鉆孔灌注樁質(zhì)量控制要點(diǎn)

黃順利

摘要:鉆孔灌注樁作為橋梁基礎(chǔ)承力普遍采用的一種形式，因其工程的隱蔽性,影響其施工質(zhì)量的不可見(jiàn)因素眾多，給質(zhì)量控制帶來(lái)一定難度。本文根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出鉆孔灌注樁施工中質(zhì)量控制的一些要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制要點(diǎn)

隨著國(guó)家基本建設(shè)投入的增大以及交通事業(yè)的發(fā)展，大跨度、大載重量的橋梁將會(huì)大量涌現(xiàn)，作為基礎(chǔ)承力普遍采用的一種形式，鉆孔灌注樁將會(huì)被廣泛應(yīng)用。筆者根據(jù)多年的現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出鉆孔灌注樁施工中質(zhì)量控制的一些要點(diǎn)，供大家參考。

由于樁基工程屬隱蔽性工程，不可見(jiàn)因素眾多，這給質(zhì)量控制帶來(lái)一定的困難，因此對(duì)樁基工程的控制已成為橋梁工程質(zhì)量控制的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。鉆孔灌注樁的施工主要分為以下幾個(gè)階段:施工前準(zhǔn)備階段→成孔階段→鋼筋籠制安階段→砼灌注階段，下面就施工中較容易出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討。

1 施工前準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制

測(cè)量工作在整個(gè)工程的設(shè)計(jì)及施工中占有重要地位。樁位放樣前，應(yīng)仔細(xì)檢查儀器是否在有效期內(nèi)，否則應(yīng)送交有相關(guān)資質(zhì)的單位進(jìn)行校核。對(duì)于大、特大橋，必須布設(shè)專用的施工控制網(wǎng)(含平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng))，控制網(wǎng)應(yīng)每年復(fù)測(cè)一次，以確保施工安全和質(zhì)量。樁位放樣前應(yīng)認(rèn)真核對(duì)樁位坐標(biāo)，并做好測(cè)量記錄。鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，測(cè)量人員亦應(yīng)定時(shí)對(duì)樁位進(jìn)行復(fù)測(cè)，如發(fā)現(xiàn)樁位偏位超出設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，應(yīng)幾時(shí)糾正。

2 成孔階段的質(zhì)量控制

本階段為整個(gè)樁基施工過(guò)程的重要一環(huán)，影響樁基質(zhì)量的諸多因素也較容易在本階段出現(xiàn)，在施工中應(yīng)加強(qiáng)控制，保證樁基施工質(zhì)量

2.1 開(kāi)鉆前的檢查及鉆孔過(guò)程記錄

鉆機(jī)開(kāi)鉆前應(yīng)根據(jù)測(cè)量放樣的樁位進(jìn)行調(diào)平定位，否則樁孔將可能出現(xiàn)偏位或斜孔。鉆機(jī)安裝前要仔細(xì)檢查鉆頭，為保證成孔直徑不小于設(shè)計(jì)值，考慮到鉆頭鉆孔時(shí)具有一定的擴(kuò)孔系數(shù)，鉆頭的直徑與樁基的設(shè)計(jì)直徑之差不應(yīng)超過(guò)5cm。在鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)密切注意巖層的變化，取好樣做好記錄，并將各巖層的實(shí)際位置與設(shè)計(jì)地質(zhì)柱狀圖資料相比較，如發(fā)現(xiàn)兩者有較大出入時(shí)應(yīng)通知設(shè)計(jì)單位。

2.2 泥漿的質(zhì)量控制

泥漿一般采用水、粘土（或膨潤(rùn)土）和添加劑按適當(dāng)比例配置而成。泥漿的比重和粘度是反映其質(zhì)量的最重要的指標(biāo)。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，泥漿質(zhì)量的好壞將直接影響成孔的質(zhì)量和進(jìn)度。泥漿比重小、粘度低，施工中形成不了泥皮或者形成的泥皮太薄，起不到護(hù)壁的作用，從而容易造成坍孔、埋鉆等現(xiàn)象，并且鉆進(jìn)過(guò)程中亦不能及時(shí)的清理鉆渣而影響施工進(jìn)度。泥漿比重太大、粘度太高將使形成的泥皮過(guò)厚，從而影響樁基的側(cè)摩阻力。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于粘土層，泥漿比重控制在1.2左右，對(duì)于砂性土地層，泥漿比重控制在1.3~1.4之間，按此要求調(diào)制好泥漿比重及粘度用于施工，能有效提高成孔質(zhì)量及進(jìn)度。

2.3 孔深及孔徑的確認(rèn)及傾斜度控制

樁基施工質(zhì)量控制時(shí)，首先要確保樁基地基承載力符合設(shè)計(jì)要求，否則將使樁失效。而地基承載力取決于巖層的構(gòu)造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強(qiáng)度。因此，在樁孔鉆進(jìn)過(guò)程中應(yīng)注意巖層的變化。終孔前還應(yīng)做好以下幾方面的工作:孔深的測(cè)量。由于施工中常用的測(cè)繩一經(jīng)水泡就會(huì)出現(xiàn)收縮和易斷現(xiàn)象，導(dǎo)致測(cè)繩的讀數(shù)無(wú)法直接反映孔深。當(dāng)采用細(xì)鋼絲測(cè)繩測(cè)量孔深時(shí)，要當(dāng)心數(shù)標(biāo)松動(dòng)錯(cuò)位。為避免孔深測(cè)量錯(cuò)誤，最直接的方法是用校核過(guò)的長(zhǎng)鋼尺直接測(cè)量測(cè)繩即得實(shí)際孔深；孔的垂直度控制。鉆孔灌注樁的垂直度是保證樁基承載能力的重要環(huán)節(jié)。由于孔斜糾正起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且修孔常使樁的充盈系數(shù)增大，因此，在鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中要隨時(shí)校核鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時(shí)糾正；孔徑的測(cè)量。對(duì)于一般的巖層，樁基的成孔直徑比較容易控制，但對(duì)于新近沉積的粘性土和粉土層，由于容易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象，孔徑的控制相對(duì)較難。當(dāng)出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)孔徑的檢測(cè)與控制，提高泥漿質(zhì)量，增大泥漿比重和粘性及稠度，適當(dāng)加大鉆頭直徑，在鉆進(jìn)或起鉆的過(guò)程中進(jìn)行掃孔處理。此外縮短施工時(shí)間和加快施工進(jìn)度也是非常重要和有效的措施。

