超深鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

羅浩方 李 翔 李永康

(1.湖北清能投資發(fā)展集團(tuán)有限公司，湖北 武漢 430070；2.湖北文理學(xué)院，湖北 襄陽 441053； 3.咸寧雷霆智能汽車有限公司，湖北 咸寧 437000)

1 概述

隨著社會經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和城市的更新升級，越來越多的橋梁、城市高架、高層建筑拔地而起，由于鉆孔灌注樁的高承載力、廣適應(yīng)性等特點(diǎn)，也將越來越多地應(yīng)用于各類橋梁、市政、民用建筑工程中，并且樁的尺寸也會愈發(fā)的深與大。在鉆孔灌注樁被廣泛應(yīng)用于不同工程中的同時，由于鉆孔灌注樁施工工藝的復(fù)雜性、受工程地質(zhì)條件影響較大、工程隱蔽性強(qiáng)等原因，鉆孔灌注樁在施工過程中難免會出現(xiàn)一些問題，而超深樁較一般鉆孔灌注樁更容易出現(xiàn)質(zhì)量問題。

2 超深樁施工可能出現(xiàn)的問題

根據(jù)以往施工經(jīng)驗超深鉆孔灌注樁在施工過程中，除去施工工藝、工程地質(zhì)條件等因素外而導(dǎo)致的問題主要有樁底沉渣過厚、樁身夾泥、斷樁、堵管、開啟料斗封閉閥混凝土未能下落等。

1)樁底沉渣過厚。樁底沉渣是采用鉆孔灌注樁在完成成孔后殘留鉆渣、泥漿沉淀、樁孔壁塌落等因素產(chǎn)生沉渣，并且在成孔后第一次清孔和下完鋼筋籠后二次清孔未完全清干凈產(chǎn)生的。在《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》[1]中規(guī)定鉆孔達(dá)到設(shè)計深度,灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指標(biāo)應(yīng)符合下列規(guī)定：a.對端承型樁不應(yīng)大于50 mm；b.對摩擦型樁不應(yīng)大于100 mm；c.對抗拔、抗水平力樁不應(yīng)大于200 mm。存在較厚沉渣的工程樁將嚴(yán)重影響單樁極限承載力[2]，特別是端承樁和端承摩擦樁，危害上部結(jié)構(gòu)的安全。

2)樁身夾泥。樁身夾泥是采用泥漿護(hù)壁工藝的鉆孔灌注樁在澆灌混凝土過程中泥漿未全部壓出混凝土面，而使泥漿包裹在混凝土中，待混凝土完成凝固后泥漿成為樁的一部分。夾泥將影響樁身的完整性，使得單樁豎向承載力小于設(shè)計者，影響樁身質(zhì)量。

3)斷樁。斷樁是由于初灌時導(dǎo)管埋深不夠、拆卸導(dǎo)管時計算測量不準(zhǔn)確將導(dǎo)管拔出混凝土面、混凝土離析不能形成高強(qiáng)度合格樁身等原因產(chǎn)生的。斷樁與樁身夾泥的產(chǎn)生有相似之處，都是在澆灌過程中泥漿未全部沖出孔外產(chǎn)生的，不同的是樁身夾泥是樁身混凝土包裹的一小部分泥漿，而斷樁是泥漿或不成型混凝土將工程樁完全分?jǐn)喑蓛晒?jié)甚至數(shù)節(jié)。在《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定斷樁是樁身存在嚴(yán)重缺陷，屬于Ⅳ類樁，需作補(bǔ)強(qiáng)措施[2]，甚至作補(bǔ)樁處理。

4)堵管。采用水下混凝土澆筑時，需采用導(dǎo)管進(jìn)行澆筑，在澆筑過程中時常會發(fā)生導(dǎo)管內(nèi)混凝土堵塞，無法繼續(xù)進(jìn)行混凝土澆筑。出現(xiàn)堵管有幾種原因：a.混凝土和易性差、離析、骨料粒徑過大等質(zhì)量問題造成堵管；b.混凝土澆筑不連續(xù)，使得混凝土在導(dǎo)管中發(fā)生初凝而造成堵管；c.未及時拆卸導(dǎo)管，導(dǎo)管埋入混凝土面過深。

5)開啟料斗封閉閥混凝土未能下落。在混凝土澆筑過程中有時會出現(xiàn)開啟料斗封閉閥混凝土未能下落，這種事故主要是由于未完成對導(dǎo)管的泄壓，特別是在超深樁澆灌中，完成清孔后導(dǎo)管內(nèi)外還存在較大壓力差，或是由于樁底沉渣未清干凈，料斗太小首灌混凝土量不足以將樁底沉渣壓上來。如此需將料斗拆下，重新泄壓或更換料斗再澆灌混凝土，將會造成夾泥等樁身質(zhì)量問題。

3 超深樁施工要點(diǎn)

