橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及質量控制分析

孫占棟

【摘 要】隨著近年來施工機具、施工技術的不斷改進和完善，灌注樁中存在的斷樁、縮頸、露筋、塌孔等主要質量問題得到了有效抑制，但是由于施工工藝和施工方法不妥導致的質量問題還是時有發(fā)生，文章結合某橋梁工程鉆孔灌注樁的施工工藝和施工方法，對其具體流程和常見質量通病進行了分析，以便更好的提高工程質量。

【關鍵詞】橋梁鉆孔灌注樁；施工工藝；處理措施

1 施工準備工作

1.1 平整場地

平整場地是為了安放鉆機做準備，因此，施工前應對施工場地上的雜物進行清除，并平整壓實鉆機需要的施工平臺。

1.2 勘察現(xiàn)場

因鉆孔樁機械屬于大型設備，施工前必須對鄰近區(qū)域的地下管線及構筑物的位置及分布情況調查清楚。對于跨越河流的還要考慮汛期防洪的安全要求。

1.3 測量放樣

施工前應對各樁中心進行測量放樣并復核測量，無誤后及時測放護樁。鉆孔灌注樁的施工設備主要有三種：沖擊鉆機、回旋鉆機和旋挖鉆機。在現(xiàn)場施工過程中，要根據(jù)鉆孔地質情況、樁徑、樁長及施工條件選擇鉆機類型，同時還要兼顧施工工期和經濟成本等因素影響。一般情況下，沖擊鉆主要用于地質較硬、有巖石等較硬地層的施工，如黏性土、砂類土、礫石、軟硬巖層及各種復雜地質；回旋鉆在粘土、亞粘土、淤泥類土質和粉砂層地質中施工優(yōu)勢明顯，施工速度僅次于旋挖機，且施工成本比旋挖鉆低，它分正、反循環(huán)兩種型號；旋挖鉆機適用于各種土質地層，砂類土、礫石、卵石及軟-中巖石，成孔速度快，孔底干凈，可以滿足各類大型基礎施工的要求。

2 鉆孔灌注樁施工工藝過程

2.1 平整場地

為鉆機提供穩(wěn)定的作業(yè)平臺，防止鉆機偏移引起偏孔和鉆機傾覆及罐車沉陷等問題。針對場地情況采用清除雜物、換除軟土、平整壓實處理，場地位于陡坡時，也可用枕木、型鋼等搭設工作平臺。場地在淺水中時，要用筑島圍堰法施工，筑島面積按鉆孔方法、設備大小等決定。在深水中施工時必須采取水中圍堰法。

2.2 護筒埋置

護筒是埋置于鉆孔樁孔口的一個圓筒，在進行埋置護筒前必須進行測量放樣，因護筒已經埋置，樁位就已確定。埋置護筒的作用：定位、避免孔口周圍雜物掉入孔內、保持泥漿水位，防止坍孔。

護筒的埋置要求：鉆孔前在現(xiàn)場放線定位，護筒中心豎直線與樁中心線重合，平面允許誤差為50mm，傾斜不大于1%；埋置護筒要采用人工挖孔埋設，外圍黏土夯填，埋置深度為護筒外徑的1～1.5倍，不得小于1m，護筒壁厚6～12mm；護筒頂面宜高出施工水位或地下水位2m，還應滿足孔內泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時還應高出施工地面0.5m；在水深大于3m 以上的水域沉入護筒應利用工作平臺和導向架輔助，采用振動、錘擊、射水等方法沉入；多節(jié)護筒聯(lián)接時，接縫應牢固、不漏水，筒內連接處應無突出物；鉆孔、吊放鋼筋籠及澆筑水下混凝土過程中不得撞擊護筒。

2.3 泥漿制備

泥漿的作用：在孔壁形成泥皮穩(wěn)定孔壁、潤滑鉆具、懸浮鉆渣用于正循環(huán)排渣。它由泥漿密度、黏度、含砂率和膠體率組成，對于不同的鉆機，泥漿密度有不同的要求，在實際工作中要視具體情況來選。

2.4 鉆孔施工

安裝鉆機前，底架應墊平，保持穩(wěn)定，不得產生位移和沉陷，鉆頭或鉆桿中心與護筒中心偏差不得大于5cm；無論采用哪種方法鉆孔，開孔的孔位必須準確，應使初成孔壁豎直、圓順、堅實；鉆孔時，孔內水位宜高于護筒底腳0.5m 以上或地下水位以上1.5～2.0m，在沖擊鉆進中取渣和停鉆后，應及時向孔內補水和泥漿，保持孔內水頭高度和泥漿密度和黏度；起落鉆頭速度要均勻，不得過猛或驟然變速，孔內出土不得堆積在孔內周圍；鉆孔作業(yè)應連續(xù)進行，鉆孔過程中應經常檢查并記錄土層變化情況，并與地質剖面圖核對，留置好各地層的渣樣，鉆孔達到設計深度后，應對孔位、孔徑、孔深進行檢查，并填寫鉆孔記錄表，孔位偏差不得大于10cm。

