公路橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量、安全控制淺析

◎李乾

在我國現(xiàn)代化建設的過程中，交通建設發(fā)揮著重要作用。橋梁工程作為交通工程的重點內(nèi)容，其施工質(zhì)量和安全更是社會各界所關注的熱點話題。從工程管理現(xiàn)狀來看，其中仍然存在不少樁基施工質(zhì)量、安全控制方面的一些問題?；诖耍疚木豌@孔灌注樁施工質(zhì)量、安全管理要點進行研究，以期提高橋梁鉆孔灌注樁的工程質(zhì)量與安全管理水平，在實際施工過程中起到一定的參考和指導作用。

一、公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術的特點

公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術是指采取機械鉆孔或鋼管擠土等方式在建筑地基土層挖掘出灌樁孔，并在樁孔內(nèi)放置由鋼筋籠或灌注混凝土做成的樁，公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術的優(yōu)缺點主要有：

1.公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術的優(yōu)點。公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術與沉入樁中的傳統(tǒng)錘擊法相比，不僅施工過程中產(chǎn)生噪聲和震動要小很多，而且還能建造比預制樁的直徑大很多的樁，在不同土體或巖體的地基上都可以使用。

2.公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術的缺點。公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術水平的高低對樁的承載力影響非常大。由于混凝土是在泥水中灌注的，因此混凝土質(zhì)量不易控制。此外，公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術成孔速度慢，不僅要花費大量的施工時間，而且在施工過程中還會產(chǎn)生泥渣污染施工現(xiàn)場以及周邊環(huán)境。

二、鉆孔灌注樁施工過程中常見的質(zhì)量問題及原因分析

1.斷樁。

斷樁的原因：現(xiàn)場施工技術人員因?qū)Ч軘?shù)量未統(tǒng)計正確；測繩尺度未觀測準確；導管埋深計算出錯致使導管提出混凝土面等。

2.鉆進過程中塌孔。

塌孔的原因主要有：地質(zhì)情況差；未選擇合適的鉆機；護筒埋深過小，鉆進速度過快；未控制好泥漿性能（如泥漿比重、黏度、含砂率等）；護筒直徑過??；鋼筋籠固定扁擔梁或料斗導管架擱置在護筒上，導致護筒受壓而發(fā)生沉降或塌孔等。

3.樁底沉渣厚度過厚。

沉渣過厚的原因主要有：一清未將沉渣清干凈，未按要求控制含砂率導致增加二清的難度；泥漿池和沉淀池尺寸和深度過小影響泥漿性能，尤其是砂性地質(zhì)情況難以保證泥漿性能；第二次清孔時泥漿泵功率過小或立于泥漿池進口處，致使沉渣無法徹底抽出或泥漿含砂率過大導致沉渣厚度過大；二清至澆筑水下混凝土間隔時間過長也會增加樁底沉渣厚度等。

三、公路橋梁工程中鉆孔灌注樁施工技術應用要點

1.清孔樁的清理和施工準備工作。

底部泥漿樁的清孔一般可以分為一次底部流動沖擊清孔與二次底部流動沖擊清孔，其中沖孔的清理主要是通過底部沉積樁的泥漿粒和樁底部的泥漿流動沖擊來清除大量沉積在底部的泥漿粒和樁孔底部上的沉積砂礫、巖渣等，由于底部沉積樁的泥漿粒和樁底部泥漿沉積往往具有較強的黏性，在樁的沉積泥漿流動波及沖擊的過程中可以同時釋放出其大量攜帶的懸浮泥漿粒及沉渣，這樣就及時有效地清理了底部沉積樁泥漿孔。在施工準備工作中，必須要加強對技術和材料方面的控制，要求工作人員要對工程圖紙進行詳細的理解和掌握，對工程中出現(xiàn)的某些問題及時的進行團隊協(xié)商和解決，依照相關規(guī)范將圖紙中的紕漏進行實際施工中的確認和修改。

