水利工程鉆孔灌注樁施工質量控制

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(中國水利水電第十工程局有限公司，成都，610072)

1　工程概況

毗河供水一期工程第一、二流量段爛泥溝渡槽至貓腦殼渡槽之間設計十多座渡槽，幾乎每座渡槽都設計有灌注樁工程，設計及變更灌注樁300多根。樁基分布范圍較廣，部位不集中，地質差異變化較大，施工質量控制困難，渡槽樁基設計為高低兩種形式，設計都為嵌巖樁，樁型主要設計為端承摩擦樁，樁身為C25鋼筋混凝土，樁徑為1m～1.5m，樁間距離不小于2.5倍樁徑，單樁設計長度大于10m，入弱風化巖不小于5m。

2　灌注樁施工流程

灌注樁施工主要流程為：場地規(guī)劃平整→樁位放樣→護筒埋設→鉆機就位→成孔鉆進施工→成孔及清孔→鋼筋籠吊放及下設導管→二次清孔→澆筑水下混凝土→自然養(yǎng)護→樁基檢測。

灌注樁施工過程無法觀察，施工成樁后不能開挖進行驗收。施工過程中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常問題，都將影響到整個工程的施工質量和進度，同時造成經濟損失和不良的社會影響。因此，在施工前一定要認真熟悉設計圖紙、施工規(guī)程規(guī)范要求、驗收規(guī)范標準及準確核查地質和有關灌注樁施工方面的資料，分析總結在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題，采取針對性制訂出符合質量驗收的施工專項質量標準，制訂可行的驗收實施方案，同時在施工中做好每根樁的施工過程記錄，落實好施工技術措施，嚴格施工質量管理，切實抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質量控制，將隱患消除在成樁之前。

3　灌注樁施工主要工序流程質量控制

3.1　成孔質量控制

成孔是灌注樁施工中的重要部分，成孔施工質量未能控制好，將可能發(fā)生樁孔坍塌、縮徑及偏斜等事故，有可能造成樁的摩擦力不夠，甚至可能造成樁端達不到設計持力層要求，成孔質量事故將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術和質量控制方面要特別注意以下幾項關鍵工序。

3.1.1采取隔孔施工法

水下混凝土灌注樁施工是先成孔施工，然后澆筑混凝土成樁。在移動鉆機施工下一樁孔時，應采取跳隔已成樁孔施工，避免離成樁樁距較近，在施工過程中周圍土移向已施工樁，土體對成樁產生動壓力作用，使未達到完全凝固的混凝土受影響，造成已施工樁身質量事故。在成樁初期，樁身混凝土處于初凝期強度很低，灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡，應保持較適當的樁間施工距離，避免造成成孔坍塌和縮徑。施工中操作人員往往為了怕麻煩，采取連續(xù)施工，連續(xù)施工如樁間距較小，設備擾動較大，無法保證已成樁質量，甚至在下一樁施工時容易出現(xiàn)坍塌和縮徑。隔孔間距應確保已成樁不被擾動，擾動較大的設備施工時，應加大隔孔間距。

3.1.2樁位、樁頂標高和成孔深度

場地平整壓實后，測量放樁位時要準確記錄好樁位和高程，設置好副樁，并做好樁位保護標記，護筒施工前應對樁位進行復測無誤后才能施工。在護筒定位后，應標記護筒的安放位置，護筒中心點與樁位中心線偏差≤5cm，同時注意檢查護筒周圍回填土的密實情況，以防止鉆孔過程中發(fā)生漏漿現(xiàn)象。在施工過程中，自然地表標高會發(fā)生變化，為了更準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后，應及時復核底梁的水平和樁具的總長度，并準確作好數據記錄，便于在成孔后根據鉆桿在鉆機上預留的長度校驗成孔深度。在施工中一定要做好鉆桿配置分類歸放，避免班組交班過程中疏忽，造成加鉆尺寸的錯誤，從而引起過程檢測誤判，造成成孔深度超鉆。盡管鉆桿的長度從側面可以反映出成孔深度，但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當，或在提鉆具時碰撞孔壁，就可能會發(fā)生孔壁坍塌和沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。在提出鉆具后，必須用測繩復測成孔的深度，測繩的測深比鉆桿鉆深小時，采取重新下鉆桿復鉆清孔。測繩選用要充分考慮縮水率，在使用前要預濕后重新標定，提高測繩的測量精度，并在使用中經常檢查復核。

3.1.3孔徑、垂直精度

成孔孔徑和垂直度是保證灌注樁施工的重要條件，成孔后應先進行孔徑孔斜檢測，滿足設計規(guī)范質量驗收標準后才能進行下一道工序施工。為了有效防止樁孔塌孔、樁徑偏斜及縮徑等事故，需要在復核鉆具長度的同時注意檢查鉆桿彎曲度，還需要根據不同的土層對比地質資料，根據地質情況調整鉆進的速度，施工中要經常復核鉆頭的直徑，磨損超過10mm時，要及時更換鉆頭。在施工時保持樁機穩(wěn)固，經常校核鉆架和鉆桿的垂直度，成孔完成后，采用檢孔器檢測孔徑，測斜儀器測量孔斜，孔徑不足時，采用擴徑施工，孔斜偏大時，應進行復鉆糾偏，糾正成孔后再進行驗收，直至符合設計規(guī)范質量要求后才能進行下一道工序施工。

