淺談機械鉆孔灌注樁施工質量控制

摘要：機械鉆孔灌注樁是一種在各種土木工程中運用十分廣泛的地基施工技術，其擁有抗震性能優(yōu)秀，承載性能強，施工噪音低，能夠改善地基承載力缺陷等各種問題。當前，國內(nèi)地基基礎工程領域中，機械鉆孔灌注樁已經(jīng)占據(jù)了十分重要的地位。但是由于機械鉆孔灌注樁施工的風險因素眾多，施工步驟繁雜，稍有不慎則會導致樁身承載力明顯降低，嚴重的話還會造成塌孔、縮頸，更嚴重的甚至出現(xiàn)斷樁等施工質量問題。因此，對機械鉆孔灌注樁施工質量控制進行研究十分有必要，其不單單能夠有效提升灌注樁的施工質量，更為重要的是還能夠降低施工質量事故的發(fā)生率，并在第一時間采取相應的補救措施，以減少施工企業(yè)的經(jīng)濟損失。文章將以浙江省浙南海西文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園工程為例，對正循環(huán)鉆進泥漿護壁機械鉆孔灌注樁施工質量控制進行探析。

關鍵詞：機械鉆孔灌注樁；施工質量；泥漿護壁

機械鉆孔灌注樁施工技術主要就是根據(jù)不同的地質情況采取不同的鉆孔方式，在地層中根據(jù)要求形成相應形狀的井孔，在達到設計標高后將制作好的鋼筋籠垂直放置入井孔當中，然后再灌注混凝土，以形成樁基礎。在機械鉆孔灌注樁的施工過程中，要做好充分的施工準備，完善成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等各個步驟的質量控制管理，以充分確保鉆孔灌注成樁的施工質量。

1.工程概況

浙南海西文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園工程地理位置處于浙江省溫州市蒼南縣靈溪鎮(zhèn)新城區(qū)仁英路南側，建春暉路東側。整體建筑面積大約為268681m2，有建筑主樓有11層，辦公室5層，地下室1層。本工程的基礎工程使用的是鉆孔灌注樁基礎。根據(jù)當?shù)氐刭|環(huán)境，本次工程將采用正循環(huán)鉆進成孔的施工方式，輔以清水自然造漿護壁與泵吸反循環(huán)清孔的綜合施工工藝。浙南海西文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)園工程所采用的鉆孔灌注樁，樁徑樁徑分別為φ700、φ600，混凝土強度等級C30，φ700樁端持力層，有效長度L分別為44m、56m，鋼筋錨入基礎底板>600mm，共256根。樁身混凝土的充盈系數(shù)不小于115，塌落度18～22cm，混凝土澆灌時嚴禁導管提出混凝土面，樁底沉渣厚度控制為≤100㎜，樁頂澆灌標高應高于設計標高，承臺澆注前應鑿除樁頂表面浮漿，高度大于1500㎜。所有完成施工的樁基要對其進行質量檢驗。本工程采用質量三級保證，由公司、項目經(jīng)理部以及施工作業(yè)班組一同保證施工質量。

2.機械鉆孔灌注樁施工技術與質量控制

2.1施工準備

根據(jù)地質勘察報告以及施工設計要求，本工程機械鉆孔灌注方案將使用正循環(huán)鉆進成孔技術，配合清水自然造漿護壁以及泵吸反循環(huán)清孔施工技術。首先，根據(jù)鉆機適用情況以及當?shù)氐刭|環(huán)境選擇合適的鉆機[1]。其次，鉆孔場地平面尺寸要根據(jù)施工工藝、鉆機移位需求、鉆機底座尺寸等來決定。最后，確定施工方法與施工監(jiān)控手段，以保證施工質量。

