝就位

鉆機(jī)安裝的首要條件是地基的穩(wěn)固性，否則整個(gè)施工工序都無法正常運(yùn)行。如果鉆機(jī)的類型是有鉆塔的，首先要充分利用鉆孔機(jī)的自身動(dòng)力貼近地面，而后確定鉆桿定位，利用千斤頂?shù)牧α恐纹饳C(jī)架，保證起重機(jī)、鉆頭卡孔機(jī)護(hù)筒中心保持在同一豎直線上。只有這樣才能控制鉆機(jī)的偏差位置在合理范圍內(nèi)。

2.2 制備泥漿

由于采用的是旋挖鉆施工樁基，泥漿主要是用來穩(wěn)固孔壁、潤滑鉆頭的。使用的泥漿是在施工前就已經(jīng)配置好的，旋挖鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔灌注泥漿用量非常少，且可以循環(huán)利用，達(dá)到了環(huán)保節(jié)能的要求[1]。

2.3 鉆進(jìn)施工

進(jìn)行鉆孔施工之前，一定要對(duì)鉆頭直徑、保徑范圍、鉆頭折舊情況進(jìn)行檢驗(yàn)。鉆孔進(jìn)行施工以后，要嚴(yán)格控制孔內(nèi)水位高度保持穩(wěn)定，水位高度一般保持在高出地下水位或者施工水位2 m以上；鉆進(jìn)尺度要準(zhǔn)確把握，全程控制事故的發(fā)生；嚴(yán)格控制回轉(zhuǎn)斗的提升速度在0.7～0.8 m/s范圍內(nèi)，速度過快可能導(dǎo)致孔壁破皮或穩(wěn)固性不能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2.4 成孔

開鉆時(shí)前面0～15 m必須嚴(yán)格按照鉆進(jìn)和提鉆的速度來緩慢施工。為了保證鉆孔質(zhì)量可以達(dá)到預(yù)期要求，孔位中心偏差一定要控制在合理范圍內(nèi)，同時(shí)孔徑、孔位的傾斜程度都不能超過預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)?；\式檢孔器是最常使用的測(cè)孔儀器，加以片石重量后沉入孔底，對(duì)鉆孔結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)。需要注意的是，鉆孔工序不能有間歇，必須一次成型。

2.5 清孔

采用換漿法清孔。清空后的泥漿指標(biāo)與孔底沉淀物的厚度要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和相關(guān)施工規(guī)范來處理。若鉆孔灌注樁樁底出現(xiàn)中風(fēng)化或者是風(fēng)化比較小的現(xiàn)象時(shí)，樁底的沉淀厚度一定要低于5 cm，其他土質(zhì)要低于20 cm。清孔后泥漿要按照相對(duì)密度：1.03～1.10；粘度：17～20 Pa·s；含砂率：小于2%；膠體率：大于98%的標(biāo)準(zhǔn)予以檢查[2]。

2.6 鋼筋籠骨架的制作及下放

鋼筋籠的制作一定要按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行，在進(jìn)行使用前一定要進(jìn)行除銹處理，并根據(jù)骨架長度進(jìn)行鋼筋調(diào)整，需要接頭的地方一定要采用對(duì)焊形式。錯(cuò)開分段處理的主筋接頭，同一個(gè)截面內(nèi)的主筋接頭數(shù)不能超過總主筋數(shù)量的1/2，且兩個(gè)接頭間距一定要在50 cm范圍內(nèi)，而且接頭的對(duì)焊長度、寬度、厚度都要在相關(guān)要求范圍內(nèi)。鋼筋籠入孔后可以有5 cm的高度差，在灌注孔完成后，待最上層混凝土初次凝結(jié)后[3]，再將鋼筋籠的固定設(shè)施撤出。為了保證鋼筋籠與孔壁的垂直距離，可將籠身一個(gè)橫截面按等距設(shè)置4個(gè)固定耳環(huán)，以確保鋼筋籠位置的穩(wěn)固性。

