混凝土鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制與檢測試驗(yàn)

摘要：混凝土鉆孔灌注樁是基礎(chǔ)建筑工程的重要組成部分，施工過程的質(zhì)量控制工作包括前期準(zhǔn)備工作，施工材料的質(zhì)量控制，鉆孔檢測，澆筑水下混凝土、截樁頭及混凝土的清除，鉆孔灌注樁檢測以及芯樣檢測等，以充分保證灌注水下混凝土的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：混凝土；鉆孔灌注樁；施工質(zhì)量控制；檢測試驗(yàn)；基礎(chǔ)建筑工程 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：U443 文章編號：1009-2374（2016）05-0107-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.054

鉆孔灌注樁指的是在施工過程中采用機(jī)械鉆孔的方法，使地基留下樁孔，并將鋼筋籠以及混凝土灌注樁置入其中。在實(shí)施混凝土鉆孔灌注樁工程時(shí)，需要做好工程前期工作，鉆孔后實(shí)施清孔、成孔檢測的工作，注意對鋼筋籠、截樁頭以及混凝土進(jìn)行施工，最后利用取芯樣、試樁、超聲波無損檢測等方法嚴(yán)格進(jìn)行施工質(zhì)量檢測。本文針對混凝土鉆孔灌注樁施工過程實(shí)施質(zhì)量控制及檢測，質(zhì)量控制實(shí)施步驟為：施工前對材料進(jìn)行控制，對成孔進(jìn)行清理及檢測，澆筑水下混凝土，樁體清理工作以及取芯樣、超聲波法等檢測工作。

1 混凝土鉆孔灌注樁施工的前期工作

混凝土鉆孔灌注樁工程施工前期工作內(nèi)容主要有對原材料的質(zhì)量檢測、制定施工方案以及施工現(xiàn)場的工作。

混凝土鉆孔灌注樁工程所需原材料包括水泥、骨料、摻加劑及鋼筋等，確保參與施工的材料質(zhì)量符合相關(guān)混凝土鉆孔灌注樁的標(biāo)準(zhǔn)，且符合七點(diǎn)要求：第一，粗型骨料以卵石為佳，若使用碎石，則需將砂率提升3%左右，以保證混凝土的和易性，骨料應(yīng)當(dāng)選擇連續(xù)級配較好的材料；第二，細(xì)骨料需要使用級配型中砂集料；第三，選擇骨料時(shí)，要保證骨料粒徑不超過40mm，小于導(dǎo)管直徑的1/8及鋼筋間距的1/4；第四，慎重選擇緩凝添加劑，保證其質(zhì)量；第五，成品混凝土的坍落度要在160～200mm之間，水下混凝土應(yīng)在180～220mm之間；第六，保證原材料的水灰比小于0.6；第七，鋼筋的選擇需要滿足施工設(shè)計(jì)及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，特別是焊接加工件的要求要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)執(zhí)行。施工設(shè)計(jì)方案的制定需要具備以下內(nèi)容：第一，施工工程的平面設(shè)計(jì)圖；第二，嚴(yán)格保證施工各個(gè)環(huán)節(jié)中施工工藝的質(zhì)量，避免出現(xiàn)導(dǎo)致樁基工程損傷的因素，具有可實(shí)施的技術(shù)性文件做保障；第三，明確鉆孔灌注樁工程施工技術(shù)人員及管理人員的基本信息，標(biāo)明施工所需機(jī)械設(shè)備信息；第四，合理的施工進(jìn)度規(guī)劃；第五，檢測工程施工安全及工程質(zhì)量的技術(shù)。

2 混凝土鉆孔灌注樁施工標(biāo)準(zhǔn)及要求

混凝土鉆孔灌注樁需要具有規(guī)范化的施工標(biāo)準(zhǔn)，包括對鉆孔方法、鉆孔深度、混凝土配比、施工進(jìn)度、成孔檢測方法等內(nèi)容。同時(shí)在實(shí)施鉆孔時(shí)，需要安排具有施工經(jīng)驗(yàn)的員工對施工現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)督，主要工作內(nèi)容包括：第一，施工人員充分了解施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件及水文條件，保證鉆孔機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)作，并對施工過程進(jìn)行全程記錄；第二，若鉆孔施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文狀況與設(shè)計(jì)圖紙不符時(shí)，施工現(xiàn)場管理人員需要立即上報(bào)并及時(shí)處理；第三，選擇厚實(shí)、防水的護(hù)筒，護(hù)筒進(jìn)入土層后，利用振動、錘擊等方式加深護(hù)筒入土深度，確保護(hù)筒入土端口無凸出物?；炷零@孔灌注樁施工完成后，鋼護(hù)筒及鋼筋護(hù)筒需要予以拆除的應(yīng)立即拆除，避免影響后續(xù)工程施工進(jìn)程。同時(shí)，護(hù)筒內(nèi)徑需大于樁徑，護(hù)筒頂端高于水位1.5～2.0m，采用長度及強(qiáng)度合理的護(hù)筒，避免施工時(shí)出現(xiàn)坍塌的情況，將護(hù)筒與地面水進(jìn)行分離，保證鉆孔內(nèi)的泥漿水位對鉆孔施工的引導(dǎo)作用。護(hù)筒入土要大于2m，保證護(hù)筒水平位置偏差小于4cm，護(hù)筒傾斜度與設(shè)計(jì)要求誤差不超過1%，護(hù)筒入水后，利用導(dǎo)向設(shè)備使護(hù)筒保持垂直方向。

