關于水下鉆孔灌注樁施工工藝與質量控制的研究

文/田琨、溫舒平、劉全棟、張成、謝明 中建八局第一建設有限公司 山東濟南 250000

關于水下鉆孔灌注樁施工工藝與質量控制的研究

文/田琨、溫舒平、劉全棟、張成、謝明 中建八局第一建設有限公司 山東濟南 250000

水下鉆孔灌注樁工程是我國水運工程的重要組成部分，在水運建設工作中發揮著重要的作用。其施工工藝和質量控制是確保水下鉆孔灌注樁工程能夠順利進行的基礎，對這兩個方面的研究是非常必要的。水下鉆孔灌注樁工程的施工工藝主要分三個階段，分別是成孔階段、清孔階段、水下混凝土灌注階段。水下鉆孔灌注樁工程的質量控制也分為三個階段，分別是事前控制、事中控制和事后控制。

水下鉆孔灌注樁；施工工藝；質量控制

水下鉆孔灌注樁在橋梁工程中的應用比較常見，是橋梁施工的基礎形式之一，憑借其適應性強、抗震性強、所需設備簡單、操作便利、施工安全等優勢受到了廣泛的關注。水下鉆孔灌注樁在使用過程中能夠將上部結構傳來的動載和靜載均勻的傳遞至深層穩定的土層中，大大的降低了施工過程中的基礎沉降和不均勻沉降，提升了水下鉆孔灌注樁的使用效果。

1、水下鉆孔灌注樁的主要施工工藝

1.1 成孔階段施工工藝

水下鉆孔灌注樁工程成孔階段的施工工藝主要分兩個方面進行分析，一方面是正循環回轉鉆井施工工藝，另一方面是反循環回轉鉆進施工工藝。正循環回轉鉆井施工工藝是指利用鉆機回轉裝置帶動鉆桿和鉆頭的回轉，通過不斷的回轉切削破碎巖土，在鉆井過程中使用泥漿進行護壁、排渣。泥漿主要通過泥漿泵進去到鉆桿當中，通過鉆頭將泥漿射出，帶動鉆渣上升，最終到達泥漿池中進行凈化，從而實現泥漿的循環使用。

反循環回轉鉆井施工工藝是指在樁頂處設置護筒，通過旋轉盤帶動鉆桿、鉆頭的運動，在鉆井過程中，沖洗液會從鉆桿產生的間隙中流入，攜帶著鉆渣返回地面，同時沖洗液又回到孔內形成循環。一般情況下，反循環回轉鉆井施工工藝主要應用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂礫等土層的成孔階段，進入不同的硬度的巖土中需要采用不同形式的鉆頭。按照其沖洗液的循環方式可以分為泵吸、氣舉、噴射這三種方式[1]。

1.2 清孔階段施工工藝

隨著科學技術的不斷完善，水下鉆孔灌注樁工程的施工工藝也結合了新理念和新技術，確保清孔階段的順利進行?？諌簷C吹砂管反循環清孔法是現階段一種比較常見的新型清孔階段的施工工藝，主要通過軟體風管將壓縮空氣送進吹管底部，與泥漿形成泥漿空氣混合物，通過泥漿的迅速流動排出孔內，從而達到清孔的功效。空壓機吹砂管反循環清孔法在使用過程中存在一定的優勢與劣勢，只有合理的對這些優勢與劣勢進行分析與利用，才能更好的發揮出空壓機吹砂管反循環清孔法的效果。

空壓機吹砂管反循環清孔法具有清孔時間短、清孔效果高的優勢，即使是深度比較深的樁孔，也能夠進行有效的清理。而且，由于這種方法的清孔時間比較短，清孔速度比較快，大大的降低了塌孔、縮徑等威脅。但是，在清孔的過程中，空壓機吹砂管反循環清孔法所需要的設備比較多，涉及到的工序比較復雜，稍不注意就會出現施工漏洞，造成很多不必要的麻煩。