3 鉆孔施工中出現(xiàn)的問題及解決方案

3.1 孔位出現(xiàn)的偏差

樁基位置出現(xiàn)誤差的主要原因是由于施工技術(shù)人員在進(jìn)行計(jì)算樁基坐標(biāo)失誤導(dǎo)致的。施工測(cè)量人員計(jì)算失誤，但審核人員在審核時(shí)不認(rèn)真、疏忽。因此在樁位放樣前，與施工相關(guān)的技術(shù)人員務(wù)必要計(jì)算仔細(xì)，保證計(jì)算無誤。

3.2 停鉆換機(jī)造成的偏位

橋梁工程施工所處地質(zhì)條件非常復(fù)雜，不同的地質(zhì)條件所用的鉆機(jī)也是不同的。比如對(duì)第四紀(jì)河床沖積層(砂土、粘土、黃土、淤泥)這種地質(zhì)，通常使用的是回旋鉆機(jī);對(duì)風(fēng)化巖層或者是松軟的河床沙礫石層使用最多的是沖擊式鉆機(jī)等。所以在選擇使用何種鉆機(jī)時(shí)，一定要根據(jù)其地質(zhì)面貌進(jìn)行選擇[4]。

3.3 塌孔

塌孔在灌注樁施工過程中是常有的事情，導(dǎo)致塌孔的原因一般是孔內(nèi)水位突然下降，孔內(nèi)出現(xiàn)大量水泡，出渣的數(shù)量大量增加，若不及時(shí)進(jìn)行處理，會(huì)使鉆井機(jī)器被埋或者是鉆孔廢棄。當(dāng)?shù)貐^(qū)水位出現(xiàn)上升異常時(shí)，應(yīng)使用適當(dāng)?shù)姆椒ū３炙坏钠椒€(wěn)。一旦塌孔，要根據(jù)實(shí)際地質(zhì)條件分析坍塌的原因，并采取科學(xué)有效的挽救措施。若坍塌的水量比較小還是可以繼續(xù)鉆孔的，使用回填砂和黏質(zhì)土混合物到塌孔處以上lm～2 m繼續(xù)鉆孔。要密切注意塌孔的程度，如果塌孔嚴(yán)重而技術(shù)人員進(jìn)行處理后無明顯改善，那么應(yīng)該立刻拆除鉆機(jī)護(hù)筒回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。由于清孔或鋼筋骨架掉入導(dǎo)致塌孔，此時(shí)則應(yīng)該停止這一工序，從而輔以鉆孔機(jī)具攪動(dòng)的泥漿進(jìn)行護(hù)壁，并對(duì)塌孔里堆積的坍塌物進(jìn)行徹底的清理，然后才能再次開始這一工序。

4 水下混凝土灌注控制

4.1 混凝土配合比控制

鉆孔灌注樁水下混凝土澆筑時(shí)依靠混凝土自重進(jìn)行的，不需要任何振搗輔助。所以，對(duì)于混凝土配比后的和易性具有較高要求。水泥砂石料的使用量要嚴(yán)格控制，水泥用量不可以一次性大范圍降低，保證1 m3混凝土中要有超過300 kg的水泥用量。一般水泥會(huì)在2 h內(nèi)完成初次凝結(jié)，記錄人員要詳細(xì)記下此過程，在進(jìn)行灌注前都要進(jìn)行2組實(shí)驗(yàn)，灌注完成后還要做好養(yǎng)護(hù)工作。

4.2 導(dǎo)管的安裝

作為灌注水下混凝土的必備工作，導(dǎo)管對(duì)整個(gè)灌注過程的影響作用不容忽視。導(dǎo)管的最佳位置是處于鋼筋籠的正中間，長度要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況確定，導(dǎo)管底部與孔底要有30～50 cm左右距離，孔外加上漏斗總高度也不得超過孔高的4 cm，目的就是為了確保施工完成后撤出的便利性[5]。

