土建工程機(jī)械鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制分析

宋先海

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧遼陽 111000）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，生活水平的提高，人們對于土建工程項(xiàng)目質(zhì)量的要求也是越來越高。提高工程質(zhì)量、降低成本是廣大土建工作者應(yīng)該考慮并解決的問題。樁基礎(chǔ)施工是土建工程的基礎(chǔ)工程，其質(zhì)量直接關(guān)乎整個(gè)土建工程質(zhì)量，務(wù)必要引起重視。機(jī)械鉆孔灌注因其強(qiáng)大的適用性，能應(yīng)對不同的土質(zhì)，因此在土建工程應(yīng)用最為廣泛。如何提高機(jī)械鉆孔灌注樁施工質(zhì)量值得探討。

1 土建工程機(jī)械鉆孔灌注樁施工概述

機(jī)械鉆孔灌注樁是指在土建工程中借助機(jī)械在地基形成鉆孔，并在其中放置鋼筋籠，灌注混凝土而做成的樁。所用機(jī)械不同，鉆孔灌注樁的施工有區(qū)別。施工方法有兩種即泥漿護(hù)壁施工法和全套管施工法。其中泥漿護(hù)壁施工法適用于沖擊鉆孔，施工流程分為準(zhǔn)備階段和具體實(shí)施階段。準(zhǔn)備階段主要工作是根據(jù)實(shí)際情況選擇鉆機(jī)、鉆具，平整場地，具體實(shí)施階段按照定位安裝機(jī)械鉆孔機(jī)、護(hù)筒埋設(shè)、鉆孔、清孔、灌注混凝土的順序逐步實(shí)施。較泥漿護(hù)壁施工法，全套管施工法施工程序中加入壓套管以及拉拔套管，分別設(shè)置在鉆孔前和灌注混凝土后，施工中減少了清孔作業(yè)。

2 土建工程機(jī)械鉆孔灌注樁施工中的問題

2.1 鉆孔施工中的問題

在鉆孔中，需要根據(jù)地質(zhì)情況，控制好泥漿指標(biāo)、鉆進(jìn)速度，在應(yīng)對回填土、松軟層或者流砂層這些固定性差的土質(zhì)時(shí)，速度把控不當(dāng)，容易引起孔壁塌方，影響工程進(jìn)度。鉆孔的孔徑把控要嚴(yán)格，有些土質(zhì)下，容易造成孔徑縮小情況，影響工程的整體質(zhì)量，鉆孔施工中樁孔會(huì)出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象，這會(huì)對后續(xù)工作造成影響。在進(jìn)行混凝土澆灌時(shí)，鉆孔是其行進(jìn)的路徑，當(dāng)鉆孔出現(xiàn)歪斜，后續(xù)澆灌成的混凝土就是歪斜的。施工人員要有豐富的經(jīng)驗(yàn)，在成孔過程中注意做定時(shí)檢查和校正，對鉆桿壓力、鉆進(jìn)速度進(jìn)行把控，對已偏斜的鉆孔，下降往復(fù)掃孔糾偏。

2.2 鋼筋籠施工中的問題

灌注施工首先要進(jìn)行鋼筋籠埋設(shè)施工。鋼筋籠制作、運(yùn)輸以及安裝容易引起扭曲變形，導(dǎo)致過大安裝不進(jìn)孔內(nèi)，或者過小起不到作用，必須制定預(yù)防措施，防止變形，制定糾錯(cuò)措施，對已經(jīng)變形的進(jìn)行修復(fù)或者更換。在進(jìn)行鋼筋籠入孔安裝時(shí)，因其懸空、不穩(wěn)定，鋼筋籠入孔的垂直度無法完全保證，所以需采取措施保證鋼筋籠入孔的垂直度[1]。不僅如此，鋼筋籠還有上浮問題，安置好的鋼筋籠有可能在砼的帶動(dòng)下偏離原來位置，往上浮動(dòng)，在鋼筋籠安裝施工中就需要采取預(yù)防措施。