2.樁基的處理。

就現(xiàn)階段的樁基工程來說，其在應用過程中主要是包含三個方面。首先是其在設計承載力方面需要使用到質(zhì)量上乘的材料，并且通過加強截面尺寸或者是加強對樁身混凝土的強度，通過新型的施工工藝來應用效能更好的樁基。其次就是要保證樁基的機械強度，在樁基的施工中需要針對于具體的工程地質(zhì)條件來進行分析，針對于具體的環(huán)境情況來使用相應的機械設備。當然，這就要對機械設備的質(zhì)量提出更多的要求，對施工技術要求也更高。最后則是在公路橋梁工程的建設過程中，由于大多數(shù)工程都受到具體環(huán)境的限制，想要更好的減少這些環(huán)境因素帶來的影響，還需要施工團隊能夠予以重視。

3.施工隊伍組織架構。

在公路橋梁工程中需要設立多個崗位來共同完成鉆孔灌注樁的施工工作。就目前來看，在鉆孔灌注樁施工中需要包含施工負責人、安全員、質(zhì)量技術員、技術員（測工）、鋼筋（模板）工、機械操作工、灌注樁工人、電工，其中對于鋼筋模板工人、機械操作工、灌注樁施工人員的配備最好在兩名以上。其中，施工負責人主要負責灌注樁基礎施工的組織、協(xié)調(diào)、現(xiàn)場指揮等工作；安全員負責灌注樁基礎施工現(xiàn)場的安全監(jiān)護和檢查指導工作；質(zhì)量技術員負責灌注樁基礎施工全過程質(zhì)量標準的控制、執(zhí)行、監(jiān)督和檢查，同時還需要負責施工現(xiàn)場全過程的技術管理工作，協(xié)助現(xiàn)場施工負責人工作；技術員（測工）負責灌注樁基礎施工的技術數(shù)據(jù)及測量工作；鋼筋（模板）工負責灌注樁基礎鋼筋加工，鋼筋籠的制作、安裝工作，基礎模板的組裝、拆卸等工作；機械操作工負責灌注樁施工機械的操作和維護；灌注樁工人負責灌注樁基礎混凝土澆筑、養(yǎng)護等工作；電工負責施工電源設備的安裝、操作、檢查和維護。企業(yè)需要根據(jù)上述崗位的具體需求來選擇合適的人員，并且加強對人員的薪資管理、激勵、績效考核等制度，堅持帶證上崗的要求，確保施工組織的有效管理和控制。

四、鉆孔灌注樁施工過程中質(zhì)量問題的預防措施

1.嚴格控制樁孔偏斜情況。

施工人員必須注意保持鉆孔垂直度，在開始施工之前需要仔細檢測公路橋梁樁孔是否存在偏斜現(xiàn)象，如檢驗結果表明公路橋梁樁孔已經(jīng)存在偏斜情況，施工人員需要馬上采取間斷沖擊的方法及時校正偏斜的樁孔，如果校正效果不夠明顯，設備操作人員應立即進行返工再重新鉆孔。除此之外，施工人員在開始鉆孔前，應對鉆具進行全方位的詳細檢驗，如發(fā)現(xiàn)鉆具出現(xiàn)彎曲或磨損的情況，則不可再繼續(xù)使用，同時提前做好鉆孔周圍雜物的清潔工作，以免影響鉆孔的質(zhì)量。施工人員還應注意控制鉆孔的孔距，確保鉆具底座和轉(zhuǎn)盤水平，將鉆具的基座安裝在較為平穩(wěn)的位置，在換層界面進行鉆孔時，應采用輕壓低速的方式鉆孔，避免樁孔偏斜情況的發(fā)生。

