淺析如何控制鉆孔灌注樁施工質(zhì)量

范勇

摘 要： 灌注樁系是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁具有入土深、能入巖、剛度大、承載力高、樁身變形小，可方便地進(jìn)行水下施工等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用到工程建設(shè)中。隨著鉆孔灌注樁應(yīng)用的日益擴(kuò)大，如何保證工程質(zhì)量成為首要問題。

關(guān)鍵詞： 鉆孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制點(diǎn)；事故預(yù)防

1.鉆孔灌注樁施工技術(shù)

（1）施工準(zhǔn)備

內(nèi)容包括修筑便道、圍堰筑島和埋設(shè)護(hù)筒等施工項(xiàng)目。埋設(shè)的鋼護(hù)筒頂端標(biāo)高應(yīng)高出原地面或圍堰面50cm，護(hù)筒底端埋入原南百以下不少于1m范圍內(nèi)必須保證為粘性土并至少護(hù)筒底0.5m以下。

（2）測量放線

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算各樁位的坐標(biāo)，并確定每個樁孔與相鄰控制點(diǎn)的位置關(guān)系。經(jīng)復(fù)核無誤后在場區(qū)內(nèi)實(shí)地放線，同時以樁中心為交點(diǎn)。測量是橋梁工程非常關(guān)鍵的工作，必須密切配合業(yè)主和監(jiān)理方作好本工程測量工作，確保每個鋼護(hù)筒和每個結(jié)構(gòu)物定位準(zhǔn)確。

（3）鉆孔機(jī)的安裝與定位

安裝鉆孔機(jī)的基礎(chǔ)如果不穩(wěn)定，施工中易產(chǎn)生鉆孔機(jī)傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基，可用推土機(jī)推平，在墊上鋼板或枕木加固。

（4）埋設(shè)護(hù)筒

鉆孔成敗的關(guān)鍵是防止孔壁坍塌。當(dāng)鉆孔較深時，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內(nèi)坍塌、甚至發(fā)生流砂現(xiàn)象。鉆孔內(nèi)若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內(nèi)靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。

（5）泥漿制備

鉆孔泥漿由水、粘土（膨潤土）和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，防止坍孔的作用。調(diào)制的鉆孔泥漿及經(jīng)過循環(huán)凈化的泥漿，應(yīng)根據(jù)鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度。

（6）鉆孔

鉆孔是一道關(guān)鍵工序，在施工中必須嚴(yán)格按照操作要求進(jìn)行，才能保證成孔質(zhì)量，首先要注意開孔質(zhì)量，為此必須對好中線及垂直度，并壓好護(hù)筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣（沖擊式用），還要隨時檢查成孔是否有偏斜現(xiàn)象。

（7）清孔

鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關(guān)系到成裝置量與樁身曲直。在終孔檢查完全符合設(shè)計(jì)要求時，應(yīng)立即進(jìn)行孔底清理，避免隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。

（8）鋼筋籠制安

鋼筋籠采用在岸上分節(jié)制作，孔口吊裝準(zhǔn)確定位后焊接成整體。焊接采用單面焊，焊縫長度須滿足施工技術(shù)規(guī)范的要求。為控制鋼筋保護(hù)層厚度，在鋼筋上設(shè)置“耳環(huán)”，串上混凝土滾輪，焊接在鋼筋骨架上，每隔四米設(shè)置一組，每組四塊對稱安裝。

（9）水下砼灌注

根據(jù)現(xiàn)場條件及水上施工方案，水下砼采用砼運(yùn)輸車或拖式砼泵輸送至孔口漏斗的水下導(dǎo)管灌注成樁工藝。

現(xiàn)場采用直徑275mm壁厚5mm的法蘭連接導(dǎo)管灌漿。下管時，做到導(dǎo)管內(nèi)涂油光滑，導(dǎo)管之間連接處放置橡膠密封圈，確保密封。

2.鉆孔灌注樁施工要求

（1）灌注樁混凝土采用商品混凝土，設(shè)計(jì)強(qiáng)度為水下混凝土C30。

（2）鉆孔灌注樁應(yīng)滿足樁身質(zhì)量及鋼筋籠焊接質(zhì)量要求，不得有斷樁、混凝土離析、夾泥現(xiàn)象發(fā)生。

（3）混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，每根樁的澆注時間不得大于混凝土的初凝時間。混凝土澆注應(yīng)適當(dāng)大于樁頂?shù)脑O(shè)計(jì)標(biāo)高，鑿除浮漿后的樁頂混凝土標(biāo)號必須滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）泥漿：槽內(nèi)泥漿液面應(yīng)保持高于地下水位0.5m以上，泥漿的比重配置應(yīng)保持孔壁穩(wěn)定。

（5）清孔：清孔應(yīng)分二次進(jìn)行。第一次清孔在成孔完畢后立即進(jìn)行；第二次在下放鋼筋籠和灌注混凝土導(dǎo)管安裝完畢后進(jìn)行。

（6）鉆孔灌注樁施工時應(yīng)保證樁徑偏差不大于50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%，樁位偏差軸線和垂直軸線方向均不宜超過50mm。