1.3 水下混凝土的灌注

水下混凝土灌注是水下鉆孔灌注樁工程中比較重要的環節，其灌注結果的好與壞將會直接影響到樁基質量，所以，科學的進行水下混凝土灌注是非常必要的。首批水下混凝土灌注需要注意灌注量、灌注高度、孔底高度、泥漿密度、導管內徑、樁孔直徑等方面的因素，孔徑越大，灌注量就越多。因為需要攪拌的混凝土量過大，所以經常會出現離析現象，混凝土的易性變差，所受到的阻力也會隨著增強，不利于水下混凝土灌注。面對這種情況，應該適當的加大設備的起重能力，確保后續水下混凝土灌注的順利進行[2]。

2、水下鉆孔灌注樁的質量控制分析

2.1 水下鉆孔灌注樁工程施工質量的事前控制

1.在水下鉆孔灌注樁工程施工之前，要嚴格進行現場資質條件審查，確保審查結果準確無誤之后才能開始進行施工。在施工過程中，要加強對現場施工人員的綜合素質和專業能力進行審查，明確施工機械的運行情況。

2.要求設計人員明確自己的設計意圖，有關部門組織設計交底與圖紙會審，確保水下鉆孔灌注樁工程的施工質量。

3.在水下鉆孔灌注樁工程施工之前，必須要進行施工現場地理環境的勘察，根據地質情況與施工圖紙相結合進行分析，明確在施工過程中可能出現的問題，并且根據預測結果制定相應的解決措施。

4.施工單位應該嚴格對施工現場的材料、設備、半成品進行控制，確保進入施工現場的材料的設備都不存在質量問題和安全問題。

2.2 水下鉆孔灌注樁工程施工質量的事中控制

水下鉆孔灌注樁工程施工質量的事中控制主要表現在三個方面，分別是鉆機就位控制、泥漿制備質量控制、水下混凝土灌注質量控制。由于水下鉆孔灌注樁工程的主要施工位置在水下，所以經常會受到潮汐的影響，無法保證鉆機底座和頂端的穩定性，鉆機位置移動和沉陷的狀況時有發生。施工單位應該對鉆機就位情況進行合理的控制，確保樁位的準確性。泥漿在水下鉆孔灌注樁工程中的作用就是護壁、排渣，為水下鉆孔灌注樁工程的施工質量控制提供基本保障，確保施工過程中的每一個環節都能夠在規章制度的約束下進行。水下混凝土灌注主要使用卡口式導管，在使用之前需要經過嚴格的水密性試驗和過球試驗。

2.3 水下鉆孔灌注樁工程施工質量的事后控制

當樁頭砼強度達到設計值的25%時，施工人員應該立即鑿除樁頭的多余砼[3]。一般情況下，鑿除樁頭的多余砼都是采用人工手工鑿除的方法，不會使用爆破這種會影響到樁身質量的方式。在鑿除過程中，要注意預留筋的保護，如果在鑿除過程中預留筋的變形情況比較嚴重，要及時進行調整。在齡期結束之后，施工單位要對混凝土的完整性進行檢測，只有各項檢查數據都符合相關標準，才能確保水下鉆孔灌注樁工程施工質量控制的效果。

結論：

綜上分析可知，水下鉆孔灌注樁工程是我國水運工程的重要組成部分，對其施工工藝和質量控制的研究是非常必要的，本文主要通過成孔階段、清孔階段、水下混凝土灌注階段對水下鉆孔灌注樁工程的施工工藝進行研究。針對事前控制、事中控制和事后控制對水下鉆孔灌注樁工程的質量控制進行分析。

[1]楊金國.水下鉆孔灌注樁主要施工工藝及質量控制分析[J].中國水運(下半月),2010,05:93-94.

[2]馮忠偉,楊世新.水下鉆孔灌注樁的施工技術及質量控制[J].山西建筑,2010,24:237-238.

[3]陳小芝.水下鉆孔灌注樁施工問題與質量控制[J].交通世界(工程技術),2015,06:12-13+19.