3.2　終孔、清孔

灌注樁成孔至設計樁底高程時，采用鉆桿在原位進行第一次清孔，清孔原理是利用泥漿在流動時產生的動能，依靠動能沖擊樁孔底部的沉渣，使得泥漿中的巖顆粒和砂粒處于懸浮，通過泥漿膠體的粘結力使懸浮的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動帶出樁孔，反復循環(huán)最終將孔內的沉渣清干凈。制備泥漿材料不能就地取材，應選用塑性高的粘土或膨潤土制漿，拌制泥漿應根據施工機械、工藝等進行匹配的配合比設計。

3.3　鋼筋籠制作和吊放

制作鋼筋籠前先要檢查鋼材產品相關質保資料，檢查合格后再按設計規(guī)范質量要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格等，根據鋼材驗收檢查合格后，結合抽檢檢測合格符合要求后才能投入使用。鋼筋籠制作時，注意鋼筋尺寸及焊接要求，原材料到成品要分區(qū)域進行堆放，做好防水防潮，鋼筋籠出廠時注意對應樁孔，注意鋼筋籠運輸過程中質量防護。吊放鋼筋籠前，計算好吊筋吊環(huán)尺寸，并準確加工好吊筋，起吊時注意吊點布置及吊放速度。同時，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時不能碰撞孔壁，當吊放受到阻力時，不能加壓強行下放，強行下放將造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應立即停止吊放并尋找阻力原因，如是鋼筋籠沒有垂直吊放造成的，應提出后重新垂直吊放；是成孔偏斜造成的，則要求進行復鉆糾偏，并在重新驗收成孔質量滿足要求后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間，縮短沉放時間。在吊放導管時，應檢查導管的連接是否牢固和密實，以防止因漏氣漏漿而影響灌注混凝土時導管進泥漿，造成斷樁無法灌注。

3.4　二次清孔

吊放鋼筋籠和安裝導管的時間較長，樁孔內泥漿在這段時間內使處于懸浮狀態(tài)的沉渣會再次沉到樁孔底部，不能被混凝土沖擊反起而成為樁底永久性沉渣，影響樁基工程質量。在鋼筋籠及導管吊裝完成后，灌注混凝土前利用導管進行第二次清孔，直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范質量要求后，停止二次清孔，并及時進行水下混凝土的灌注施工。

3.5　成樁質量控制

(1)為確保成樁質量，要嚴格檢查驗收進場原材料的質保書，如發(fā)現(xiàn)實樣與質保書不符，應立即取樣進行復查，原材料必須按照設計規(guī)范質量檢測標準進行抽樣檢查，對不合格的材料，嚴禁使用；

(2)水下灌注樁混凝土施工，一般施工主要是采用導管，灌注混凝土時會產生一定的離析現(xiàn)象，但是一個良好的配合比，可以有效減少離析的程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和原材料檢測管理，并及時錄入原始記錄和制作試件；

(3)為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象。施工時嚴格控制混凝土攪拌時間，時間不足直接影響混凝土的強度，坍落度是直接影響灌注過程順利與否的決定性因素，混凝土坍落度采用18cm～22cm，坍落度不合適容易出現(xiàn)混凝土離析堵管斷樁。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m～6m，埋深淺了容易斷樁，大了容易抱管、堵管等。要控制好灌注工藝和操作，提動導管使混凝土面上升的速度要適中，保證有序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，大幅度提拔導管容易造成混凝土體上升過快沖刷孔壁，導致孔壁坍落或下墜。樁身夾泥，特別是在砂層較厚地段容易發(fā)生。在灌注過程中注意檢測混凝土面上升的高度，掌握好每段樁體混凝土的擴孔系數。在施工混凝土時，現(xiàn)場注意檢測混凝土性能指標，并做好試件標準取樣，注意養(yǎng)護條件，同時要認真進行記錄，這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質量有很大作用；

(4)成樁完成后，注意對樁身保護，混凝土未完全凝固前，已成樁附近不能進行爆破或擾動施工，施工后續(xù)樁孔時，需要充分考慮隔孔距離，避免擾動造成已成樁孔質量受到影響。

4　樁基檢測

成樁在自然條件下，凝固時間達到28d后，根據設計要求開挖至設計樁頂標高，破掉樁頭，根據設計規(guī)范質量檢測要求進行樁基質量檢測。檢測中出現(xiàn)凝問的部位要采取進一步的檢測措施，必要時還要采取擴大檢測，最終確保檢測結果的準確性。樁基檢測必須由專業(yè)的檢測機構檢測，合格后出具相應的檢測數據報告。

5　結語

灌注樁工程是一項隱蔽性工程，隱蔽性極強，樁基質量主要取決于前期的地質勘查、設計、原材料及施工等多種因素。樁基質量控制作為建筑物工程中強制控制的一項內容，質量監(jiān)督控制難度較大，是建筑工程質量控制的重點，要有效控制灌注樁施工質量，項目始終把人作為關鍵因素，要求灌注樁施工參與人員要有高度的質量責任心，抓好工序間的質量通病防治，對灌注樁各施工環(huán)節(jié)做到精心組織施工，最終確保灌注樁施工任務得到圓滿完成。