2.5 成孔質量檢測

成孔后的質量檢測可從垂直度、孔深孔徑、沉渣厚度三個方面進行。現(xiàn)在有一種鉆孔灌注樁垂直度檢測儀，可以檢查孔徑、孔深、垂直度及傾斜度及指標，由水準儀、折射管、導引筒、調節(jié)機構等組成，是一種比較精確的測量儀器。最常規(guī)的辦法是自制1 個3m 長外徑與設計孔徑相等的鋼筋籠，用吊具吊起，中心對準孔頂軸心，緩緩下落，每隔3～5m 檢查一下吊繩的偏位情況并做好記錄。這種方法直觀簡單，在實際中經常應用。對于沉渣厚度的檢查，首先要準確測量樁的終孔深度，樁的終孔深度應采用丈量鉆桿長度的方法測定，取孔內鉆桿長度加上鉆頭長度，鉆頭長度取至鉆尖的2/3 處。沉渣底標高通過鉛垂直接測量，測繩下到底后上下手一掂可以感覺到觸到巖石那種感覺，或者有一定的停滯感，說明到達沉渣位置了，鉛垂線長度直接用鋼卷尺測量，用鉛垂線測量后的長度與鉆桿長度相比較，差值就是沉渣厚度。

2.6 清孔

鉆孔過程中會有一些泥漿和鉆渣沉于孔底，必須將這些沉積物清除干凈，才能使灌注的混凝土與地層或巖石緊密結合，保證樁的承載能力。清孔常用的方法有抽渣法、吸泥法、換漿法和泵吸反循環(huán)清孔等。

2.7 鋼筋籠的制作和安裝

鋼筋籠必須嚴格按照設計圖紙加工，主筋焊接前應進行彎制，確保主筋焊接后同軸線，搭接長度不小于5m，主筋焊接使用502 以上焊條，焊縫飽滿、無砂眼，焊渣或焊瘤要及時敲除。鋼筋籠的安裝，根據(jù)護筒頂及樁頂鋼筋籠的標高計算吊筋長度，吊筋懸掛于鋼管或方木上，鋼管或方木上支撐于堅實的地基上，防止其下沉以保證鋼筋籠底位置符合設計要求。

2.8 灌注混凝土

在灌注混凝土前，要注意聲測管的安裝位置及安裝方法，以保證正確安裝。首盤混凝土的灌注時，需要驗算混凝土料斗的體積，即第一斗混凝土的體積必須使封底后導管埋入混凝土面不少于50cm。每車混凝土灌注前，灌注人員需加強監(jiān)測其質量，發(fā)現(xiàn)離析、泌水、和易性差的混凝土應退回拌合站。首批混凝土灌澆正常后，應緊湊、連續(xù)不斷地進行灌注，嚴禁中途停工。灌注過程中，應經常用測錘探測混凝土面的上升高度，并適時提升拆卸導管，一般保持導管的合理埋深2～6m。澆注完畢后，應對樁身進行完整性的檢驗，可采用超聲波檢驗法、抽芯法、低應變檢測和動測法。

3 施工過程容易出現(xiàn)的質量通病及處理措施

雖然在施工的過程中采取了相當嚴格的施工工藝，鉆孔灌注樁的施工工藝也比較成熟了，但在具體的施工過程中還中存在著大量的施工風險，比如塌孔、卡鉆、掉鉆、浮籠、斷樁等一系列事故，給我們的施工帶來諸多不便。現(xiàn)將常見的事故原因及處理措施介紹如下：

3.1 塌孔

在澆注的過程中，泥漿、黏土質量不符合標準，孔內水頭高度不夠，清孔后放置時間過長都有可能導致塌孔。出現(xiàn)塌孔情況后，要視具體的情況采取不同的措施，可重新設置護筒、采用加長護筒、位置較深不嚴重時，可繼續(xù)鉆進等。

3.2 掉鉆

掉鉆的原因有鉆桿連接處有損傷、轉速不當或扭轉彎曲折斷、超負荷等情況。處理措施，掉鉆后要及時摸清情況，制定切實可行的打撈方案。

3.3 斷樁

灌注過程中發(fā)生埋管、卡管、阻管及其他一切情況都可能造成斷樁。導管拔出混凝土面或導管接頭處漏水等是其主要原因。

應對措施：在灌注混凝土開始不久出現(xiàn)的問題，應迅速拔出導管和鋼筋骨架，將可吸出的混凝土盡量吸出，重新注入混凝土；發(fā)現(xiàn)導管進水或其他故障時，如有充足時間，在灌注混凝土不初凝的情況下，可將導管拔出，修理后采用管底堵塞的隔水方法，重新插入導管，去掉底塞恢復灌注或直接將導管插入已灌注的混凝土中，將導管內的水和表面稀松的混凝土吸出后重新灌注。

4 結語

樁基是橋梁的基礎工程，是保證橋梁正常使用，不發(fā)生安全事故的先決條件。作為1名橋梁鉆孔灌注樁的基礎工作者，不僅要在實際的工作中有過硬的現(xiàn)場操作技術，還要掌握具體的施工工藝要求及施工方法，以便能打好橋梁的基礎樁，保證橋梁工程的質量和安全。

【參考文獻】

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[責任編輯：楊玉潔]