2.3 灌注施工中的問題

目前土建工程中所采用的混凝土都是商品砼，其質(zhì)量問題的把控存在實(shí)際困難，有問題的混凝土給現(xiàn)場的施工造成麻煩。比如：運(yùn)輸過來的商品砼管路出現(xiàn)擁堵，不能順利導(dǎo)出，初凝時(shí)間不滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，凝固所需時(shí)間過長或者過短，要么耽擱工期，要么施工困難。施工人員經(jīng)驗(yàn)不足，還會(huì)導(dǎo)致灌注施工樁頂部位疏松，因其特殊位置施工中需要預(yù)留一定的樁頂留長，但受沉渣以及稠泥漿的影響，容易混淆取樣物中砼和沉淀物，產(chǎn)生誤測，使得最終的灌注標(biāo)高有誤。專業(yè)能力不足的施工人員，砼灌注過程，導(dǎo)管埋深不科學(xué)，一味遵循經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)管提升速度過快，一味追求速度，大幅提升導(dǎo)管，不注重樁頂?shù)忍厥獠课?，容易造成樁身不牢固甚至斷樁現(xiàn)象。

3 土建工程機(jī)械鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 準(zhǔn)備階段施工質(zhì)控要點(diǎn)

主要的質(zhì)量控制點(diǎn)有以下3 個(gè)：①定位樁的定位準(zhǔn)確。這需要設(shè)計(jì)人員對施工地質(zhì)情況做詳細(xì)的了解，做好勘察工作，進(jìn)行仔細(xì)測量計(jì)算，根據(jù)建筑理論知識(shí)結(jié)合實(shí)際情況確定定位樁位置，并對樁徑、樁長、標(biāo)高等情況給予說明；②定位樁安裝要牢固。一般情況下，是將直徑400 mm 的4 根鋼管打入強(qiáng)風(fēng)化層作為定位樁，并使用鋼圍堰導(dǎo)向樁與其分層進(jìn)行聯(lián)合固定，確保導(dǎo)向框位置不偏移，定位株牢固；③鋼護(hù)筒以及樁圍堰插打深度要把控。準(zhǔn)備階段需要插打壁厚12 mm 的鋼護(hù)筒，高度根據(jù)各墩地質(zhì)進(jìn)行選擇，但其深度務(wù)必要穿過覆蓋層。鋼板樁圍堰在振動(dòng)錘的振動(dòng)下下沉，但其深度也必須穿透蓋層。

3.2 鉆孔施工階段施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

鉆孔施工是土建工程機(jī)械鉆孔灌注樁施工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，需要對其施工要點(diǎn)嚴(yán)格把控以下3 個(gè)：①鉆機(jī)安設(shè)要科學(xué)合理。鉆機(jī)設(shè)置位置準(zhǔn)確，這是保證鉆孔位置的基礎(chǔ)，務(wù)必反復(fù)核查，多人進(jìn)行確認(rèn)方可開始施工。安裝鉆機(jī)時(shí)，要檢查確認(rèn)鉆機(jī)鉆桿位置，務(wù)必使其處于中心位置，發(fā)現(xiàn)偏移按要求進(jìn)行調(diào)整；②開鉆前準(zhǔn)備要充分。了解所用鉆機(jī)以及鉆頭的適用條件，確認(rèn)條件完好方可進(jìn)行開鉆。比如：在使用沖擊鉆時(shí)，需要等待相鄰孔位的混凝土凝固且達(dá)到一定的強(qiáng)度，方可開鉆。否則會(huì)引起周圍孔位孔徑的變化；③鉆孔過程始終注意孔壁牢固度。鉆孔過程中使用正循環(huán)回轉(zhuǎn)技術(shù)，針對不同的土質(zhì)適當(dāng)調(diào)整，保證孔壁的牢固。比如，黏土層泥土投入少，開鉆過程中自行造的泥漿能夠滿足固壁要求，但是在砂土層則必須要加大泥漿濃度方能達(dá)到固壁的要求。要注意觀察泥漿排除量，保持在合理的范圍內(nèi)，有異常通過改變鉆進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)整。要注意關(guān)注孔內(nèi)靜水壓力，將其保持在0.2 kg/cm2，維持護(hù)筒內(nèi)水位高度始終大于水庫水位，以此減輕對孔壁的影響，降低牢固度[2]；④勤查鉆頭情況。雖然在開工前對于場地進(jìn)行了勘察，但是在實(shí)際的工作中，還是會(huì)遇到特殊情況，比如突然出現(xiàn)的石頭，掉落進(jìn)鉆孔內(nèi)的鉆頭等金屬物質(zhì)，這些都會(huì)造成鉆頭的磨損，影響到鉆進(jìn)的速度，所以施工中還需要經(jīng)常查看鉆頭的磨損情況，及時(shí)更換或者修復(fù)；⑤對鉆取渣樣的留取。每米留樣不得少于1 組，當(dāng)距離設(shè)計(jì)的標(biāo)高1.0～1.5 m 時(shí)，每30 cm留1 組，且對于每根樁的留渣樣不得少于3 組。渣樣保留存儲(chǔ)是改進(jìn)施工工藝的依據(jù)，通過調(diào)整泥漿使得鉆孔效率最大化。