2.嚴格控制鋼筋籠制作工藝。

鋼筋籠具有一定的抗拉作用，能夠?qū)渡砘炷疗鸬搅己玫募s束作用。因此，在施工過程中，施工人員應嚴格控制鋼筋制作工藝。首先嚴格控制鋼筋產(chǎn)品質(zhì)量，嚴禁為了減少公路橋梁工程項目施工成本支出而使用質(zhì)量不合格的鋼筋產(chǎn)品。其次，在開始施工前，施工人員需要做好鋼筋籠制作圖紙復核工作。在實施焊接處理過程中，需根據(jù)施工現(xiàn)場實際需要，對鋼筋進行相應的擠壓處理，主筋位置用鋼筋定位支架控制等分距離。此外，在制作鋼筋籠之前，施工人員需保障封底的容積，確保能夠順利灌注混凝土，并嚴格控制混凝土的質(zhì)量和埋置導管的深度，盡可能地延長混凝土的凝結時間。在鋼筋籠的制作過程中，施工人員要在鋼筋籠附近設置混凝土墊塊，保證鋼筋籠四周的混凝土墊塊為圓形且對稱。

3.塌孔的預防措施。

根據(jù)不同的地質(zhì)情況選擇合適的鉆機（正循環(huán)鉆機優(yōu)點是有利于防止塌孔，安全性高；缺點是鉆進速度較慢，適用于地質(zhì)情況較差的地區(qū)。反循環(huán)鉆機優(yōu)點是鉆進速度快；缺點是塌孔風險比正循環(huán)大，安全性較低，適用于地質(zhì)情況較好的地區(qū)）；對于砂性地質(zhì)及河道附近的鉆孔灌注樁，護筒必須埋入原狀土（或河床）以下2～4m，若發(fā)現(xiàn)河道附件樁孔渣樣為回填類，應立即停止鉆進，采取加深護筒等措施后方可繼續(xù)鉆進；控制鉆機鉆進速度，防止因鉆進過快導致塌孔；嚴格控制泥漿性能，防止泥漿比重低、含砂率大導致孔壁失穩(wěn)；護筒直徑應控制在比樁徑大20～40cm，護筒過小容易沉陷，護筒過大不便于安設吊筋扁擔梁和導管架；檢查鋼筋籠固定扁擔梁和料斗導管架是否擱置在護筒上，防止護筒受壓而發(fā)生沉降或塌孔。

4.嚴格控制鋼護筒連接質(zhì)量。

在埋設鋼護筒過程中，鋼護筒需要連接的節(jié)點很多，所以大多數(shù)情況下焊接是最常見的。焊接質(zhì)量直接影響著埋設鋼護筒的穩(wěn)定性和安全性，因此控制鋼護筒連接質(zhì)量是鉆孔灌注樁施工過程中的重要環(huán)節(jié)。在開始焊接之前，施工人員需先確認焊接縫的長度是否滿足開孔深度要求，并且要仔細檢查連接板是否具有出廠質(zhì)量合格證書。其次，施工人員需注意統(tǒng)計連接板的重量，將統(tǒng)計后的數(shù)據(jù)與連接板質(zhì)量檢驗評定標準進行對比，如檢驗發(fā)現(xiàn)有質(zhì)量不過關的連接板要及時退回。另外，對連接件焊接位置的檢驗也尤為重要，在連接板焊接完成后，施工人員需及時清除焊渣，確保連接板焊接位置檢驗合格后，并及時在連接件焊接位置涂抹防腐漆，確保鋼護筒連接處的耐壓性，從而延長鋼護筒的使用壽命。