2.2機械成孔

準確確定樁位，以樁孔為中心施工開挖圓坑，埋設護筒后使用全站儀對樁孔中心進行校正。讓護筒始終垂直于孔洞最中心的位置，外圍區(qū)域用土夯實，孔洞中心位置與樁位中心偏差應控制在20mm之內(nèi)。在確定樁位中鋪好臺木，準備好吊鉆機，機械成孔設備要穩(wěn)定、平整，保證在施工過程中不會出現(xiàn)偏斜。在機械成孔鉆進過程中要充分保證泥漿的質量，以避免坍孔與縮徑的情況出現(xiàn)。泥漿在鉆孔灌注施工中的作用十分重要。其擁有懸浮鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，防止孔洞坍塌的重要作用。泥漿主要是由水、膨潤土以及各種添加劑制成。具體的泥漿稠度應該根據(jù)鉆孔方式與地質變化。如果泥漿太稀則會降低排渣能力，弱化護壁效果。如果泥漿太稠則會降低鉆頭鉆孔的沖擊能力，減慢鉆進速度。在配制泥漿的過程中要注意合理控制泥漿比重、粘度、液面以及PH值[2]。在機械成孔過程中使用泥漿護壁與排渣的過程中需要對地質環(huán)境進行密切的勘察，根據(jù)地層的特點來適當調(diào)整泥漿的性能指標，以強化沖洗液的清理能力。本工程主要是人工素填土，主要構成物質包括碎塊石、混砂土與粘性土等。在成孔過程中要首先埋設好護筒，然后在其周圍回填黏土將其夯實，嚴禁使用石頭填充，以避免架空漏水。在選空前需要在樁孔護筒中放入黏土浸泡，開鉆的時候使用機械設備緩慢轉動，輕壓在護筒中的泥漿并且進行攪拌[3]。在滿足施工性能要求后開始鉆進施工。

2.3鋼筋籠的制作與安放

鋼筋籠要要嚴格按照施工設計圖紙來進行制作，鋼筋籠制作間距、長度與直徑偏差要符合允許偏差要求。分段制作的鋼筋籠在同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)量應該少于主筋總根數(shù)的50%，兩處接頭距離需要大于或等于40d（d為主筋直徑）。嚴格審查鋼筋籠制作用建筑材料的質保證書、抗拉強度、焊接強度試驗報告等，以保證鋼筋籠制作材料的質量。對加強箍筋與主筋進行點焊連接處理，箍筋形狀為螺旋狀[5]。當骨架焊接完成后，將其套入箍筋點焊接在主筋上，焊接處理要牢固穩(wěn)定。在運輸鋼筋籠時要平起平放，防止其扭曲變形。為了使得鋼筋籠能夠穩(wěn)定牢固的固定，每隔3m需要在其加強箍旁防止混凝土滾輪，這樣不單單可以滿足保護層厚度大于5cm的要求，同時還可以減少鋼筋籠上升下降的阻力，保證其能夠順利達到預設位置[6]。在安放鋼筋籠過程中鋼筋籠下降要對準孔口，保持水平狀態(tài)緩慢下降，以避免與孔壁發(fā)生碰撞，當?shù)醴攀茏璧臅r候要及時停止吊放并且積極尋找受阻原因。如果由于鋼筋籠沒有保持垂直吊放而造成受阻，則需要將其提出后重新垂直吊放。假如是成孔出現(xiàn)偏斜所導致，則需要進行復鉆處理再進行吊放。當鋼筋籠順利的下放至預定位置后，需要使用吊筋吊住鋼筋籠在樁頂標高位置，牢固連接吊筋與機身。

2.4下導管

使用游輪連接導管，內(nèi)徑為φ250，每節(jié)長度保持在25m左右，插管長度為40m，管身保持完整。在下導管的過程中，要保證導管在孔口連接處連接牢固，使用密封圈，水平吊直居中緩慢下放，以避免對鋼筋籠和孔壁發(fā)生卡掛或碰撞，導管底端應與孔底保持05m左右的距離。如果埋管深度小于1m時，商混呈現(xiàn)錐體下落，從而使得附近出現(xiàn)部分隆起，形成堆積灌注，商混對孔壁周圍的土層不存在壓力推擠作用，樁體與土層僅僅只是存在表面性的接觸。而當導管的深度大于1m的時候，混凝土表面坡度均勻，后續(xù)灌注的混凝土已經(jīng)向導管四周擴散，并且擠壓入孔壁表層里，以使得樁與土層能夠緊密的結合。因此可以得出，當導管埋入混凝土的深度越深，則混凝土向四周均勻擴散的效果越佳，混凝土也更加緊實。但是需要注意的是，導管不宜埋入過深，如果混凝土在導管中流動不暢十分容易形成堵管。

