橋梁施工中鉆孔灌注樁質(zhì)量控制措施研究

廉兆成

（中煤長江基礎(chǔ)建設(shè)有限公司，南京 210046）

1 引言

鉆孔灌注樁施工技術(shù)適用于我國國內(nèi)大部分地質(zhì)狀況下的橋梁施工，但是其施工程序較為原始和復雜，容易受到建筑材料因素以及施工現(xiàn)場因素等影響。因此，在鉆孔灌注樁實施過程中采取質(zhì)量控制措施是非常必要的。

2 鉆孔灌注樁的基本情況

2.1 鉆孔灌注樁的深基礎(chǔ)形式

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，工程建設(shè)不斷進步，建筑物體量持續(xù)增加，這就意味著建筑物的基礎(chǔ)荷載水平面臨著不斷增加的壓力。為了保障建筑物的安全，建筑深基礎(chǔ)成為多數(shù)工程項目的首選基礎(chǔ)形式。尤其在我國面積廣大的軟土地區(qū)，建筑深基礎(chǔ)更是橋梁建筑工程項目的必要基礎(chǔ)形式。

樁基礎(chǔ)是土木工程施工技術(shù)領(lǐng)域中最常用的一種深基礎(chǔ)形式，其中，鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)的一個最主要的樁型。鉆孔灌注樁一般作為抗壓樁應(yīng)用于建筑工程項目中，有時也可以作為抗拔樁，或者用作抗壓樁兼做抗拔樁，在建筑工程項目中發(fā)揮出雙重作用?？箟簶秾Τ至拥囊筝^高，需要選擇較硬土層，如基巖層、砂礫層及碎石層等。

2.2 鉆孔灌注樁的主要優(yōu)缺點

鉆孔灌注樁的主要優(yōu)勢體現(xiàn)在如下幾點：

1）鉆孔灌注樁的適用地質(zhì)條件較廣，不僅可以廣泛應(yīng)用于軟土地區(qū)，在硬土地區(qū)也可以應(yīng)用，而且實施效率較高。

2）鉆孔灌注樁在樁孔的選擇上，其樁徑及樁長都是比較靈活的，相應(yīng)承載力的取值范圍比較大。

3）鉆孔灌注樁的樁身抗彎性能較好，使鉆孔灌注樁能夠承受較大的荷載。

4）鉆孔灌注樁一般為非擠土樁，擠土效應(yīng)較小。

5）鉆孔灌注樁的施工工藝成熟，施工條件要求簡單，對施工機械的要求更低，一般施工機械水平完全可以滿足使用需要，不需要額外準備過多的機器即可以完成施工。

鉆孔灌注樁的主要缺點：首先，在橋梁工程項目施工時，由于不同土層受到的影響因素不同，施工過程中面對的情況比較復雜，因此，很有可能發(fā)生擴徑、縮徑、斷樁等鉆孔灌注樁身質(zhì)量缺陷。其次，當鉆孔灌注樁用作端承樁時，如果基巖是持力層，則很難控制鉆孔灌注樁端承樁的樁底沉渣，這對于基樁承載力的發(fā)揮有較大的影響[1]。另外，鉆孔灌注樁的樁身側(cè)壁泥皮質(zhì)量較難保證，一旦側(cè)壁泥皮質(zhì)量不過關(guān)，就會顯著降低基樁的側(cè)阻力，對整個建筑物的基礎(chǔ)造成巨大影響。最后，對于坡地及持力層坡度較大的樁，施工中會發(fā)生滑樁現(xiàn)象；鉆孔灌注樁的泥漿護壁在施工過程中會對周邊的環(huán)境有一定影響。

3 橋梁施工中鉆孔灌注樁的常見質(zhì)量問題

3.1 樁孔垂直度不夠

樁孔垂直度不夠會導致在施工過程中，鉆孔灌注樁的樁孔出現(xiàn)傾斜。一旦發(fā)生這種情況，會對橋梁施工質(zhì)量造成不可挽回的影響。樁孔垂直度不夠往往是由于在澆筑混凝土過程中缺少嚴格有效的管理，導致相應(yīng)的參數(shù)不符合實際施工需求，施工質(zhì)量達不到標準。如果這種情況在施工過程中沒有及時被發(fā)現(xiàn)，那么情況持續(xù)惡化很有可能會導致嚴重事故。

