城市軌道交通鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制措施

高永斌 中交四航局第三工程有限公司

1.工程概況

本文涉及項目為某機場城際軌道交通工程，該工程線路全長17.005km，包含7個車站，1座隧道，2座大橋的建設，另外，有砟軌道、無砟軌道的施工長度分別為860m，16336m。擬承建的路基施工總長度為2190m，項目施工中還涉及到一段排洪渠改造工程，長度約為780m。

2.鉆孔灌注樁施工技術(shù)

2.1 導管及護筒

2.1.1 導管

（1）保證所選擇的導管的直徑可以滿足混凝土連續(xù)灌注的要求，另外對接頭位置進行檢查，避免出現(xiàn)漏水漏氣等現(xiàn)象，在安裝導管前，對其進行水壓試驗，檢查水壓一般為0.6-1.0N/mm2，不漏水為合格。

（2）根據(jù)設計要求設置導管分節(jié)長度，注意最下端一節(jié)導管長度不得短于4m。

（3）在選擇導管的時候，必須考慮混凝土灌注量，在吊放導管的過程中，控制吊放軸線處于順直的狀態(tài)，同時可以設置錐形護罩，防止吊放過程鉤帶鋼筋籠。

（4）導管的埋深程度會對混凝土灌注的過程造成影響，所以，施工時必須嚴格控制導管的埋深程度為最佳。

2.1.2 護筒埋設

施工時，埋設護筒的主要意義就是防止孔口塌陷；本工程所應用到的護筒是由厚度為5mm鋼板完成制作的，在護筒的上、中、下段焊接一道加勁肋，增加護筒剛度；護筒長度為1.5m，應用挖埋法埋設護筒，控制護筒的埋置深度必須超過1m，將回填粘土均勻的回填在護筒周圍，分層進行夯實，確保回填粘土的密實度可以超過90%。埋設護筒時，注意護筒頂部的高度應高出地下水位1.5～2.0m。

2.2 鉆進及清孔

2.2.1 鉆進

（1）控制好鉆進施工的速度。鉆孔時盡量輕壓滿鉆，當鉆頭已經(jīng)徹底進入到地層后，才能適當?shù)奶岣咩@進的速度，防止發(fā)生斜孔問題[1]；如果在淤泥位置進行鉆進，合理控制鉆進速度不能過快，否則就會出現(xiàn)螺旋形孔。

（2）鉆頭直接決定了孔徑，因此，施工前，仔細的對鉆頭直徑進行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)鉆頭出現(xiàn)磨損情況，立即更換鉆頭。

（3）終孔時，必須仔細的監(jiān)測孔深、傾斜度以及孔徑，只有這三項參數(shù)符合要求后，方可完成終孔。

2.2.2 清孔

清孔一般分兩次進行，清孔完成后，如果泥漿的比重為灌注混凝土前的泥漿比重，證明清孔質(zhì)量合格：

一次清孔：鉆孔到達設計深度后，借助專業(yè)的設備進行反復的抽漿和清孔，當絕大多數(shù)的沉渣被清除干凈后，就可以下放鋼筋籠。

二次清孔：在鋼筋籠和導管的下放工作完成后，澆筑混凝土前進行，本次清孔主要是清理第一次清孔時撞下的泥塊，在導管頂管安裝一個彎頭和皮籠，應用泵送的方式將泥漿壓入導管內(nèi)，達到置換孔底沉渣的目的。

完成清孔后，當孔底泥漿的密度≤1.15，就可以進行水下混凝土的澆筑工作。

2.3 灌注水下混凝土

灌注水下混凝土時，注意以下內(nèi)容：

（1）灌注水下混凝土時，注意嚴格控制好混凝土的拌和時間，確?；炷撂涠瓤梢赃_到具體的設計要求。提高水下混凝土的和易性有助于提高水下混凝土的灌注質(zhì)量，通過試驗確定，混凝土坍落度控制在18～22cm為最佳。

（2）控制好首次混凝土的灌注量，如果灌注量不足，就可能導致孔內(nèi)出現(xiàn)大量的含泥漿，含泥漿的存在會對后續(xù)成樁的質(zhì)量產(chǎn)生影響。在灌注水下混凝土的時候，設置好隔水栓頭，當混凝土灌注量達到設計要求后，就可以間斷懸掛隔水栓的鐵絲。

（3）混凝土應均勻、連續(xù)的灌注，邊灌注，邊輕提導管。整個還珠施工中，導管埋入混凝土的深度應處于1～6m之間，為了確?？梢赃_到這個要求，應配置專業(yè)的工作人員，每間隔15～20min測量和校核一次導管埋入混凝土的深度。

（4）混凝土水下灌注應連續(xù)進行，控制導管內(nèi)混凝土面上升的速度應小于2m/h，邊灌注，邊上移導管，直到完全拆除。

（5）控制灌注施工時樁頂標高應該超過設計高0.5～1.0m，接樁施工前，鑿除多余的部分，并且對鑿除面進行整理，確保表面足夠平整，進而提高混凝土的強度。

（6）施工時，控制好連續(xù)灌注的速度以及拔管的幅度，一旦大幅度拔管就會導致塌孔或斷樁等問題。

3.常見質(zhì)量問題及防治

3.1 塌孔

現(xiàn)象：成孔中或者成孔后，孔壁不同程度塌落。施工時，如果孔內(nèi)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或者護筒水位出現(xiàn)突然的下降，就證明出現(xiàn)了塌孔現(xiàn)象。

