鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施探討

文/鄭宏光 徐州市銅山區(qū)水利機(jī)械化施工處 江蘇徐州 221116

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施探討

文/鄭宏光 徐州市銅山區(qū)水利機(jī)械化施工處 江蘇徐州 221116

在近些年，鉆孔灌注樁施工技術(shù)已經(jīng)在各類土木工程中得到越來越廣泛地使用，尤其是在沿海城市和市區(qū)改造中的應(yīng)用十分普及。鉆孔灌注樁施工技術(shù)具有抗震性好、承載力大、施工噪音小以及能干解決特殊地基承載力等諸多優(yōu)點(diǎn)。但鉆孔灌注樁大部分都是在水下進(jìn)行，施工環(huán)節(jié)較多，工藝復(fù)雜，且易受多種因素影響而出現(xiàn)施工問題，導(dǎo)致工程質(zhì)量不合格。因此，在鉆孔灌注樁施工過程中，應(yīng)提高相關(guān)技術(shù)，保證良好的施工質(zhì)量。本文主要就鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制措施進(jìn)行探討。

鉆孔灌注樁；施工質(zhì)量；控制；措施

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及城市化進(jìn)程的不斷加快，各類高層建筑鱗次櫛比，并向超高層建筑不斷過渡。鉆孔灌注樁是建筑施工中一種重要的基礎(chǔ)形式，并憑借施工噪音小、速度快、承載力大等優(yōu)點(diǎn)在近些年來受到廣泛應(yīng)用。但由于鉆孔灌注樁施工技術(shù)較為復(fù)雜，且其極易受到地層的不確定性影響、常在水下工作，并且一旦成樁就無法再進(jìn)行修補(bǔ)[1]。因此，在實(shí)際的施工過程中對(duì)鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制和施工技術(shù)都有著極高的要求，施工隊(duì)伍應(yīng)該不斷提高鉆孔灌注樁相關(guān)技術(shù)，保證施工質(zhì)量，提高施工建筑的穩(wěn)定性和安全性。

一、施工準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制措施

1、設(shè)計(jì)合理施工方案

在進(jìn)行實(shí)際的鉆孔灌注樁施工之前，首先應(yīng)該設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的施工圖紙，然后對(duì)施工地點(diǎn)的地質(zhì)、地形地貌以及周圍環(huán)境等具體情況進(jìn)行偵察，最后根據(jù)建筑的設(shè)計(jì)圖紙以及偵察的施工地點(diǎn)的詳細(xì)信息進(jìn)行施工方案的合理編制。只有制作出全面合理的施工方案，才能確保工程施工的進(jìn)度和質(zhì)量。

2、對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行技術(shù)交底

在實(shí)際施工之前，方案設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)還應(yīng)該對(duì)施工隊(duì)伍進(jìn)行全面的質(zhì)量、安全技術(shù)交底工作，將技術(shù)資料、施工工藝以及施工記錄等向施工班組進(jìn)行交底。施工隊(duì)伍在正式施工前應(yīng)熟悉施工設(shè)計(jì)圖、地質(zhì)勘查資料、質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，并將其中不清楚不理解的部分向設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)詢問，做到掌握具體的施工技術(shù)，了解施工的每個(gè)環(huán)節(jié)。

3、做好試成孔工作

在正式施工前，施工隊(duì)伍還應(yīng)該做好試成孔工作，即通過試成孔檢驗(yàn)地層勘測(cè)的準(zhǔn)確性，驗(yàn)證施工工藝流程的可操作性，并確定其中的關(guān)鍵技術(shù)和關(guān)鍵工序環(huán)節(jié)，將施工技術(shù)的相關(guān)參數(shù)確定并作為正式施工的指導(dǎo)文件。

二、施工過程中的質(zhì)量控制措施

1、鉆機(jī)的安裝與垂直度控制

鉆孔灌注樁主要的應(yīng)用設(shè)備就是鉆機(jī)，鉆機(jī)的安裝場(chǎng)地應(yīng)選擇在平整、地基穩(wěn)定的地方，如果地基不穩(wěn)定，就極易造成鉆機(jī)的傾斜以及液化出水等情況的發(fā)生。如果施工地點(diǎn)的地面較弱或者地下水位較低時(shí)，應(yīng)該對(duì)地面進(jìn)行相應(yīng)地處理，以確保鉆機(jī)的穩(wěn)固。樁孔的垂直度控制是保證成孔質(zhì)量的重要前提，如果樁孔垂直度不合格則不易于鋼筋籠和導(dǎo)管的安全順利下放，也會(huì)在很大程度上降低樁基的承載力。保證樁孔垂直度合格的首要任務(wù)就是應(yīng)該保證鉆機(jī)的穩(wěn)固、地面的硬度和穩(wěn)定性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，然后還要不斷調(diào)整鉆桿和其它鉆具的垂直度，及時(shí)調(diào)整鉆機(jī)的位置，使鉆桿、鉆孔中心以及樁位中心始終在一條直線上[2]。