五、鉆孔灌注樁施工過程中質(zhì)量控制還應注意的事項

1.平面位置：在護筒埋設、鉆機對中過程中必須采用全站儀對樁基中心進行校核，鋼筋籠安放后需對鋼筋籠中心復核，確保鋼筋籠中心與樁基中心在允許偏差范圍內(nèi)。

2.做好鉆機底排水措施，地基不得被浸泡，并采用鋪墊鋼板+枕木的措施，確保鉆機平穩(wěn)。

3.鉆孔：加強孔深（不含錐形長度）控制，不得通過加深鉆孔深度代替清孔。適當加大泥漿比重和黏度，控制鉆孔速度，防止孔壁坍塌。

4. 鋼筋籠標高：采取焊接3～4 根豎向鋼筋控制鋼筋籠標高，防止下沉與上浮。

5.沉渣厚度：不得超過設計要求，在“一清、二清（砼灌注前）”均應檢測，在“二清”合格后及時灌注混凝土，防止間隔時間過久沉渣厚度超標及影響砼灌注。

6.導管：嚴格控制導管距孔底高度，不得小于20cm，每灌注一車混凝土后及時測量導管埋置深度，不得超過6m，否則，影響混凝土灌注。超過6m 時及時拆除導管，拆除時保證導管埋深不小于2m，防止導管拔離混凝土頂面。

7.鋼筋籠加工與安裝：杜絕“咬邊、夾渣及焊縫不飽滿”缺陷；套筒連接時確保鋼筋對接緊密，節(jié)段間必須試拼并做好記號，防止現(xiàn)場連接時節(jié)段間連接不到位；在制作、吊裝及安裝過程中采取適當措施（十字或三角支撐）防止變形；堆放場地不得積水并采取覆蓋措施。

8.重點檢查聲測管接頭部位是否連接牢固、封閉密實，鋼筋籠安放完成后在聲測管內(nèi)注水，防止混凝土澆筑過程中聲測管漏漿堵管影響后期的超聲波檢測。

9.嚴格控制混凝土澆筑高度，確保樁頂標高高出設計標高不低于設計要求（一般高出設計樁頂標高不少于1m）。

10.樁頭處理不得對樁基造成破損，截樁前采用環(huán)切法（但是不得損傷鋼筋），嚴禁直接機械破除樁頭，截樁后清除樁頂松散的混凝土?？刂茦俄敇烁?，一般樁基伸入承臺（或系梁）不少于10cm。

六、鉆孔灌注樁施工過程中安全環(huán)保工作應重點做好的工作

1.灌注混凝土質(zhì)量控制。

鉆孔灌注樁施工中一旦出現(xiàn)在質(zhì)量上的問題就會嚴重影響到工程的成本支出，引發(fā)損失。而就目前在工程施工過程中，施工人員需要著重于對樁的質(zhì)量進行保證，這主要分為以下五個部分。第一點是對材料的質(zhì)量進行嚴格的檢查。實際上材料的檢查工作是需要企業(yè)專門派遣技術團隊來進行的，其中還需要伴隨監(jiān)理人員、管理人員、采購人員以及相關領導的協(xié)同工作。對于不合格的材料要禁止用在混凝土中，要確?；炷恋牧鲃有?，避免因為堵塞的問題而引發(fā)危險。同時也需要保證混凝土在使用之后的養(yǎng)護質(zhì)量。第二點是要對混凝土導管進行嚴格的測試，特別是密封性測試和防水測試，要在多次檢查和復檢工作后才能夠投入使用，嚴格避免在澆筑混凝土的過程中導管口處混凝土遇水離析，產(chǎn)生泥漿等，否則會導致斷樁的問題。第三點是要加強對防水開關的使用，這一點在工程上也十分重要，因為防水開關可以有效的減少灌注樁受到侵害。制作防水開關的過程是管的直徑和充氣橡膠球在導管項目中使用相同直徑，這就可以在首批混凝土的壓力作用下形成一定的排水栓，這樣就能夠達到防水開關的作用。需要注意的是，這樣形成的防水開關主要是對直徑小于1m 的樁使用。第四點是要為了能夠防止破損的混凝土柱和泥混入混凝土并填充的問題，施工單位需要加強對混凝土坍落度和攪拌時間的控制，同時還需要加強對輸液流程和操作方法的控制，確保其表面強度。第五點是指要保證樁混凝土的質(zhì)量，要確保管拉的時機，并且要確?，F(xiàn)場管理人員能夠認真負責，對樁基礎施工的質(zhì)量進行實時的控制。