4.3 首批混凝土澆筑控制

由于灌注樁施工是全程在泥漿液面下進(jìn)行的，所以對(duì)于泥漿與混凝土的要求很高，如果形成泥漿夾層，將會(huì)對(duì)整個(gè)施工結(jié)果產(chǎn)生影響。進(jìn)行灌注前，首先要把隔水栓放到指定位置。隔水栓在這個(gè)過程中起到充分作用，保證混凝土在無水狀態(tài)下被沉入孔底。之后的混凝土灌注都是通過導(dǎo)管出口進(jìn)入的，逐漸頂起之前的混凝土用料，直至填滿整個(gè)鉆孔。

4.4 灌注水下混凝土過程中間檢查

水下混凝土灌注也是一個(gè)連續(xù)、不間斷過程，而且要保證一定速率，盡量控制施工時(shí)間，施工過程中要隨時(shí)對(duì)混凝土進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，還要對(duì)坍落度進(jìn)行合理監(jiān)控。通常，導(dǎo)管在2～4 m的下埋深度是最理想的。為了控制灌注時(shí)間，要加強(qiáng)混凝土調(diào)配與運(yùn)輸能力，整個(gè)灌注過程都要監(jiān)督頂面標(biāo)高，使其超過設(shè)計(jì)標(biāo)高40～100 cm，以降低事故發(fā)生概率。因?yàn)橹挥袠?biāo)高控制住了，才能有效地控制混凝土的實(shí)際用量[6]。

5 成樁質(zhì)量的控制

導(dǎo)管灌注是鉆孔灌注水下混凝土施工的最常用方式。由于混凝土離析現(xiàn)象是不可避免的，所以混凝土的配比系數(shù)要根據(jù)實(shí)際要求而確定，現(xiàn)場(chǎng)采購的原材料品種都對(duì)混凝土的配比選擇產(chǎn)生影響[7]。施工開始后，嚴(yán)格按照所定的工藝流程進(jìn)行監(jiān)督?；炷撩婵繉?dǎo)管抽動(dòng)上升，整個(gè)過程要連貫完成，且保證上升高度在合理范圍內(nèi)，對(duì)于灌注過程的記錄將會(huì)對(duì)日后灌注樁質(zhì)量檢驗(yàn)工作起到一定參考作用。

6 結(jié)語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工過程是十分復(fù)雜的，每一個(gè)工序都可能對(duì)灌注樁質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以每道工序都要嚴(yán)把質(zhì)量大關(guān)，不能因?yàn)楣芾硎韬鼋o施工結(jié)果造成不良影響。要保證鉆孔灌注樁質(zhì)量達(dá)到目標(biāo)要求，就要選擇合適的施工設(shè)備，培養(yǎng)一批具有實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)的施工人員，嚴(yán)格按照施工工序要求進(jìn)行施工管理。施工管理人員要有基本的職業(yè)操守，高度責(zé)任心與管理意識(shí)，各部門緊密配合。重視鉆孔灌注樁施工的整個(gè)過程，精細(xì)施工才能嚴(yán)控質(zhì)量。只有這樣才能保證施工過程不出現(xiàn)任何事故，且鉆孔灌注樁質(zhì)量可以到達(dá)預(yù)期要求。

[1]吳璽.沉管灌注樁和鉆孔灌注樁的組合應(yīng)用研究[J].山西建筑，2010，(09):87-89.

[2]于英梅.橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)之我見[J].中國科技信息，2010，(01):65-66.

[3]張暉，張旭.淺析鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病與防治[J].中國科技信息，2010，(02):69-70.

[4]吳雅榮.監(jiān)理如何控制鉆孔灌注樁施工質(zhì)量[J].中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2010，(03):175.

[5]莫毅舟.淺談鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制[J].山西建筑，2010，(06):221-222.

[6]蔡正凡.鉆孔灌注樁在卵與礫石地層中的施工改進(jìn)方法[J].太原科技，2010，(01):102-103.

[7]孫素進(jìn)，李幽錚，孫玉慶.鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測(cè)與修補(bǔ)技術(shù)的應(yīng)用[J].山西建筑，2010，(01):144-146.