2、護(hù)筒的埋設(shè)控制

在鉆孔施工的過程中，合理埋設(shè)護(hù)筒也是其中比較重要的步驟。在孔口的位置設(shè)置護(hù)筒是保證施工質(zhì)量的重要舉措，設(shè)置護(hù)筒還可以有效防止地面水的流入、增加孔內(nèi)水頭壓力，從而維護(hù)孔壁的穩(wěn)定。另外，長(zhǎng)深護(hù)筒還可以兼做鉆機(jī)的鉆進(jìn)導(dǎo)向。護(hù)筒壁一般是由厚度為5mm-8mm的鋼板制作而成，并隨著護(hù)筒埋置的厚度而適當(dāng)增加護(hù)筒壁的厚度；護(hù)筒的內(nèi)徑一般要比鉆頭的直徑大100mm-200mm，并在護(hù)筒的上方部位設(shè)置1到2個(gè)溢漿孔。在粘性土質(zhì)中溢漿孔不宜小于1m，在砂土土質(zhì)中溢漿孔不宜小于1.5m，溢漿孔內(nèi)的泥漿面應(yīng)該比地下水位高出1.5m以上，并要保持水頭的長(zhǎng)期穩(wěn)定，以保證護(hù)筒的底部不會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓。此外，埋設(shè)護(hù)筒還用遵循密實(shí)和穩(wěn)定的原則，并使護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不超過50mm。

3、定位和鉆孔深度控制

在設(shè)置護(hù)筒后，應(yīng)該對(duì)護(hù)筒的位置以及對(duì)其填土的密實(shí)性進(jìn)行反復(fù)的檢測(cè)和檢查，并將護(hù)筒中心與樁位中心線的偏差保持在合理的范圍以內(nèi)。當(dāng)鉆機(jī)就位以后，應(yīng)該對(duì)孔口的高程以及鉆機(jī)的高度進(jìn)行測(cè)量，用水準(zhǔn)儀器測(cè)量鉆機(jī)的高程，采用鋼尺測(cè)量鉆機(jī)的高度，并反復(fù)測(cè)量和記錄每個(gè)鉆桿的長(zhǎng)度，根據(jù)鉆桿的剩余長(zhǎng)度測(cè)量成孔的深度，鉆孔后用經(jīng)過檢測(cè)校準(zhǔn)后的測(cè)繩對(duì)成孔深度再進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量，這樣就可以有效控制鉆孔的深度。鉆孔的深度是否符合標(biāo)準(zhǔn)，是否坐落于較好的持力層，都會(huì)在很大程度上影響灌注樁的承載力。但是，鉆孔灌注樁屬于較為隱蔽的工程，施工隊(duì)伍一般無法用直接觀測(cè)的方式對(duì)鉆孔的深度進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，尤其是在遇到變化較大的地層時(shí)，施工隊(duì)伍更應(yīng)該及時(shí)地與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行協(xié)商和有效處理，以免影響后序施工的進(jìn)度和質(zhì)量。

4、泥漿的質(zhì)量控制

在鉆孔的施工過程中，泥漿的質(zhì)量對(duì)于成孔和成樁的質(zhì)量都有著極為重要的影響。如果泥漿的質(zhì)量較差、稠度較小，就無法對(duì)鉆孔形成有效的護(hù)壁，在砂性土層中還極易發(fā)生坍塌，而在流塑狀黏土層中則易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象；如果泥漿的稠度過大，也會(huì)造成灌注的困難，從而影響成樁的質(zhì)量[3]。因此，在實(shí)際的鉆孔施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿的質(zhì)量，將泥漿的稠度和密度調(diào)和至合理的范圍，并在成孔的過程中，不斷地轉(zhuǎn)化泥漿，調(diào)節(jié)泥漿的粘稠度，直到水下混凝土澆筑工作的進(jìn)行。在澆筑水下混凝土前，孔底的泥漿比重、含沙量以及粘稠度都應(yīng)控制在合理的范圍，并在易造成泥漿滲漏的土層中加入穩(wěn)定孔壁的措施。

5、沉渣的厚度控制

對(duì)沉渣厚度的控制是成樁施工過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，沉渣的厚度會(huì)通過影響樁端阻力的發(fā)揮從而削弱樁基的承載力。在成樁的施工過程中，在端承樁中沉渣厚度不應(yīng)大于50mm，在摩擦樁中沉渣厚度不應(yīng)大于100mm，而在抗拔、抗水平力樁中的沉渣厚度不應(yīng)大于200mm。在實(shí)際的成樁施工過程中，通常采用改善泥漿的性能、延長(zhǎng)清孔的時(shí)間等措施消除沉渣，一般采用2次清孔的方式，即在終孔后進(jìn)行第1次的清孔，在吊放鋼筋籠后進(jìn)行第2次的清孔，并且在清孔后應(yīng)立即灌注混凝土[4]。此外，在清孔的過程中應(yīng)該不斷置換泥漿，盡量減少泥漿的比重。

