樁基礎鉆孔灌注樁施工工藝及其質量管理

寧征波 陳永環(huán)

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528403）

樁基礎鉆孔灌注樁施工工藝及其質量管理

寧征波 陳永環(huán)

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528403）

樁基礎鉆孔灌注樁被廣泛地應用到工程建設當中，尤其是橋梁的施工建設當中的應用比較廣泛。本文將根據筆者切身經歷，對鉆孔灌注樁進行必要的介紹，尤其對鉆孔灌注樁的施工方法以及施工工藝進行重點介紹，并對在進行鉆孔灌注樁施工過程中，可能會發(fā)生的質量問題以及施工中存在的不足進行必要的介紹，并對相應的解決方案進行必要的闡述。希望通過本文關于樁基礎鉆孔灌注樁相關介紹，對今后的樁基礎鉆孔灌注樁施工有一定的指導意義。

樁基礎；鉆孔；灌注樁；施工工藝；質量管理

1 引言

隨著我國的基礎設施建設力度加大，在重型廠房、港口碼頭、高層建筑、橋梁、核電站以及海上采油平臺等工程中大量地使用了樁基礎，這對提高建筑的質量，結構的穩(wěn)定性等方面有著重要的作用。同時鉆孔灌注樁是樁基類型中的一種，也是應用最為廣泛的一種。在實際工程應用中，往往鉆孔灌注樁的施工過程中存在著一定的問題，同時質量達不到要求。本文將對樁基礎鉆孔灌注樁的施工工藝進行必要的介紹，并對如何對樁基礎鉆孔灌注樁進行控制進行必要的研究。

2 鉆孔灌注樁施工工藝流程和主要工序

根據施工的過程可以把鉆孔灌注樁分為成孔階段、清孔階段以及水下混凝土澆筑。鉆孔灌注樁對專業(yè)技術以及施工技術的要求比較高，而且生產的工序也比較多，這樣以來施工的工作量就比較大，同時要求要在短時間內連續(xù)完成的地下隱蔽工程，必須對鉆孔灌注樁的質量進行保證，同時還要對其工期進行控制。

對鉆孔灌注樁質量的控制成為鉆孔灌注樁施工技術的難點，對于目前來說，在施工過程中很難做好對鉆孔灌注樁質量的有效控制，并沒有有效的方式實現對其質量科學合理的控制，從而導致鉆孔灌注樁質量不穩(wěn)定，可能會導致一些工程質量事故的發(fā)生，這比較對人們的生命財產帶來一定的損失。雖然其施工工藝逐漸完善，但是在施工管理上依舊存在著一定的問題，堵管、蜂窩、斷樁、少灌以及夾泥等質量上的問題經常出現。我們必須采用更加合理科學的施工方法與施工工藝來對其進行完善，來對施工階段的質量進行有效地控制?？梢?，對鉆孔灌注樁質量控制相關的研究極為重要。

3 鉆孔灌注樁施工工藝

對于鉆孔灌注樁來說，對技術的要求比較高，施工難度比較大，工作量較大，并且其施工工序較多。下面將對鉆孔灌注樁施工工序進行詳細的介紹：

成孔工藝：

3.1 護筒及其埋設

通常在鉆孔灌注樁孔口處的地表的土質比較松軟，我們可以使用泥漿護壁來防止孔口被泥漿沖刷與浸泡，同時能夠有效地避免由于設備運轉以及設備自重等產生的孔口坍陷；此外，通過使用護筒能夠有效地提高孔內的水頭高度，這樣能夠通過增加對孔壁的靜水壓力有效地阻止了孔壁坍塌。護筒埋設工作是進行泥漿護壁成孔灌注樁施工的第一步工作，護筒的垂直度與其位置，將對護筒底腳與護筒周圍是否透水有著極大的影響，同時還對成樁與成孔的質量產生很大的影響。

