跋山水庫溢洪道混凝土灌注樁施工質量控制

戚立榮

（沂水縣跋山水庫管理處，山東 沂水 276400）

跋山水庫位于淮河流域沂河干流的中上游、沂水縣城西北17.5km的跋山腳下、沂河與支流暖陽河匯流處。大壩呈弓形，全長1780m，為粘土心墻砂殼壩，控制流域面積1782km2。水庫建于1960年，總庫容5.29億m3，興利庫容2.67億m3，主要作用為防洪灌溉，結合發電和養魚，是一座具有綜合效益的大（二）型水庫。水庫樞紐主要由大壩、放水洞、電站、溢洪道等建筑物組成。

溢洪道位于大壩右端，共有16孔閘門，閘孔總凈寬160m，閘下游護坦接泄槽，泄槽末端接鋼筋混凝土挑流鼻坎，挑流坎段長13.0m，寬181.3m。挑流坎為連續式，坎頂高程為168.04m，鼻坎下設鋼筋混凝土灌注樁基礎，兩岸為鋼筋混凝土導流墻。鋼筋混凝土灌注樁直徑0.8m、間距3.0m，樁頂高程164.00m，底高程157.00m，樁長 7.00m。

溢洪道地層分布主要為古生界寒武系下統饅頭組。巖性主要以灰巖為主，假整合于佟家莊組地層之上。溢洪道引渠和尾水渠段分布有新生界第四系殘積坡積堆積地層。

溢洪道灌注樁工程共有64根灌注樁，造孔均為基巖內造孔，造孔采用沖擊鉆。施工工藝流程：構筑鉆機平臺→埋設護筒→鉆機鉆進→清孔→下鋼筋骨架→安設導管溜槽→澆筑混凝土→拔除護筒→養護。

1 成孔施工質量控制

樁位偏差即實際成樁位置偏離設計位置的差值。由于樁上部結構作用在基礎上的荷載位置是不能變動的，樁偏位后，樁的實際受力狀態發生了變化，即使采用補救措施，往往也難以達到設計目的；造成樁的可靠性降低，工程造價增加，工期延長等后果。在施工過程中，應針對造成樁位偏差的主要原因，加強施工控制和質量管理，確保成樁位置的準確性。

1.1 樁的位置控制

為了得到準確的樁位，在施工前建立固定的測量控制網（點），然后進行樁位放線。樁位測量放線時，要求各樁位置的測量誤差控制在±0.5cm之內，一旦確定了樁的位置，即用長≥30cm的木樁外引打入地下，在木樁頭以鐵釘標明樁位的準確位置，并做好保護，作為埋設護筒、鉆機就位的依據。

護筒的作用是固定樁孔位置，做鉆進導向，提高孔內水位，防止地面水流入，保持孔口穩定。在護筒埋設時，應既要做到牢固可靠又要保證護筒設置在正確的位置上。護筒的埋設方法有挖坑法、錘擊打入法和挖坑與錘擊打入相結合的辦法，護筒埋設深度一般為2～4m，高出地面30～40cm。由于本工程是巖石造孔，所以先構筑平臺后再埋設護筒。構筑鉆機平臺，采用粘土將齒槽填平，用裝機進行碾壓，隨后進行護筒埋設和鉆機就位。護筒與孔壁間用粘土分層夯實，以防止地表水流入，又可固定護筒，當樁混凝土達到設計強度的25%后方可拆除。

為了保證鉆機對中，護筒埋設完畢后，測出護筒交叉的4個方向離樁中心的距離，作好記錄，并將樁中心反引到護筒上，在施工過程中以此作為鉆機就位、檢查、校核鉆孔中心和下設鋼筋骨架的依據。

1.2 鉆孔偏差

在鉆機就位時，先將鉆機底座調整水平，鉆塔調整垂直，重新檢查樁中心與鉆頭中心是否重合，如果偏差較大，應調整鉆機位置保證偏差小于2cm。鉆孔一旦發生偏斜，就會造成施工平面對位時的鉆孔中心與樁頂處中心產生偏差，在鉆孔過程中，應經常檢查鉆機的水平和垂直度，發生問題及時調整，且在空孔段的孔斜率控制在0.2%～0.4%以內，避免因孔斜造成樁位偏差。由于本工程灌注樁為無土層鉆進，鉆頭在開孔時無導向，在鉆進過程中，造成孔徑偏差大，進尺慢。經試驗采取松動爆破的方法，即將開孔1～2m的巖石進行松動爆破，這樣既加快了進度又控制了鉆孔偏差，確保了工程質量。

1.3 孔徑控制

待清孔和換漿完成后，必須對孔徑、沉渣厚度和泥漿性能進行檢查驗收。孔徑檢查用測繩系著外徑比設計孔徑小3cm的鋼筋圓環對準孔中心徐徐放入孔內，圓環能順利下到孔底，說明孔徑滿足設計要求，否則，應進行擴孔。

1.4 孔深及樁長控制

鉆孔深度應以圈測深度為準，一般應比設計孔深大0.5m左右，樁長要考慮頂部超澆混凝土高度，以便去除上部浮漿層及強度較低混凝土后，仍能保證樁頂高度，并以完好混凝土與上部連接，超高一般不小于0.5m。

2 清孔質量控制

2.1 沉渣厚度控制

鉆孔結束后，立即進行清孔。孔底沉渣厚度的測定，用測繩系著鐵制測餅檢測孔深，測餅測得的孔深與終孔深度的差值即為沉渣厚度，沉渣厚度控制在10cm以內。在鋼筋骨架下設完畢后再測一次沉渣厚度，如果不滿足要求，則利用導管進行二次清孔。