6、制作與吊放鋼筋籠質(zhì)量控制

制作和吊放鋼筋籠應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，在焊接鋼筋籠時(shí)不能有損鋼筋的直徑，并且鋼筋計(jì)焊條原材應(yīng)該符合檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在對(duì)鋼筋籠進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)使其高于地面，將鋼筋順直，以同心的方式對(duì)鋼筋進(jìn)行連接，而且在對(duì)接鋼筋籠孔口時(shí)應(yīng)保證鋼筋籠的上下垂直，避免偏心。鋼筋籠的保護(hù)層墊塊應(yīng)該在每隔2m-3m設(shè)置3 個(gè)-4個(gè)，在吊放鋼筋籠之前，應(yīng)對(duì)鋼筋籠的保護(hù)層墊塊進(jìn)行仔細(xì)地檢查，如發(fā)現(xiàn)有遺漏或破壞的地方應(yīng)及時(shí)進(jìn)行增添或修補(bǔ)。吊放鋼筋籠的吊環(huán)長(zhǎng)度應(yīng)該由設(shè)計(jì)標(biāo)高以及孔口的高程計(jì)算而確定，鋼筋籠吊放以后，籠頂?shù)臉?biāo)高應(yīng)符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。如果在鋼筋籠的吊放過長(zhǎng)中出現(xiàn)碰撞孔壁或者下放過程受阻的情況，應(yīng)該立刻停止鋼筋籠的吊放，找出吊放過程出現(xiàn)問題的原因，并針對(duì)具體的原因進(jìn)行及時(shí)有效地解決。此外，如果在鋼筋籠的吊放過程中，由于碰撞孔壁或者其它原因而造成孔壁的坍塌或者造成沉渣過厚，都應(yīng)該及時(shí)將鋼筋籠提出，然后對(duì)孔壁進(jìn)行修復(fù)，并對(duì)沉渣的厚度進(jìn)行及時(shí)地調(diào)整。

7、混凝土灌注施工質(zhì)量控制措施

鉆孔灌注樁的混凝土灌注施工一般都是在水下進(jìn)行操作，隱蔽性較強(qiáng)，也是影響灌注樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵所在。在對(duì)混凝土灌注施工進(jìn)行質(zhì)量控制時(shí)，首先應(yīng)使混凝土滿足良好的強(qiáng)度性能，其次應(yīng)保持混凝土良好的易形性、流動(dòng)性以及較長(zhǎng)的初凝時(shí)間等特點(diǎn)。灌注混凝土的導(dǎo)管要經(jīng)過水密實(shí)驗(yàn)測(cè)試合格后，再在安裝過程中經(jīng)過反復(fù)檢測(cè)才能進(jìn)行使用，以免在灌注混凝土的過程中導(dǎo)管出現(xiàn)進(jìn)水的情況，從而造成混凝土的離析或者夾泥層的出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)斷樁事故，造成嚴(yán)重的后果。混凝土導(dǎo)管應(yīng)在混凝土中沒入1.5-6m，灌注過程應(yīng)一氣呵成，不能中斷，并要在4-6h內(nèi)完成澆筑?；炷恋墓嘧?biāo)高應(yīng)至少比設(shè)計(jì)時(shí)的標(biāo)高高出1m以上，從而保證樁頭混凝土的質(zhì)量。除此之外，護(hù)筒的拔出也不能過早，以免對(duì)樁頭混凝土造成擾動(dòng)，從而影響混凝土的灌注質(zhì)量。

結(jié)束語：鉆孔灌注樁施工過程是一種較為隱蔽的工程項(xiàng)目，質(zhì)量檢查較為困難，一旦成樁后質(zhì)量問題就無法進(jìn)行修補(bǔ)，因此，在施工過程中，必須加強(qiáng)技術(shù)控制，嚴(yán)格監(jiān)督每個(gè)環(huán)節(jié)的施工過程。此外，在施工過程中，施工隊(duì)伍也應(yīng)加強(qiáng)施工責(zé)任心，嚴(yán)格按照施工的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，從而保證鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量，確保施工建筑的安全和穩(wěn)定。

[1]羅梅芳,寧忠東.鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].中國西部科技,2013,17:43-44+89.

[2]羅森堯.鉆孔灌注樁質(zhì)量控制的探討[J].科技通報(bào),2013,07:98-102+115.

[3]沈斌.鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制技術(shù)研究[J].科學(xué)之友,2012,02:84-85.

[4]宋志宏.鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制措施分析[J].中國水運(yùn)(下半月),2012,06:234-235.

鄭宏光 男 1970年10月，江蘇銅山，工程師，副主任，研究方向：鉆孔灌注樁方面及復(fù)合土工模在水庫防滲施工方面、水閘方面等。