3.3 鋼筋籠施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

鋼筋籠施工主要有以下兩大要點(diǎn)：①鋼筋籠制作嚴(yán)格合乎標(biāo)準(zhǔn)，鋼筋籠采用分段制作，一般每段的長度為6～9 m。制作中，鋼筋籠要主筋連接，將鋼筋接頭設(shè)置在樁身受力較小的地方，多個(gè)接頭之間要錯(cuò)落排開，且在35 d 的同一接頭連接區(qū)段范圍內(nèi)鋼筋接頭不得超過鋼筋數(shù)量的50%。鋼筋籠的主筋與箍筋之間采用點(diǎn)焊方式。制作不可使用蠻力，對其加以保護(hù)，防止變形；②沉放要嚴(yán)格合乎程序。制作完畢的鋼筋籠運(yùn)輸中給予防變形保護(hù)。在吊裝時(shí)，采用整體吊裝，吊裝懸空不可接觸孔壁，到達(dá)設(shè)計(jì)安放位置后，進(jìn)行水平位置以及高程的測定，在確認(rèn)無誤后，方可固定。從鋼筋籠入孔到混凝土澆筑完畢不得超過4 h。為確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度要求，防止灌注時(shí)鋼筋籠上浮，下鋼筋籠時(shí)會(huì)在其外側(cè)適宜部位設(shè)置四道圓形可轉(zhuǎn)動(dòng)砂漿塊或U 形圈。

3.4 灌注混凝土施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

①質(zhì)量的要點(diǎn)把控。對于提供商用砼的公司，嚴(yán)格把控資質(zhì)關(guān)，對其提供的相關(guān)文件的真實(shí)性進(jìn)行核實(shí)，選擇合乎要求的公司。必要時(shí)對其混凝土進(jìn)行抽查檢驗(yàn)；②時(shí)間上的把控。具有清孔作業(yè)時(shí)，要特別關(guān)注灌注時(shí)間，必須要在第二次清孔30 min內(nèi)，立即進(jìn)行；③灌注過程中的要點(diǎn)。如果采用法蘭式導(dǎo)管自流式灌注，要特別注意導(dǎo)管的連接，連接要平直，連接口密封要牢固，導(dǎo)管下端口距離孔底的距離要控制在30～50 cm 范圍內(nèi)。初次進(jìn)行灌裝時(shí)，灌裝量務(wù)必要保證將導(dǎo)管埋入混凝土80 cm 以上，且必須一次連續(xù)灌注。正常情況下，導(dǎo)管埋深要進(jìn)行控制，范圍為2～6 m；④拆除導(dǎo)管的質(zhì)控要點(diǎn)。單此拆卸導(dǎo)管不得超過6 m，在拆除前，要對砼面高度進(jìn)行測量，精確計(jì)算導(dǎo)管埋深后，方可進(jìn)行拆卸，正常情況下埋深大于2 m。

4 結(jié)語

在經(jīng)濟(jì)形勢好轉(zhuǎn)的情形下，土建工程將會(huì)再次繁榮，加強(qiáng)對機(jī)械鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制，與整個(gè)工程而言，作用關(guān)鍵[3]。通過對機(jī)械鉆孔灌注樁施工進(jìn)行科學(xué)的控制，能夠促進(jìn)投資成本在工程質(zhì)量安全上的平衡分配，從而使得工程在獲得高質(zhì)量的同時(shí)，節(jié)約成本，獲得更高增值。