2.5二次清孔

清孔的主要目的就是將孔底中的雜物與沉渣清除干凈，以保證鉆孔灌注樁的樁長與承載力能夠滿足施工設計要求。為了最大程度的降低孔底沉渣對樁基承載力的影響，可以能夠優(yōu)化泥漿性能，增加清孔時間等方式來提升清孔的效用。當基樁成孔至設計標高后使用鉆桿進行第1次清孔，當測試孔口泥漿密度合適的情況下及時吊放鋼筋籠并且放置導管。由于鉆孔內(nèi)泥漿在吊放鋼筋籠與沉放導管的時候原本是懸浮狀態(tài)的沉渣回到樁底，因此需要進行二次清孔。當泥漿密度與沉渣厚度滿足施工要求后才能夠進行水下混凝土灌注。在下放好導管后使用導管進行二次清孔與換漿?？變?nèi)泥漿比重要保持在115-120范圍內(nèi)，粘度保持在18-20s范圍內(nèi)，指導自檢沉渣厚度大于或等于100mm。在施工單位、建立單位驗收合格后方可進入下一施工步驟。

2.6水下混凝土灌注

水下混凝土灌注與灌注樁施工質量之間存在密切的關系?；炷猎跀嚢?、運輸、澆筑等一系列過程中出現(xiàn)任何問題都將會對水下混凝土灌注造成影響，甚至出現(xiàn)斷樁等安全事故。使用商品混凝土，嚴格控制塌落度、骨料粒徑、配合比等指標。保證導管擁有嚴密的密封性，不漏氣漏水。在灌注前將導管底端下放至孔底，再往上端提400-500mm，再進行混凝土貯存與拉蓋灌注。貯斗中的混凝土第一次存量要使得首次灌注過程中導管底部可以伸入混凝土08-13m。在進行灌注的時候要定期策略混凝土面位置，以保證導管埋深能夠能夠在2-6m范圍內(nèi)。定期上下拔插導管，以保證樁身混凝土的緊實。在完成灌注后緩慢、垂直的將護筒拔出，以保護樁頂混凝土的質量。在水下混凝土灌注施工過程中要嚴格審查商品混凝土質量，混凝土配合比、混凝土試塊抗壓強度試驗報告等。

3.結束語

對機械鉆孔灌注樁施工進行質量控制應該從機械鉆孔的施工準備入手，嚴格規(guī)范鉆孔施工工藝與施工技術，以保證成孔質量，重視鋼筋籠的制作與安放，下導管，二次清孔，水下混凝土灌注等施工環(huán)節(jié)，以保證整體基樁的施工質量。

參考文獻：

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[2]宋志宏.鉆孔灌注樁施工質量的控制措施分析[J].中國水運（下半月），2012，（06）：234-235.

[3]李春和.鉆孔灌注樁施工質量控制及事故處理[J].交通世界（運輸.車輛），2015，（Z1）：42-43.

[4]李云識，雷雨霞.淺談軟土地基鉆孔灌注樁施工質量通病與防治[J].科技與企業(yè)，2014，（11）：224.

[5]夏建甫，周文雅.鉆孔灌注樁施工質量控制及通病防治[J].門窗，2014，（12）：453-454.

[6]陸宇峰.鉆孔灌注樁施工質量缺陷及處理方法[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2015，（14）：42-43.

作者簡介：周茂德（1981-）男，漢，浙江蒼南，工程師職稱，本科，蒼南金晟建設工程有限公司，研究方向：建筑工程施工。