鉆孔內(nèi)泥漿對鉆孔施工具有極大的影響，因此施工人員需要對鉆孔泥漿進(jìn)行合理處理，使其具備以下要求：第一，保證除地表層土質(zhì)外的所有地層土具有良好的膨脹土用于調(diào)配鉆孔泥漿；第二，護(hù)筒內(nèi)的泥漿表面需要超出護(hù)筒外地下水位1.0m以上；第三，利用黏土調(diào)制泥漿時(shí)，保證土質(zhì)塑性指數(shù)高于15；第四，對泥漿進(jìn)行嚴(yán)格試驗(yàn)，保證泥漿質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求。

在實(shí)施混凝土鉆孔灌注樁工程前，需要對鉆機(jī)等機(jī)械設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格檢查，保證機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)作，利用線錘或水平尺對導(dǎo)桿進(jìn)行檢測，保證導(dǎo)桿的豎直，避免鉆機(jī)鉆頭出現(xiàn)偏差的情況。鉆機(jī)導(dǎo)桿與樁基位置對齊后，在鉆桿運(yùn)作到地面上時(shí)，及時(shí)開啟鉆桿，避免鉆孔出現(xiàn)偏差。同時(shí)保證整個(gè)鉆孔過程的連續(xù)性，若遇障礙物使鉆桿出現(xiàn)搖晃、偏移等情況時(shí)，需要立即對障礙物進(jìn)行移除處理，保證鉆孔施工的順利進(jìn)行。此外，實(shí)施鉆孔灌注樁施工時(shí)，需要在距離灌注樁5m范圍內(nèi)的混凝土澆筑完成后24h再實(shí)施鉆孔施工，避免出現(xiàn)影響周圍混凝土灌注樁的情況發(fā)生。

3 混凝土鉆孔灌注樁中成孔檢查及清孔

在混凝土鉆孔灌注樁施工完成后，對成孔的檢查及清理工作具體工作內(nèi)容包括：第一，利用相應(yīng)儀器設(shè)備對成孔的孔深、孔徑、成孔位置以及成孔斜度進(jìn)行檢測，使其符合施工設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定，經(jīng)過嚴(yán)格的檢查程序后方可安置鋼筋籠、灌注混凝土；第二，灌注樁鉆孔與設(shè)計(jì)的偏差要在規(guī)定范圍內(nèi)，詳見表1；第三，若發(fā)現(xiàn)成孔有缺陷及異常情況，需要立即采取合理的補(bǔ)救措施；第四，對成孔進(jìn)行檢查后，需要根據(jù)鉆孔實(shí)際情況對鉆孔進(jìn)行清理，清理鉆孔的過程中保持鉆孔內(nèi)水位高于孔外地下水位1.5～2.0m，沉渣厚度不得高于5cm；第五，進(jìn)行嚴(yán)格的成孔檢測及清孔程序后，詳細(xì)填寫終孔檢查單，再實(shí)施后續(xù)的澆筑混凝土的工作。

4 混凝土鉆孔灌注樁中澆筑水下混凝土

對混凝土鉆孔灌注樁實(shí)施澆筑水下混凝土之前，需要做到以下五點(diǎn)：第一，合理設(shè)計(jì)鋼筋籠，保證鋼筋籠質(zhì)量符合要求；第二，鋼筋籠強(qiáng)度須符合設(shè)計(jì)要求，對鋼筋籠固定位置進(jìn)行準(zhǔn)確定位，利用墊塊等形成鋼筋籠的保護(hù)措施；第三，密切觀察鋼筋籠的位置，避免出現(xiàn)偏差位移的現(xiàn)象；第四，鋼筋籠的制作及安置需要在允許的偏差范圍內(nèi)；第五，鋼筋籠置放到位后，及時(shí)澆筑水下混凝土。

澆筑水下混凝土需要注意以下五點(diǎn)：第一，混凝土混合料需要保證均勻且坍落度合理，必要時(shí)采取二次拌和的方法保證混凝土混合料的配比質(zhì)量；第二，安置好鋼筋籠骨架后，及時(shí)澆筑混凝土，保證施工過程的連續(xù)性；第三，澆筑混凝土的導(dǎo)管需要具有嚴(yán)密的防水性能；第四，澆筑導(dǎo)管需要避免出現(xiàn)氣泡的情況，杜絕空氣和水的混入，出料口需要高于澆筑的混凝土2m以上且不超過6m；第五，在澆筑完成后，詳細(xì)填寫水下混凝土灌注記錄表，并對混凝土澆筑各方面情況進(jìn)行詳細(xì)記載。