2.成孔階段的質(zhì)量控制。

成孔階段中，施工團隊需要加強對六個方面的質(zhì)量控制措施，也就是針對于施工設備、樁身成孔垂直度、樁位和鉆孔深度、泥漿質(zhì)量、鉆進進度六個方面進行控制，加強對孔的清理工作。因為施工設備和相應器具是鉆孔灌注樁工藝的主要組成部分，所以對其的管理和維護十分重要，施工團隊也需要根據(jù)不同的環(huán)境、樁徑等來選擇合適的孔成型機、鉆頭、鉆桿以及相應的輔助器具。同時，施工單位需要加強對孔的直徑精度的控制，定位好測定時間，并形成嚴格的控制框架，確保地上的孔洞能夠保持施工精度。當然，施工單位還需要著重加強鉆井深度、樁架等的質(zhì)量控制，對孔隙形成的過程中進行質(zhì)量控制。當然，在成孔階段，施工單位需要確保施工時間和質(zhì)量樁形成的時間盡量短，在保證精度的條件下，施工時間越少代表著鉆井工作質(zhì)量越高。

3.樁的檢測工作。

在對樁的檢測工作中，需要針對縮徑、離析、接樁、夾層和斷樁、沉渣五個方面來開展檢測工作。而就目前來看，在工程中最常用到的檢測方法有三種。第一種取樣檢測，這種檢測方法適用范圍較廣，也是在工程中最常見的辦法，其主要內(nèi)容就是在澆筑每根灌注樁試驗檢測的過程中留取兩組以上的試樣，并對其進行混凝土強度的檢測，進而達到對樁強度的檢測。其次就是低應變動力法檢測，其專門針對于在灌注樁達到養(yǎng)護過程時進行檢測，檢測內(nèi)容在于對樁頂、樁體、浮漿、開鑿處密實的樁頭等。最后則是預埋管超聲波檢測方法，其主要就是通過對每個樁內(nèi)設一定的PVC 管，通過相應的接頭來進行連接，而管部的底端則是用PVC 螺紋堵塞封閉。這些預埋管之間閉合成三角形，并與鋼筋籠相捆綁，完成這些設置后使用超聲波方法來進行檢測，可以達到對樁的百分百檢測效果。

4.其他。

（1）夜間照明和臨時用電：施工現(xiàn)場的夜間照明必須滿足施工要求；做好臨時用電工作，專業(yè)電工須全程值班。（2）場內(nèi)運輸：保持便道通暢，確?；炷吝\輸車輛在雨天和夜間能安全順暢地進行運輸作業(yè)。（3）起重吊裝：檢查起重吊裝司機是否有證；起重吊裝作業(yè)時須設置牽引繩，必須有專人指揮并設置警戒區(qū)；定期檢查汽車吊隨車使用的鋼絲繩是否磨損嚴重，吊鉤是否有保險裝置、是否存在變形等異常情況；鋼筋籠吊裝禁止采用單點起吊。（4）基坑圍護和孔口覆蓋：泥漿池四周必須按要求設置護欄及警示牌，及時對孔口進行覆蓋，防止作業(yè)人員墜落孔內(nèi)。（5）環(huán)境保護：施工現(xiàn)場的泥漿和廢渣應及時運出場外；施工現(xiàn)場應安排人員定期清掃和灑水，并對裸土進行覆蓋，防止揚塵。

結束語：

總的來說，做好鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量和安全工作，不僅有利于促進施工進度、提高工程質(zhì)量以及降低施工成本，還能有效地促進經(jīng)濟的發(fā)展、提升社會效益。因此，作為橋梁工程技術管理人員，應清楚地掌握鉆孔灌注樁施工中的質(zhì)量、安全控制要點，并嚴格落實。