原因分析：（1）土質(zhì)疏松；（2）泥漿配置不合理，不適用當前地質(zhì)；（3）在埋設護筒的時候，筒內(nèi)的壓強和水位都沒有達到設計要求；（4）鉆進施工速度沒有控制好，一般來說，不管是鉆機空轉(zhuǎn)時間過長，還是鉆進速度過快，都可能會導致塌孔問題；（5）孔成型后，等待灌注混凝土的時間，或者混凝土灌注持續(xù)的時間過程；（6）吊放鋼筋籠的時候，沒有對準鉆孔中心。

防治措施：（1）密實回填土。在狀態(tài)較為松散，容易產(chǎn)生塌孔問題的土層，合理的埋設護筒；（2）為了提高泥漿的粘度以及密度，注意應用優(yōu)質(zhì)的泥漿；（3）施工時，因為需要時不時的提升護筒，完成終孔后注意及時補給泥漿，確保水頭高度達到設計要求；（4）完成成孔后，，等待灌漿的時間超過3h，發(fā)生塌孔的幾率就會明顯增加；（5）嚴格按設計圖紙制作鋼筋籠，吊裝鋼筋籠的時候，注意緩慢下沉，嚴謹鋼筋籠觸碰孔壁。

3.2 樁孔偏斜

實際施工時，斜孔也是經(jīng)常遇到的異常問題，斜孔問題的發(fā)生會對后續(xù)的正常施工產(chǎn)生較大的影響。

根據(jù)《原則》規(guī)定，清潔手術(shù)原則上不需要預防使用抗菌藥物，只有滿足《原則》相關(guān)規(guī)定條件后方可使用。通過綜合干預后，我院清潔手術(shù)圍手術(shù)期預防使用抗菌藥物無指證用藥比例降低，用法用量、療程以及聯(lián)合用藥合理性得到大幅度提高，干預前后對比有顯著性差異（P＜0.05）；無指征換藥仍時有發(fā)生，干預前后對比無顯著差異。

原因分析：（1）在設置鉆機的時候，場地處理質(zhì)量不合格，比如鉆機就位地點平整度較差，或者鉆機就位地點下面存在虛土，鉆進施工時，地基出現(xiàn)了不均勻沉降；（2）樁架穩(wěn)定性較差，鉆機部件出現(xiàn)了一定程度的松動，或者鉆機磨損較為嚴重；（3）護筒埋設傾斜，鉆桿彎曲；（4）鉆進施工時，遇到了土質(zhì)軟硬不均的基巖。

防治措施：嚴格控制好鉆機的安裝過程，安裝完鉆機后，對卡孔、輪緣以及護筒進行檢查，兩者需其處于同一軸線，一旦出現(xiàn)偏差，及時進行糾正；（2）充分發(fā)揮導向架的作用，控制好水龍頭處于垂直向下的狀態(tài)；（3）及時檢查接頭和鉆桿，如果有彎曲的現(xiàn)象，及時更換鉆桿；（4）針對地層的交界處，適當?shù)慕档豌@進的速度，保證鉆進的垂直度；（5）采用沉井挖孔樁方式清除地下障礙物。

3.3 縮頸

現(xiàn)象：局部孔徑小于設計直徑。

原因分析：（1）泥漿性能欠佳，失水量大；（2）鄰樁施工間距不當；（3）鉆頭直徑磨損過大。

防治措施：（1）嚴格控制好泥漿的粘度和密度，確保這兩項參數(shù)可以達到施工設計要求；（2））如果設計樁距未超過樁徑的4倍，可以應用跳打成樁的方式進行打樁；（3）成樁口的36h后，及時進行鄰樁的開鉆。

3.4 孔底沉渣過多

原因分析：（1）清孔不夠徹底；（2）吊放鋼筋籠時，沒有對準，導致鋼筋籠觸碰了孔壁，導致泥土的脫落；（3）清孔工作完成后，等待灌注的時間過長。

防治措施：（1）終孔后鉆頭提高孔底10～20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時間不少于30min；（2）采用優(yōu)質(zhì)泥漿清孔，控制泥漿密度及粘度，不得以清水置換；（3）保證鋼筋籠制作質(zhì)量；（4）吊設時要對準孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，防止碰壁。

4.結(jié)束語

總而言之，在城市軌道交通建設中，鉆孔灌注樁技術(shù)得到了廣泛的應用，該技術(shù)的應用雖然可以有效提高灌注樁施工質(zhì)量，但是因為工藝流程過于復雜，很容易受到各類因素的干擾，使得成樁后的樁身承載能力得不到保證。因此，在應用該技術(shù)進行施工時，必須控制好每一個細節(jié)，全面提高國內(nèi)橋梁樁基施工水平。