5 混凝土鉆孔灌注樁中截樁頭及清除混凝土

在進(jìn)行混凝土澆筑工程后，對樁頂?shù)幕炷吝M(jìn)行清除處理，澆筑混凝土灌注高度要超過設(shè)計(jì)圖紙50cm以上，且截掉的樁頭至少為50cm以上，保證截面高度之下的混凝土的質(zhì)量。樁體頂部的混凝土在基坑開挖后可進(jìn)行移除，避免損壞樁體的情況發(fā)生。在鉆孔灌注樁工程完成后，上交樁質(zhì)報(bào)告，對每根樁體的施工過程進(jìn)行完整記錄，以便后續(xù)補(bǔ)救措施的實(shí)施。

6 混凝土鉆孔灌注樁中鉆孔樁的檢測試驗(yàn)

混凝土鉆孔灌注樁施工完成后，需要使用靜載試驗(yàn)法對單樁承載力進(jìn)行檢測，使用小應(yīng)變對樁身質(zhì)量進(jìn)行檢測，使用靜載實(shí)驗(yàn)法檢測的試樁數(shù)量超過總樁體數(shù)量的1%，試樁數(shù)量不得低于3根，利用動載試驗(yàn)法檢測的試樁數(shù)量占總樁數(shù)比例15%以上，試樁數(shù)量不得低于15根。采取取芯樣進(jìn)行檢測的樁體，鉆取芯樣直徑為70～110mm范圍之內(nèi)，且芯樣至少高于樁底50cm以上。取芯樣檢測試驗(yàn)結(jié)束后，利用高壓注入純水泥漿對樁體進(jìn)行填補(bǔ)。若質(zhì)量測試結(jié)果顯示樁體質(zhì)量不合格，需要至少增設(shè)1～2根樁進(jìn)行替換，并對新樁體的尺寸、位置以及承受力進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，再進(jìn)行鉆孔施工處理。

另外，在如今的基樁檢測中，超聲波跨孔透射法檢測基樁完整性成為了無損檢測的代表性方法，具有檢測方便、精確度高、定位清楚的特點(diǎn)。此方法是在樁內(nèi)預(yù)埋若干平行于樁縱軸的聲測管道，檢測時(shí)將聲測管內(nèi)灌滿清水作為耦合劑，然后放入超聲換能器，一只發(fā)射高頻彈性脈沖波，經(jīng)由樁身混凝土被另外的換能器接收，轉(zhuǎn)換為電信號傳至終端，由接收的超聲脈沖升學(xué)參數(shù)，如聲速C、頻率F、振幅A的變化及波形來分析樁身混凝土的連續(xù)性及斷層、夾砂、夾泥、蜂窩等缺陷和缺陷的大小、位置。在進(jìn)行超聲檢測時(shí)，要注意四個(gè)要點(diǎn)，排除此類因素對檢測結(jié)果產(chǎn)生的影響：第一，聲測管內(nèi)必須保持清潔，沒有堵塞，否則必須經(jīng)行沖洗潔凈，保證清水耦合劑的均勻性，以免將接收到的脈沖信號削弱；第二，接收脈沖的換能器必須保持高度一致，位置不得上下不一；第三，安設(shè)聲測管以及澆筑混凝土期間，要保護(hù)好聲測管，避免管斜；第四，檢測速率控制得當(dāng)，特別是樁底及樁頂部位，對樁身完整性影響較大的部位，要檢測清楚。一般來講，檢測頻率應(yīng)當(dāng)為100%，超聲檢測有難以判斷的樁基，可轉(zhuǎn)由取芯法或其他方法進(jìn)行驗(yàn)證性檢測。

7 結(jié)語

隨著我國建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，鉆孔灌注樁施工工藝被廣泛應(yīng)用于我國各項(xiàng)建筑樁基工程中，并發(fā)揮著巨大的作用。由于鉆孔灌注樁施工工藝較為復(fù)雜，在施工過程中較易產(chǎn)生鉆孔質(zhì)量的問題，因此施工方必須嚴(yán)格制定施工方案，根據(jù)施工設(shè)計(jì)方案合理實(shí)施鉆孔施工工程，保證施工各項(xiàng)環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行，在試驗(yàn)檢測中要充分考慮多種方法的補(bǔ)充性，確?；鶚兜馁|(zhì)量得到清楚驗(yàn)證。

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作者簡介：程燕征（1990-），男，中鐵二十五局集團(tuán)第三工程有限公司助理工程師，研究方向：工程試驗(yàn)與檢測。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）