護筒埋設方式有兩種，即填筑埋設與挖孔埋設。對于挖孔埋設來說，它能夠很好地滿足地下水位在地面以下超過lm情況的使用。在實際施工過程中，首先要對其進行擴孔，要求孔徑要大于護筒外徑80～100cm，之后，對控制樁進行放樣，并把鉆孔中心的位置標在坑底處，之后再把護筒吊放進坑內，并使用十字架在底部或頂部找出護筒的圓心位置，再通過移動調整讓鉆孔中心與護筒中心重合，并使用垂球與水平尺對護筒垂直度進行檢查。之后，再使用最佳含水量的粘土在護筒四周進行均勻地對稱地回填50cm左右厚粘土，并采用分層夯實的方式，讓粘土獲得良好的密實度。最后，在對護筒頂部中心與護筒垂直度以及樁位之間的偏差進行檢查，要求其偏差必須在所要求的范圍內。填筑埋設可以用于一些挖埋困難或者地下水位較高等場合，在對其進行施工時要先對其臺地進行填筑，之后可以根據挖孔埋設方式進行。

3.2 泥漿護壁

當護筒埋設好之后，要把造漿灌入對應的護筒中，讓護筒中的泥漿保持在一定的水頭高度，這樣能夠對孔壁形成靜水壓力，從而對孔壁進行保護。對于卵石層、砂層以及礫層來說，利用泥漿在孔壁形成的泥皮以及泥漿對孔壁的靜水壓力來阻止孔外水向孔內滲流，此外也對孔內泥漿向孔壁滲流產生阻礙作用。

3.3 成孔

對于鉆孔灌注樁成孔來說主要有反循環(huán)鉆進成孔、正循環(huán)鉆進成孔以及潛水電鉆成孔這三種方法。對于正循環(huán)鉆進成孔來說，能夠有效地滿足在一些含量有礫石少于20%、砂以及粘土等軟巖地表的使用，對于反循環(huán)鉆進成孔來說，能夠有效地滿足在一些卵石含量少于20%，礫徑小于鉆桿內徑66%軟巖地表的使用。在具有粉土、淤泥以及砂類土等地層可以使用潛水電鉆成孔。

使用正循環(huán)鉆進成孔時，必須保證鉆頭的回轉中心與護筒中心對準，在使用泥漿泵對護筒進行循環(huán)沖洗2～3min后，才能進行鉆孔，應使用低壓慢速對護筒底部進行鉆孔，這樣能夠確保護筒的穩(wěn)定性，當鉆到護筒底部以下的1m后，便可以按照正常的速度進行鉆進。

在對粘土層進行鉆進時，其本身的造漿能力比較強，鉆屑一般呈現塊狀，很容易把鉆頭包裹住，這導致回轉阻力矩增大，這個時候要降低鉆壓加快鉆速，并使用大泵量的方式進行鉆進。在對砂層鉆進行鉆進時，它的回轉阻力比較小，可以使用較大的鉆速，然而當砂粒顆粒直徑超過粘土顆粒的直徑時，很難進行上返，并且泥漿中的含砂量過大，導致孔壁缺乏穩(wěn)定性，時常出現坍塌。一旦停止鉆進，砂粒就會快速沉降進行回填，這樣很容易造成埋鉆事故。這個時候必須使用粘度、密度以及靜切力較大的泥漿，以提高泥漿攜帶砂粒與懸浮砂粒的能力。要定期對沉淀池內的積砂以及泥漿循環(huán)槽中的積砂進行清理，并對泥漿泵進行定期的清洗與檢查。

3.4 清孔

通常使用換漿法對鉆孔灌注樁進行清孔，一般需要進行兩次清孔，在鉆孔終孔后進行第一次清孔，以把孔內存在的懸浮鉆碴多的泥漿換出；在完成對灌漿導管以及鋼筋籠安裝后，進行第二次清孔，這是為了把孔底部再次沉淀的鉆碴和仍然懸有鉆碴的相對密度較大的泥漿換出。