就一般情況而言，如果由樁孔的垂直度不足導致鉆孔灌溉出現(xiàn)傾斜時，說明在施工過程中樁基移位、樁端遇障礙物錘擊偏心，或者發(fā)生了鋼筋籠下沉的情況。發(fā)生這樣的問題后，導管將不能順利安裝。雖然不會出現(xiàn)安全問題，但是橋梁的質(zhì)量會嚴重受到影響，危險系數(shù)增大。

3.2 鉆孔坍塌

在鉆孔灌注樁施工過程中，一旦發(fā)生了鉆孔塌陷問題，會對整個工程的施工進度產(chǎn)生很大的影響。施工人員在施工過程中，往往因為泥漿的黏稠度較小、相對密度小，而出現(xiàn)了一些在松軟砂層進展得過快，而在中間的停鉆時間卻偏長，甚至鉆孔、鋼筋籠等碰撞了孔壁等人為因素的情形，既不能根據(jù)設(shè)計規(guī)定進行正常施工，同時又由于缺乏專門的負責人不能及時加以解決與修復，使正常施工過程中不能及時發(fā)現(xiàn)這一系列的問題和隱患，造成了鉆孔區(qū)發(fā)生塌陷[2]。

此外，還要針對護筒的深淺需要做出合理的評價，一般情況下，護筒需要根據(jù)樁位進行設(shè)置，其內(nèi)徑應(yīng)不小于樁徑，護筒中心與樁位中心的偏差不得大于50 mm，同時傾斜度的偏差不大于1%。但是，如果對樁位的測量數(shù)值不準確，那么護筒的深度數(shù)值也是不準確的，由此便會造成鉆孔坍塌。

3.3 鋼筋籠上浮及下沉

在使用螺旋鉆孔進行灌注樁施工時，經(jīng)常會出現(xiàn)鋼筋籠在下放的過程中，不能一次性沉放到位，而產(chǎn)生這一問題的最主要原因是鋼筋籠過長，當鋼筋籠下放到一定程度時便會產(chǎn)生卡頓現(xiàn)象，而這時的鋼筋籠既不能繼續(xù)下放又不能提上來，于是，施工人員便在被迫的狀況下，在孔口部加以隔斷處理。此外，鋼筋籠還會發(fā)生傾斜，主要由于吊筋與主梁板或是分段的鋼筋籠間，連接并不緊密或吊環(huán)松脫；或上下振動導管時，由于導管掛帶鋼筋籠，對骨架施以一較大外力，吊環(huán)松脫，而一旦將導管和鋼筋籠分離時，鋼筋籠就沉入了孔中。

4 橋梁施工中鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制

4.1 做好施工前期準備工作

任何一個土木工程項目的順利實施，其前期工作都是必不可少的。完善的前期準備工作可以有效地保證施工過程和施工安全，預防質(zhì)量問題發(fā)生。

首先，在鉆孔灌注樁施工之前，應(yīng)先把施工現(xiàn)場地表的垃圾雜物、浮土、污泥等清除掉。一旦發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場土層存在不均勻的現(xiàn)象，要預先進行土壤壓扁，若施工現(xiàn)場的土層質(zhì)地較弱，可采用換填壓實的方法進行加固。把整個現(xiàn)場的基層處理好，接著再安裝施工機械，這樣才能保證整個施工平臺的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，為鉆孔灌注樁施工奠定牢固的基礎(chǔ)。同時，還需要確定樁柱位置。大橋的鉆孔灌注樁施工流程中，一項關(guān)鍵的施工重點在于對樁柱部位的確定。在施工準備階段，施工單位必須嚴格依據(jù)設(shè)計圖樣，對鉆孔灌注樁的樁柱部位進行精確的勘測與放線，在鉆孔灌注樁的具體位置做綁點并進行定位，并且對樁點的核對應(yīng)分多次反復確認。

其次，必須檢查鉆機的工作狀態(tài)是否正常，因為鉆機是鉆孔灌注樁施工的主要機械設(shè)備，所以，鉆機的正常工作狀態(tài)也會直接影響鉆孔灌注樁的施工效率。在鉆進技術(shù)上，優(yōu)先選擇沖擊成孔法。在鉆進過程中，始終嚴格控制并保證孔內(nèi)水頭高出地下水位或施工水位2 m以上，以確保孔壁的穩(wěn)固性[3]。

