淺談提高人工智能挖孔樁灌注質(zhì)量控制要點

歐陽偉

（中鐵十六局集團第一工程有限公司，北京 101308）

1 工程概況

廣吉高速B1標(biāo)段路線起點（K71+000）位于寧都縣大沽鄉(xiāng)南林村西側(cè)山坡，終于永豐縣上固鄉(xiāng)漢下村（K79+000），全長8km，合同工期20個月。共有橋梁15座，全長4192m，樁基570根。橋址區(qū)屬山間河谷區(qū)，所跨越河谷谷底路線處寬約100m，谷內(nèi)上固河呈“V”形流過橋址區(qū)，形成兩次跨越上固河，兩側(cè)山坡坡度21～25。，坡體較陡，植被發(fā)育，地面標(biāo)高介于250.1～288.4m。橋址區(qū)地形起伏較大，兩側(cè)斜坡上覆薄層殘坡積粉質(zhì)黏土，下伏基巖為凝灰?guī)r及花崗巖，未發(fā)現(xiàn)斷裂及不良地質(zhì)，地層結(jié)構(gòu)簡單，層位穩(wěn)定。地形條件復(fù)雜、不利于機械作業(yè)且工期緊，這就要求不得不采用人工挖孔形式大面積開工，其中挖孔樁約為460根。所有樁基必須進行無破損檢測，對檢測結(jié)果懷疑有缺陷的樁應(yīng)進行鉆芯檢驗，若鉆芯樁存在重大質(zhì)量問題，應(yīng)加倍擴大鉆芯數(shù)量甚至推倒重來。根據(jù)合同文件及業(yè)主要求，樁基I類樁不低于95%，檢測出現(xiàn)III類樁應(yīng)原樁位沖孔恢復(fù)。

2 人工挖孔樁施工作業(yè)流程

2.1 施工準(zhǔn)備

樁基開挖前先平整好場地，并在樁四周做好截水溝，以防地面水流入樁基內(nèi)，準(zhǔn)備好提升設(shè)備、防排水設(shè)施等，修建臨時便道或通過卷揚機提升運送材料。

2.2 開挖

開挖時，對土質(zhì)或砂土等直接人力開挖.每開挖1～2m，及時做好砼護壁，再繼續(xù)下挖，若樁孔中有地下水，挖一集水井，用抽水機將水排出孔外。對石質(zhì)樁孔，盡量采用風(fēng)鎬開挖，減少爆破，以免破壞孔壁、擾動孔邊巖石的穩(wěn)定，若風(fēng)鎬無法開挖時，采用孔內(nèi)預(yù)裂爆破法施工，先打好孔周邊的炮眼，然后在孔中間一組集中掏心，嚴(yán)格控制炮眼深度和裝藥量，對硬巖炮眼深度不超過0.5m，中間炮眼裝藥量不超過0.2kg，周邊炮眼裝藥量不超過0.1kg，爆破后及時做好通風(fēng)排煙工作，孔較深時，經(jīng)常檢查孔內(nèi)CO2的濃度，經(jīng)檢查孔內(nèi)無有害氣體時，施工人員再下井繼續(xù)作業(yè)，開挖出的渣用木絞架提升出地面。挖孔時，采用間隔開挖法，待該樁灌注砼后再挖相鄰另一孔樁，隨時檢查樁孔尺寸、平面位置和豎軸線傾斜情況，如有偏差隨時糾正。

2.3 清孔、檢查

待樁孔挖至設(shè)計標(biāo)高后，進行清孔作業(yè)，將孔底沉渣清出孔外，使沉渣量符合規(guī)范要求（無松動、碎渣等），并檢查孔徑、孔深、傾斜度、孔的中心位置等指標(biāo)，使之符合設(shè)計及規(guī)范要求[1]。

2.4 鋼筋加工

待樁孔檢驗合格后用吊車吊裝鋼筋籠，鋼筋籠分節(jié)吊裝，每節(jié)長5～8m，為保證鋼筋骨架不變形，每隔2m布置環(huán)向鋼筋，分節(jié)焊接時，將接頭錯開，注意同一截面的焊接接頭不超過鋼筋數(shù)量的50%，并保證鋼筋的搭接長度，為保證鋼筋保護層厚度，在鋼筋骨架外側(cè)設(shè)置砂漿墊塊，橫向一周不少于4處，鋼筋骨架安裝自檢合格后請質(zhì)檢工程師和監(jiān)理工程師檢驗，認(rèn)可后灌注樁身砼。