2.4 清孔及沉渣厚度控制

終孔后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行清孔，保證樁底干凈。除采取改善泥漿性能，延長(zhǎng)清孔時(shí)間等等措施外，實(shí)踐證明，反循環(huán)清孔工藝的運(yùn)用，能夠更有效地地提高成孔效率、成樁質(zhì)量和綜合經(jīng)濟(jì)效益。泵吸反循環(huán)是通過(guò)砂石泵的抽吸作用，在鉆桿內(nèi)腔形成負(fù)壓，在孔內(nèi)液柱和大氣壓的作用下，孔壁與環(huán)狀空間的泥漿流向孔底，將鉆頭切削下來(lái)的鉆渣帶進(jìn)鉆桿內(nèi)腔，再經(jīng)過(guò)砂石泵排至地面沉淀池內(nèi)；沉淀鉆渣后，泥漿重新流向孔內(nèi)，形成反循環(huán)。反循環(huán)與正循環(huán)的本質(zhì)區(qū)別在于沉渣的沖洗、上返流速存在巨大差異，反循環(huán)泥漿攜帶鉆渣后迅速進(jìn)入過(guò)水?dāng)嗝孑^小的鉆桿內(nèi)腔，可以獲得比正循環(huán)高出數(shù)十倍的上返速度。采用反循環(huán)清孔工藝進(jìn)行清孔，關(guān)鍵是控制好孔內(nèi)泥漿面的落降，落降快、落差大則易塌孔，因此補(bǔ)漿要跟上，而且抽渣時(shí)間要短。為保證樁基質(zhì)量，灌注砼前應(yīng)加強(qiáng)對(duì)孔底沉渣厚度的控制。對(duì)摩擦樁，由于其受力機(jī)理是通過(guò)樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設(shè)計(jì)中端部反力不大，端部的沉渣量對(duì)樁承載力亦影響不大；而對(duì)于鉆孔端承樁，如果沉渣量過(guò)大，勢(shì)必造成受荷時(shí)發(fā)生大量沉降，同樣使樁的承載力失效。因此，在控制樁底沉渣厚度時(shí)，應(yīng)弄清樁基受力機(jī)理，并按設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的允許沉渣厚度進(jìn)行控制。

3鋼筋籠制安階段的質(zhì)量控制

鋼筋籠制作完成后，應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行檢查，合格簽認(rèn)后方可進(jìn)行安裝，并根據(jù)測(cè)量放樣的樁位進(jìn)行定位。由于安裝時(shí)鋼筋籠會(huì)將孔壁的部分泥皮刮落而沉入孔底，因此在鋼筋籠安裝完成后應(yīng)進(jìn)行二次清孔，此為本階段質(zhì)量控制的重點(diǎn)。

4砼灌注階段的質(zhì)量控制

砼灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。施工中要加強(qiáng)管理與控制，保證樁基成樁質(zhì)量。

用導(dǎo)管法灌注水下砼時(shí)，其所用的導(dǎo)管在安裝前應(yīng)進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，防止斷樁事故的發(fā)生。

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)配合比進(jìn)行砼的拌制，從源頭上控制砼的質(zhì)量。

加大首批砼儲(chǔ)備量；拔球時(shí)，砼灌注沖力大，沉渣被沖開(kāi)，樁端與持力層能較好地結(jié)合，確保了端承力的發(fā)揮。

當(dāng)砼灌注至鋼筋籠底端時(shí)，應(yīng)注意防止鋼筋籠上浮。當(dāng)砼埋過(guò)鋼筋籠底端2-3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上；如發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開(kāi)始上浮，應(yīng)立即停止?jié)沧ⅲ?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注。

砼灌注過(guò)程中應(yīng)準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆砼標(biāo)高，并做好灌注記錄。導(dǎo)管埋深太下容易提漏，埋深太大則在導(dǎo)管提起時(shí)因底部砼接近初凝而不能及時(shí)填充，使泥漿容易進(jìn)入造成斷樁。

盡量縮短砼灌注時(shí)間，加快砼灌注速度。 灌注時(shí)間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強(qiáng)度能得到保證。 灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，上部砼已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長(zhǎng)，砼表面的沉淀物加厚，砼頂升力減小，砼灌注極為困難，容易造成堵管與導(dǎo)管拔不上來(lái)，引發(fā)斷樁事故。

在砼灌注行將結(jié)束時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大導(dǎo)管的埋置深度并及時(shí)上拔導(dǎo)管,使后期灌注的砼所受的壓力增大,可以提高樁頭部分砼的密實(shí)度。

綜上所述,鉆孔灌注樁的質(zhì)量受諸多因素的影響,施工中稍有不慎，將會(huì)造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故，只有牢牢把握住施工的各個(gè)環(huán)節(jié),明確質(zhì)量控制要點(diǎn)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行操作,加強(qiáng)管理,才能保證樁基施工質(zhì)量。