另外，對于工程所要求施工材料的運送和儲存也需要著重關(guān)注。在鉆孔灌注樁工程中，最主要的2個環(huán)節(jié)是鉆孔和灌注樁成型。除此之外，修筑便道、圍堰筑島和埋設(shè)護筒等施工項目中，其埋設(shè)的鋼護筒頂端標高應(yīng)高出原地面或圍堰面50 cm，護筒底端埋入深度一般是不少于1 m，必須保證為黏性土并至少將護筒底埋入地下0.5 m以上。

最后，對于保證橋梁鉆孔灌注樁的工程質(zhì)量，提升施工的專業(yè)技術(shù)水平也是一種行之有效的辦法。施工企業(yè)需要聘請專業(yè)的、經(jīng)驗豐富的橋梁工程施工人員和管理人員，確保橋梁施工過程中嚴格按照標準施工。同時，鉆孔灌注樁施工人員和管理人員需要具有相應(yīng)的技能證書和執(zhí)業(yè)證書，需要定期接受相關(guān)的技術(shù)培訓，強化相關(guān)知識，從而提升技術(shù)和管理水平，在技術(shù)上確保橋梁鉆孔灌注樁施工的順利完成。

4.2 合理控制進尺，確保速度適宜

鉆進過程中，應(yīng)合理控制進尺，確保嚴格按要求施工，速度不能過快或過慢。為了達到控制標準，需要提前做好勘察工作，全面掌握施工現(xiàn)場基本情況。在鉆孔施工過程中，要求橋梁工程施工人員和管理人員詳細掌握工程質(zhì)量狀況，同時還需要把控鉆桿垂直度與鉆孔深度。

施工過程中，如果鉆孔深度超過鉆頭的長度，可使用正常速度鉆孔。一旦發(fā)生滲漏或泥漿質(zhì)量損失等問題，工作人員應(yīng)馬上停止灌漿，并及時按規(guī)定補足達到一定質(zhì)量要求的泥漿。如果出現(xiàn)護筒漏漿等問題，為了確保工程質(zhì)量，需要提起鉆錐，先把泥漿注入孔中，待泥漿穩(wěn)定后，再進行鉆孔施工。同時，還要盡可能地加強并增大抗浮板的面積，從而增加鋼筋籠與持力層的接觸面，避免出現(xiàn)鋼筋籠下沉的現(xiàn)象。除此之外，如果在澆筑樁基混凝土時吊筋出現(xiàn)向上“攛”的現(xiàn)象，表明鋼筋籠出現(xiàn)上浮，需要放慢混凝土的澆筑速度，反復用鉆機上的卷揚機慢提快落導管，由此讓浮出的鋼筋籠慢慢回放到澆筑的混凝土中。所以，對于泥漿的質(zhì)量和數(shù)量都應(yīng)高度重視，這樣才能有效地控制進尺，使其有效滿足橋梁工程施工需要。

4.3 確保清孔工作完成度

清孔是鉆孔灌注樁施工中非常關(guān)鍵的一個步驟。因為如果沉積物發(fā)生堆積，勢必會在施工過程中造成樁體承載能力的下降，對工程質(zhì)量造成影響，對工程安全性產(chǎn)生威脅。對孔內(nèi)進行清理一般需要進行兩次，通常是在鉆孔完成之后首先進行第一輪清理，然后在吊放鋼筋之后，再進行第二次清孔，以保證清孔的效果。因此，對于相關(guān)施工規(guī)范中泥漿的控制指標：含砂率不超過6%；膠體率不低于90%等，在鉆孔灌注樁的施工過程中需要嚴格把控，如果沒有就地取材，則需要經(jīng)過專門進行的泥漿配合比設(shè)計，一般采用高塑性泥漿以及膨潤土，并且需要嚴格按照施工機械、工藝流程和穿越土層條件進行配合比設(shè)計。

5 結(jié)語

在橋梁鉆孔灌注樁的施工過程中，對質(zhì)量的管理及控制成為整個施工過程的重中之重。由于橋梁鉆孔灌注樁施工的工藝較為復雜，在施工過程中，任何一個環(huán)節(jié)未做好都會造成整個工程質(zhì)量的下降。因此，需要對鉆孔灌注樁的質(zhì)量進行有效控制，盡可能地避免施工過程中存在不必要的問題，進而有效避免施工質(zhì)量隱患，確保橋梁施工質(zhì)量，為項目工程整體質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)，從而有效促進我國橋梁事業(yè)的發(fā)展和進步。