鉆孔灌注樁的施工及質量保證措施

□趙志剛 □朱衛東 □郭林山（河南省水利第一工程局)

鉆孔灌注樁是樁基中常見的一種基礎形式，廣泛應用于樓房建筑、橋墩基礎的施工。其適應性較強，適用于各種地層巖性。下入鋼筋籠，澆筑混凝土，達到提高地基承載力和穩定性的目的。但鉆孔灌注樁施工環節較多，容易出現質量問題，這些質量問題往往使成樁難以滿足設計要求，且補救困難。為此，其施工質量關鍵在于各個施工工序的嚴格控制。嚴格檢查驗收，嚴把工序質量關。施工中出現了問題及時采取有效措施進行補救。只有這樣才能保證樁基的質量滿足設計要求。

1.施工準備

1.1 技術交底。施工前首先召集施工人員進行技術交底工作。共同熟悉樁基的地層巖性、地下水位埋深、地層的可鉆性和保護孔壁穩定的措施等相關資料，并針對其施工條件提出相應的技術措施，提出施工要點和注意事項，使施工中每個工序的質量控制做到心中有數，不打無準備之仗。

1.2 平整場地。在所施工樁位處，先用人工配合機械進行場地平整，清除雜物，換填軟土并整平碾壓密實，確保地基強度符合鉆孔施工要求，平整碾壓面積應滿足鉆孔施工需要。

1.3 定位放樣。根據設計單位交付的樁中心參數及相應的測量資料，經校核無誤后，按照測量精度要求實地確定鉆孔樁位，然后埋設護筒測定樁中心點，搭設鉆孔作業平臺，測定樁孔護筒頂高程。

2.成孔質量的保證措施

2.1 嚴格控制樁位及鉆機安裝質量。樁位測定、鉆機安裝是灌注樁順利施工的一個重要環節。施工過程中根據測量資料，應用全站儀或經緯儀準確測出樁位坐標位置，然后在樁位中心垂直的4個方向各打一控制樁，掛線相交拉出“十字”線確定中心位置。按照地層的實際情況居中埋設護筒，并將周圍用粘土回填夯實，使護筒穩定可靠滿足鉆進要求。鉆機平臺，應采取擴大支撐墊穩基面，機座調整水平穩定后鉆塔吊起鉆具使其與護筒中心點重合。如果偏差較大，應調整鉆機位置保證偏差在最小的允許范圍之內。鉆進施工中，要求每班至少校核鉆架及鉆桿的垂直度一次，若有偏移及時糾正，采取相應措施保證樁孔垂直度符合規范要求。

2.2 鉆孔過程的質量控制。鉆孔灌注樁的成孔所采用的鉆機要根據地層巖性和可鉆性來有效選擇。若地層巖性膠結成巖較差，孔壁穩定性差且多為卵石的地層，宜采用沖擊型鉆機來施工；地層多為土層、軟巖層或較完整的巖石地層，宜采用循環旋轉型鉆機來施工。沖擊型鉆機是把帶鉆刃的重鉆頭提高，靠自由下落的沖擊力來削切巖層或沖擠土、卵石層，排出碎渣成孔。鉆孔施工開始先采用小沖程沖擊，待鉆至一定深度后可根據地層巖性調整沖程高度和頻率，使其達到最佳沖擊效果。施鉆中保持孔內充滿漿液，若發現漏漿要及時補充，保證護壁不坍塌。經常校核鋼絲繩與護筒中心是否在一垂直線上，確保成孔的垂直精度。旋轉型鉆機開始鉆進時，應待泥漿循環3～5m i n后再啟動鉆機慢速回轉，輕壓慢轉數分鐘后，逐漸增大轉速和鉆壓。然后進入正常鉆進。轉速及鉆壓與鉆進深度、地層、鉆頭形式、供漿壓力和供漿量等有關，鉆進時應根據這些要素以適宜的鉆速進行鉆進，并隨地層的變化及時進行調整，更好的使鉆孔中的泥、砂、礫石、渣屑能隨泥漿暢通地沖出孔外。當進入砂、礫層或強風化軟地層時，若鉆壓過大，鉆進過快，則鉆渣巖粉大部分不能沖出孔外，形成孔內沉渣過多，容易出現孔內事故。因此，鉆進操作要根據地層情況，隨時調整鉆壓、鉆速、水量使其相互適應，在保證鉆孔質量的前提下，提高鉆進速度。

2.3 根據地層變化泥漿質量的控制。鉆孔灌注樁成孔時，泥漿除了起到護壁作用外，還是重要的排渣媒介。采用沖擊鉆機施工，鉆頭全部進入巖層且能保持豎直穩定時再加速鉆進。孔內灌注粘土泥漿或者填入粘土使其鉆進中自然造漿來滿足成孔質量要求。泥漿主要性能指標，可根據地層巖性、鉆進速度和孔壁完好情況來調整，泥漿過濃影響進度且護壁過厚影響成孔質量，過稀時護壁效果差且孔內巖渣不易掏出造成孔內沉渣過多。采用循環旋轉鉆機施工，泥漿性能指標更為重要。一般在粘性土層中，泥漿的比重應控制在1.1～1.2g/cm3；在砂和夾砂層中，泥漿的比重應控制在1.3～1.5g/cm3；在卵石層或易坍塌的軟地層中，泥漿的比重應控制在1.5g/cm3以上。泥漿的浮渣能力與泥漿的質量緊密相關，評定泥漿的質量，除了比重外，還有粘度、含砂率和膠體率等。當泥漿過濃而鉆進時，應兌進較稀的漿液進行調整，嚴禁加入清水稀釋。