2.5 灌注樁身砼

灌注前先將孔內(nèi)水抽干，并再次檢查孔內(nèi)有無沉渣，若有沉渣，再次清孔，若無法抽干的，采用灌注水下砼方法施工，灌注時隨時檢查砼的坍落度、和易性，以防砼產(chǎn)生離析現(xiàn)象。水下灌注砼采用導(dǎo)管法施工，導(dǎo)管使用前先進行水密承壓和接頭抗拉試驗；首批灌注砼的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導(dǎo)管底部的需要，砼應(yīng)連續(xù)灌注，并隨時檢測砼面的位置，以便調(diào)整導(dǎo)管埋深。樁身砼灌注高度應(yīng)比設(shè)計高度多出0.5～1.0m（無水灌注樁多出50cm），以保證砼的強度，樁身多余部分砼在樁基檢測前鑿除。對于無水的樁，灌注砼時采用吊筒、溜槽等設(shè)施施工，灌注時保證砼的自由下落高度不超過2m，以防砼產(chǎn)生離析。

2.6 樁基無損檢測

樁基施工完成后，按設(shè)計要求對其進行無損檢測或鉆孔取芯檢驗[2]。檢驗合格后，進行墩身的施工。

3 挖孔樁灌注質(zhì)量影響因素調(diào)查分析

綜上，樁基無損檢測合格后方可進行下一道工序，樁身混凝土灌注的質(zhì)量是確保人工挖孔樁質(zhì)量的前提，人工挖孔裝灌注前應(yīng)先吊放鋼筋籠，再清除孔底雜物、虛渣、積水等。通過現(xiàn)場調(diào)查，研究分析設(shè)計文件及歷年相關(guān)的水文記錄資料，提取相關(guān)樁基施工過程數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)影響人工挖孔樁灌注成樁質(zhì)量的因素主要有：混凝土質(zhì)量；鋼筋籠加工質(zhì)量；施工操作方法；機械設(shè)備；施工環(huán)境；檢查頻率；人員水平。

4 灌注質(zhì)量控制要點

4.1 采購標(biāo)準(zhǔn)原材，及時清洗泥土

加強物資采購部門日常管理，增強質(zhì)量意識，落實責(zé)任到位，嚴(yán)格把關(guān)進場原材質(zhì)量，確保各項試驗指標(biāo)滿足規(guī)范要求。對部分含泥量大的級配骨料進行清洗，保證混凝土骨料界面的黏結(jié)強度，增加水泥漿對粗骨料的握裹力，確保砼的強度和耐久性。

4.2 嚴(yán)格分倉存儲碎石，及時進行篩選

加強拌合站碎石儲存管理，嚴(yán)格分類儲存，禁止不同規(guī)格型號的材料混雜在一起，實行分類分倉儲存管理?；炷涟韬锨埃瑱z查碎石級配均勻性及連續(xù)性，不符合粒徑的碎石材料進行篩選分離，其粗骨料最大粒徑不宜大于50mm，并不大于主筋凈距的1/3，保證生產(chǎn)的混凝土各項指標(biāo)符合要求，確保樁基灌注質(zhì)量。通過碎石級配的嚴(yán)格控制，有效保證了砼成品的和易性，均勻性，確保樁基砼的強度要求。

4.3 檢查孔底情況，清除孔內(nèi)虛渣及積水

澆筑樁身混凝土?xí)r應(yīng)保證其符合設(shè)計的強度要求，要保證混凝土的均勻性、密實性，成孔檢查前必須沖洗孔壁并人工下井清除孔底余渣，還應(yīng)重點防止孔內(nèi)積水影響混凝土的配合比和密實性[3]。澆筑前要抽干樁孔內(nèi)積水，抽水的潛水泵要裝上逆止閥，以免提起水泵時抽水管中殘留水又流入樁孔內(nèi)。如果孔內(nèi)的水抽不干，提出水泵后，可向孔底拋灑干水泥，然后再澆筑混凝土。對孔底水量大，確實無法采取抽水方法解決的，樁身混凝土的施工應(yīng)采取水下混凝土施工工藝要求進行施工。

4.4 加強施工工藝控制，保證成樁質(zhì)量

挖孔樁灌注宜采取導(dǎo)管干灌法，樁身混凝土的密實性，是保證混凝土達到設(shè)計強度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實性，通常采用導(dǎo)管下料及分層振搗澆筑的方法，其中的澆筑速度是關(guān)鍵，即力求在最短的時間內(nèi)完成一個樁身混凝土澆筑，當(dāng)遇到有地下壓力水的情況時，必須要有集中足夠的混凝土在最短時間內(nèi)澆入，以便混凝土自身重量領(lǐng)先壓住水流的滲入。 澆注混凝土必須連續(xù)進行，否則先澆灌進去的混凝土達到初凝，將阻止后澆灌從導(dǎo)管中流出。終止?jié)沧⒒炷燎?，須確定混凝土面真實高度，以見混凝土中粗骨料為準(zhǔn)的混凝土。

5 結(jié)語

通過對人工挖孔樁灌注質(zhì)量的控制，廣吉高速B1標(biāo)段I類樁比例在全線15個路基標(biāo)位列前茅，為橋梁墩柱蓋梁下部構(gòu)造施工創(chuàng)造了有利條件，保證了合同工期。