針對以上因非施工工藝、地質(zhì)情況、機(jī)械等原因造成的超深鉆孔灌注樁質(zhì)量問題，給出以下幾點(diǎn)可以通過人工控制來降低或避免超深鉆孔灌注樁施工質(zhì)量問題的發(fā)生。

1)檢查導(dǎo)管長度。檢查導(dǎo)管深度是在開始澆灌混凝土前進(jìn)行，在《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》規(guī)定導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300 mm～500 mm，這樣是為了保證混凝土能將樁底沉渣壓出，保證成樁質(zhì)量。這就要求管理人員嚴(yán)格按照程序進(jìn)行質(zhì)量檢查，檢查導(dǎo)管深度，常用檢查方法是在下導(dǎo)管過程中數(shù)一下導(dǎo)管節(jié)數(shù)，再乘以單節(jié)導(dǎo)管長度就可以得到導(dǎo)管長度，再與終孔深度比較即可得出導(dǎo)管底部至孔底距離；另一種方法是在安裝料斗前讓懸吊導(dǎo)管的吊裝設(shè)備將導(dǎo)管放至孔底(鋼絲繩處于松懈狀態(tài)即可判定放至孔底)，測量導(dǎo)管頂部至泥漿面距離，即為導(dǎo)管底部至孔底距離。第二種方法較為快速便捷，故在工程中應(yīng)用較多。

2)澆灌混凝土前完成對導(dǎo)管泄壓。在完成二次清孔后，要對導(dǎo)管進(jìn)行泄壓。水下灌注樁一般采用正循環(huán)進(jìn)行清孔，超深樁在清孔過程中需要更大壓力進(jìn)行清孔，這將在導(dǎo)管內(nèi)與導(dǎo)管外的泥漿形成較大的壓力差，在安裝料斗之前需要將此部分壓力卸載掉，否則在開始澆筑過程中首斗混凝土可能不會下落。工程實踐中泄壓的方法是將導(dǎo)管頂部放至與泥漿面齊平，使導(dǎo)管內(nèi)泥漿自然噴出，反復(fù)提放多次直至導(dǎo)管內(nèi)外壓力一致。

3)放置隔水栓。在混凝土澆灌之前應(yīng)使用隔水性良好，并能順利排出的隔水栓，如球膽或與樁身混凝土強(qiáng)度等級相同的細(xì)石混凝土。隔水栓的作用是將泥漿和混凝土隔離,以確保灌注的混凝土能將孔底沉淤沖擊泛起，防止泥漿和混凝土混合后離析，產(chǎn)生堵管和樁身夾泥等樁身質(zhì)量事故。

4)混凝土澆灌連續(xù)施工，保證混凝土供應(yīng)量。灌注水下混凝土必須連續(xù)施工，混凝土應(yīng)有足夠的儲備量，每根樁的灌注時間應(yīng)按初盤混凝土的初凝時間控制。同時混凝土初灌量也要控制好，混凝土初灌量應(yīng)保證埋管深度2 m以上，即π×R2×2(R為樁身半徑)。這樣能保證有較大混凝土沖擊力將樁底沉渣沖出孔外，使樁底沉渣厚度符合要求和防止樁身產(chǎn)生夾泥。

5)嚴(yán)格監(jiān)控混凝土灌注面變化情況?；炷翝补噙^程中應(yīng)勤量混凝土灌注面高度和勤拆導(dǎo)管，導(dǎo)管埋入混凝土深度宜為2 m～6 m。嚴(yán)禁將導(dǎo)管提出混凝土灌注面，并應(yīng)控制提拔導(dǎo)管速度，應(yīng)有專人測量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土面的高差，導(dǎo)管埋入混凝土深度過少容易將混凝土與泥漿混合產(chǎn)生夾泥甚至斷樁；導(dǎo)管埋入混凝土深度過多不利于灌注的流暢性，容易堵塞導(dǎo)管或者將導(dǎo)管埋入混凝土拔不出來。

4 結(jié)語

根據(jù)超深鉆孔灌注樁施工過程中，指出了可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題并分析了產(chǎn)生質(zhì)量問題的原因，提出了超深鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)，得出以下結(jié)論：1)在鉆孔灌注樁施工過程中，特別是超深鉆孔灌注樁施工過程中容易出現(xiàn)沉渣過厚、夾泥、斷樁、堵管、開啟料斗封閉閥混凝土未能下落等質(zhì)量問題。2)在超深鉆孔灌注樁施工過程中應(yīng)該在混凝土澆灌前檢查導(dǎo)管埋深、對導(dǎo)管進(jìn)行泄壓、放置隔水栓、澆灌連續(xù)施工、保證混凝土供應(yīng)量、嚴(yán)格監(jiān)控混凝土灌注面變化情況，以保證成樁質(zhì)量。3)加強(qiáng)項目管理，對管理人員、施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，嚴(yán)格對成樁每道工序的檢查與驗收。