（7）鉆孔灌注樁作為支護(hù)樁，樁底沉渣不宜超過150mm。鉆孔灌注樁鋼筋保護(hù)層厚50mm，充盈系數(shù)≥1.1。

（8）鉆孔灌注樁排樁宜采取隔樁施工，并應(yīng)在灌注砼24h后進(jìn)行鄰樁成孔施工。

（9）圈梁施工前，應(yīng)將支護(hù)樁樁頂浮漿鑿除清理干凈，樁頂以上出露的鋼筋長度應(yīng)不小于圈梁高度。

3.鉆孔灌注樁質(zhì)量事故的原因和預(yù)防

鉆孔灌注樁在工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用的同時，又因其工序繁多、工藝復(fù)雜等原因，在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)一些質(zhì)量事故。

（1）坍孔及預(yù)防措施

坍孔是由于鉆孔灌注樁成樁過程中樁壁四周土體不連續(xù)而產(chǎn)生切變，樁壁四周土體的粘聚力與內(nèi)摩擦角等發(fā)生變化，受樁體周圍土體豎向應(yīng)力、側(cè)向壓力、地下壓力等影響，

受樁體周圍土體豎向應(yīng)力、側(cè)向壓力、地下水壓力等影響，達(dá)到臨界狀態(tài)，出現(xiàn)程度不一的孔壁坍塌等質(zhì)量事故。針對上述問題，采取如下措施：在鉆孔灌注樁的成孔施工中，鉆孔速度如過快，則孔壁未形成有效泥漿膜，施工中易出現(xiàn)孔壁坍塌的質(zhì)量事故。

（2）樁底沉渣過厚及預(yù)防措施

樁底沉渣量過厚會影響樁基的承載力，載荷后會產(chǎn)生較大的沉降。施工中發(fā)生樁底沉渣過多的主要原因及處理措施如下：清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔是樁底沉渣過多的主要原因。當(dāng)使用的泥漿密度過小或泥漿注入量不足時，樁底的沉渣浮起困難，沉渣將堆積在樁底，影響樁與地基的結(jié)合，所以在施工中應(yīng)合理控制泥漿的密度、粘度等指標(biāo)。鋼筋籠吊放過程中，如果鋼筋籠的軸向位置未對準(zhǔn)孔位，將會碰撞孔壁，造成孔壁土坍落在孔底。

樁孔清孔后盡量縮短待灌時間，避免泥漿沉積而使樁底沉渣過厚。

（3）護(hù)筒失效及預(yù)防措施

在鉆進(jìn)過程中護(hù)筒變形或突然往下沉，護(hù)筒外壁冒水，刃腳或鉆孔壁向孔內(nèi)外漏漿。由于地下障礙物或護(hù)筒內(nèi)外壓力差過大，使護(hù)筒局部變形、開裂、漏水，失去護(hù)筒作用。

相應(yīng)的防治措施有：采用粘土加固護(hù)筒周圍時，若漏水嚴(yán)重，應(yīng)將護(hù)筒拔除，然后回填重新埋設(shè)；在頂入鋼護(hù)筒時，盡量將鋼護(hù)筒埋得深一些，增加其穩(wěn)定性和抵抗局部沖刷的能力；護(hù)筒變形處理可以根據(jù)其變形的部位進(jìn)行靈活處理（氧割、千斤頂校正、套筒法等）。

（4）孔斜及預(yù)防措施

孔斜是指鉆孔灌注樁成孔過程中孔位產(chǎn)生傾斜，傾斜度大于1%的樁孔。造成孔斜的原因?yàn)殂@機(jī)安裝時，支撐不好、地層軟硬不均勻，操作時在易斜孔段不適當(dāng)加壓鉆進(jìn)、轉(zhuǎn)速過高造成晃動等因素引起鉆機(jī)整體偏斜，也可能鉆頭在鉆孔過程中發(fā)生偏斜，結(jié)果導(dǎo)致孔斜。

預(yù)防孔斜主要在成孔前預(yù)控與成孔過程中監(jiān)控。在鉆機(jī)就位和鉆孔過程中隨時注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正。

（5）斷樁及預(yù)防措施

斷樁是指混凝土凝固后樁體不連續(xù)，中間被漿液、氣泡、泥塊等疏松體充填的間斷樁。斷樁現(xiàn)象影響了樁身的整體性與連續(xù)性，降低了樁體強(qiáng)度和承載力，直至無法滿足設(shè)計(jì)要求。澆灌過程不連續(xù)、配合比中坍落度損失大、灌注過程中發(fā)生埋管、卡管、縮頸等情況都將造成斷樁。

針對斷樁發(fā)生的不同作用機(jī)理，相應(yīng)的預(yù)防措施如下：

鉆孔后必須認(rèn)真清孔，清孔時間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定。為有效預(yù)防斷樁的發(fā)生，施工中還必須做好原材料的檢測與試驗(yàn)工作，嚴(yán)格按程序確定混凝土的配合比?；炷翍?yīng)具有良好的和易性和流動性，初凝時間與坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求。

4.結(jié)論

要確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，就要有一套完善的施工技術(shù)和措施來保證，編制詳細(xì)且符合施工現(xiàn)場實(shí)際，具有針對性的施工組織設(shè)計(jì)；其次是有一支豐富經(jīng)驗(yàn)和過硬技術(shù)的施工管理團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)過程質(zhì)量驗(yàn)收和控制，采取有效措施，嚴(yán)把施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]席永慧.土力學(xué)與基礎(chǔ)工程[M].同濟(jì)大學(xué)出版社.2006.

[2]喬志春.質(zhì)量控制點(diǎn)在鉆孔灌注樁施工中的應(yīng)用[J].建筑經(jīng)濟(jì).2007（7）：165～167.