4 鋼筋籠制作與安裝

根據相關的技術要求完成對鋼筋籠的制作，并進行吊裝?？梢允褂脝蔚觞c或者雙吊點（在箍筋處）對鋼筋籠進行吊裝。對于一些籠身比較長，直徑比較大的鋼筋籠，必須對吊點進行加強，以確保在吊裝過程中不會變形，入孔時必須要與鉆孔中心對準進行緩慢下放直到達到設計的標高位置。

對于一些使用分段的鋼筋籠來說，在前一段放入孔中后，可以使用鋼管穿過鋼筋籠上面的箍筋下面，把鋼筋籠臨時的擱支在護筒口上或者鉆機大梁上，然后在進行下一段的吊裝。對準位置后進行焊接，再進行下放，并做好相應的記錄，滿足要求便可以對其進行固定。

5 混凝土灌注成樁

圖1為混凝土灌注示意圖。只有成孔與清孔質量滿足相關的要求后，才能進行混凝土灌注。在混凝土灌注上部的位置使用0.1～0.2m3水泥砂漿，這能夠有效地避免粗骨料卡住隔水塞上架橋或隔水塞上，此外，水泥砂漿還可以看作成混凝土面的保護層。

圖1 混凝土灌注示意圖

當前面的混凝土灌注正常后，灌注過程應連續(xù)不斷且緊湊地的進行。并要避免從漏斗外掉入孔底或者在漏斗頂位置混凝土拌合物的溢出，此外還要對孔口的返水以及混凝土下降情況進行注意與控制，并及時做好對孔內混凝土面高度進行測量，以保持導管的合理埋深。

在即將完成灌注時，導管里面的混凝土柱高度在減小，同時導管外面的泥漿重度變大，沉碴也變多，這使得混凝土頂升有一定的難度，可以通過對孔內泥漿進行加水，并把漏斗高度提升或者把部分沉淀土掏出等方式確保灌注能夠順利的進行。

6 鉆孔灌注樁的質量控制

6.1 施工機具的選擇

要對成孔的鉆機、料斗、鉆桿、保徑圈、導管、泥漿循環(huán)設備、混凝土拌制與輸送設備以及球塞等施工機具進行合理的選擇。必須根據不同的樁徑、地質條件，并結合功率要求以及扭矩要求等。

6.2 泥漿的調制和使用

通?？梢允褂米匀辉鞚{，必要時可以使用人工進行造漿，要確保泥漿的各項指標要滿足實際施工的要求，合理選擇泥漿比重和粘度指標。

6.3 鉆進過程

對樁進行施工的時間越短，對樁的質量越好控制，但是在開孔時必須使用輕壓慢鉆，這是為了避免孔斜的發(fā)生，當導向部位或者鉆頭全部進入地層之后，便可以提高鉆速。并根據鉆進速度與地質條件對泥漿循環(huán)量進行調整。

6.4 水下混凝土灌注

在對混凝土的初凝時間、流動性等進行有效地控制，這能夠避免導管凝死、導管堵塞或者導管離析等現象的出現。灌注前必須對泥漿指標以及沉淀層厚度進行檢查，不滿足要求必須再次進行清孔。

7 結束語

本文對樁基礎鉆孔灌注樁的施工工藝進行了詳細的介紹，同時對樁基礎鉆孔灌注樁的質量控制進行了必要的介紹，希望通過本文的相關介紹對樁基礎鉆孔灌注樁的施工有一定的指導意義。

[1]葛春雷.鉆孔灌注樁施工工藝及質量控制研究[J].交通標準化，2013：50～52.

[2]張良建，陸德生.公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及質量控制[J].山西建筑，2009：87～96.

[3]胡友欣.淺談鉆孔灌注樁施工工藝及質量控制措施[J].中國水運（下半月），2014：56～57.

TU753.3

A

1673-0038（2015）24-0094-02

2015-5-25

寧征波（1984-），男，助工，本科，主要從事內業(yè)方案編制和外業(yè)現場管理工作。

陳永環(huán)（1986-），男，助工，本科，主要從事工程測量工作。