2.2 孔內泥漿控制

為了保證孔底沉渣在混凝土開倉前能滿足規范要求，鉆孔結束后，除作好清孔工作外，還要對孔內泥漿比重進行控制。將孔內含砂量大，泥漿性能差，容易在孔底產生沉淀的泥漿，換成性能好，且能保證在換漿結束至混凝土開倉前這段時間內，在孔底不產生或少產生沉淀物的泥漿，從而保證清孔后良好的孔底狀態，泥漿比重應控制在1.05～1.1左右，不宜過大，否則，會造成混凝土澆筑時頂托困難，影響樁身混凝土質量。泥漿性能檢查，取出距孔底約50cm處的泥漿，用泥漿比重秤測定泥漿的比重；用漏斗粘度計測定泥漿的粘度；用含砂量計測定泥漿的含砂量。現場一般用手指拈起置換出的泥漿，若指面泥漿均勻，指紋清析，即可進行測定。檢測項目滿足設計和《規范》要求后，即可進行混凝土澆筑。

3 鋼筋骨架和保護層控制

在鋼筋骨架下設過程中，因骨架的導向、對中、定位等工作管理不善，使鋼筋骨架的中心偏離了鉆孔中心，不但造成鋼筋的混凝土保護層不足，且使樁的整體位置產生偏移，使樁與上部承臺連接困難。在鋼筋骨架下設過程中應加強質量控制，保證鋼筋骨架位置的準確性。

灌注樁自樁頂5.00m范圍內配置8Φ14的構造筋，螺旋筋為Φ8，螺距200mm。鋼筋骨架的制作嚴格按設計圖紙進行。焊接要牢固可靠，成籠必須圓而直。鋼筋骨架除滿足設計要求外還應有足夠的剛度，便于運輸和吊裝。防止在吊裝、運輸和下設過程中鋼筋骨架變形，每2m設一道加強箍。

鋼筋骨架保護層的確定：為了保證鋼筋骨架的中心與鉆孔中心重合，吊裝鋼筋骨架時，用鋼管2根或4根順鋼筋骨架方向捆牢在直徑兩端點上，防止鋼筋骨架彎曲變形，方便吊裝定位，鋼筋骨架放入時，隨時拆除。采用混凝土墊塊控制灌注樁保護層厚度，將墊塊分層綁在鋼筋骨架加強筋上。

混凝土澆筑時應防止鋼筋骨架上浮，鋼筋骨架上浮因素很復雜，它與鋼筋骨架結構、混凝土和易性、澆筑速度、導管埋深、孔內泥漿等因素有關。為保證鋼筋骨架有足夠的穩定性，在定位結束后將骨架上端焊接在護筒及腳手架上。

4 混凝土灌注質量控制

混凝土設計強度為C20，采用垂直導管水下澆筑，要求混凝土和易性好，具有流動性大、緩凝、良好的粘聚性和保水性等特性，坍落度18～22cm，現場試配確定配合比水泥:中砂:碎石(粒徑 2～4):碎石(粒徑 1～2):水=410:688:748:374:230，摻木鈣減水劑，減小水灰比，增大流動度，減少離析，防止導管堵塞，并延緩初凝時間。

首灌混凝土量應滿足導管初次埋深不小于1.0m及填滿導管底部需要，按樁深7.0m計算，初灌量約為0.9m3，確定初灌量為1.0m3。

沿導管周圍用腳手板將鉆井孔口圍起來，導管底口距孔底40cm左右，隔水栓用8#鉛絲吊起距導管內水面 20～30cm，上面放 10cm高水泥砂漿，漏斗內裝滿混凝土，各小推車備滿混凝土，用斷線鉗剪斷鉛絲，混凝土急速落下，并將漏斗旋轉下壓使導管至孔底，以防泥漿反壓到導管內，造成初次灌注失敗。

混凝土初次灌成功后應立刻連續澆筑不得中斷，在澆筑過程中，隨時準確測量孔內混凝土上升高度是灌注的關鍵，保證導管埋入深度不小于1.5m，不大于6.0m。隨時用探錘測量混凝土面實際高程，計算混凝土上升高度、導管下口與混凝土相對位置。導管要隨澆灌隨提升，避免提升過快造成混凝土脫空出現夾層、斷樁，或提升過晚造成導管拔不出的事故。當通過測量計算漏斗內混凝土落下后足以使孔內混凝土面高出應灌注高度0.5m時，慢慢提升導管，避免樁頭出現凹形，最好使其成為凸形。

5 施工質量檢驗

由于采取以上控制措施，混凝土灌注樁質量控制取得了良好的效果，64根樁未出現過缺陷樁，經低應變動檢測，結構完整混凝土波速正常，檢測結論為合格樁。

6 結 語

大孔徑灌注樁的成樁質量決定于施工過程的每一環節，加強施工控制是保證樁質量的重要手段。混凝土原材料、成孔質量、清孔質量、鋼筋制作安裝質量、混凝土拌和質量、澆注質量等均影響成樁質量，因此在施工前針對各工序設置質量控制點，制定預防措施和應急計劃，在施工中應當著重加強質量與施工控制管理，嚴格施工程序，克服麻痹思想，強化工作態度，避免樁的質量缺陷，提高成樁質量。