2.4 清孔的質量控制。清孔是一道十分重要的工序，是減少孔底沉渣，保證樁的承載能力的關鍵。沖擊鉆成孔，一般采用換漿法進行。必須做到2次清孔，即在保證泥漿性能的同時，成孔后清孔一次和鋼筋籠下入后澆筑前清孔一次，清孔至孔內漿液符合要求，檢測人員實測孔內沉渣。循環旋轉鉆機成孔，鉆孔終孔后應將鉆頭提高孔底1m左右，使其空轉保持原來的泥漿指標，循環沖出浮渣。沖孔一段時間后，根據實際情況可以向孔內送入較稀的漿液來繼續沖孔清孔，直至把樁孔內沉渣和孔壁泥皮沖洗得符合質量要求為止。這時即可量測孔底沉渣厚度，若測出結果不符合規定，則需繼續清孔。

3.鋼筋籠制安質量的保證措施

3.1 鋼筋籠制作。施工前，首先對已進場的鋼筋進行調直除銹，按不同規格分別堆放。然后按照設計圖紙配料，制作過程嚴格按照規范和規格尺寸，在已平整好的平臺上焊接綁扎，保證數量，尺寸正確。樁柱主筋采用焊接頭，其最小搭接長度，單面焊為10d，雙面焊為5d，并控制骨架間距用箍筋固定綁扎。

3.2 聲測管制安。超聲波檢測管以等分圓周的方法設置在鋼筋籠主筋內側。聲測管接頭采用套接焊接封閉，底部管口用鋼板封焊嚴密，在與鋼筋籠連接處加焊定位鋼筋，以保證聲測管垂直。制安既要保證整個測管的密封性，又要保證檢測探頭能順利下到最低處，確保聲測順利進行。

3.3 鋼筋籠吊放。鋼筋籠的起吊和就位采用汽車起重機吊放，鋼筋籠在現場焊接時對每節連接做出標記，防止漏節和錯接。吊裝過程中應保證鋼筋籠垂直，并在籠外側安裝導向，一般4m一組防止鋼筋籠中心偏位。鋼筋籠長度在15m以內采用一次性吊放，15m以上采用兩節或多節吊裝。一節下入孔后用鋼管橫向支撐固定，然后再把另一節鋼筋籠垂直對接進行豎直向搭接，單面焊牢，焊接接頭在鋼筋籠內側。鋼筋籠下入完成后，一定把其固定在孔口設定的架子上，防止灌注混凝土時鋼筋籠上浮移動。

4.混凝土灌注成樁質量保證措施

4.1 混凝土質量的控制。嚴格檢查原材料的質量保證資料并現場取樣復檢，對不合格材料，嚴禁用于混凝土灌注樁。根據灌注量可采用商品混凝土，專業商混各項參數指標都在監控情況下完成，其質量有保證。混凝土運至現場后應檢查其均勻性、和易性，并無離析和泌水現象。現場檢測坍落度，其指標在160～200m m之間，否則混凝土要進行第二次拌和，兩次拌和仍達不到要求，作為棄料處理。現場取樣制試塊，做混凝土的抗壓試驗來評定混凝土質量。

4.2 導管制作安裝。專用導管采用法蘭盤連接，中間加密封圈，下入的第一節長度為5m，在使用前進行水密承壓和接頭抗拉試驗。依次下入孔內，直至導管下口距孔底25～40cm時，停止接管并安裝漏斗進行灌注混凝土。

4.3 混凝土的灌注。開始澆筑時，混凝土量必須儲足一次下料能保證導管埋入混凝土1.0m以上，以免因導管下口未埋入混凝土造成導管內反泥漿現象，導致混凝土澆筑失敗。灌注要連續進行，不能中斷，并可能縮短拆除導管的時間間隔。灌注過程中應經常用測錘測量孔內混凝土面位置，及時調整導管埋深，導管埋深控制在2～4m為宜，嚴禁把導管底端提出混凝土面。控制好灌注操作，保持有序拔管和連續灌注，使每段樁體的充盈系數＞1，確保混凝土的灌注質量。

4.4 混凝土樁頭處理。灌注到樁頂標高后予加一定高度，一般灌注比設計樁頂高程高出1m左右。鉆孔樁頭預留超高部分，待其強度達到標號在樁頂下道工序施工前，采用人工、機械配合鑿除，露出新鮮面并鑿毛，沖洗干凈，以便后序工程施工。

5.結語

以上施工與質量措施是對南水北調中線一期工程總干渠安陽段路渠交叉生產橋樁基實施過程中經驗與教訓的總結。鉆孔灌注樁施工，已有比較成熟的施工工藝，要保證施工質量，除施工隊伍的素質外，施工中應加強多個環節的質量控制，尤其是對樁基的造孔，混凝土澆筑的全過程控制，采取多種預防措施和工藝措施，才能保證樁基質量，創建精品工程。