提高砂性地質鉆孔灌注樁施工合格率

蔡永勇（上海遠通路橋工程有限公司，上海 200135）

提高砂性地質鉆孔灌注樁施工合格率

蔡永勇
（上海遠通路橋工程有限公司，上海 200135）

本文針對越南河內-海防高速公路EX-3標砂性地質鉆孔灌注樁施工過程中容易出現塌孔、縮徑、樁底沉渣超標等質量缺陷，結合施工經驗及如何優化施工工藝進行探討，以提高樁基施工合格率。

砂性地質；鉆孔灌注樁；合格率

0　引言

本文結合工程實際案例就提高砂性地質鉆孔灌注樁施工過程中容易出現的塌孔、縮徑、樁底沉渣超標等質量缺陷，如何提高砂性地質鉆孔灌注樁施工合格率，結合項目實際情況通過以下五個步驟進行分析：①現狀調查；②原因分析；③要因確認；④制定對策及實施；⑤驗證實施效果。從而提高樁基礎施工合格率。

1　現狀調查

項目樁基礎施工過程中遇到塌孔、縮徑（縮徑尺寸大于5厘米）、樁底沉渣超標等質量缺陷。項目對已施工完成的26根樁基礎進行統計，找出主要缺陷因素，通過分析總結如表1。

表1

為避免樁基施工影響項目總體施工進度及增加項目經營成本，上表羅列因素需及時解決。

2　原因分析

通過查閱樁基施工相關資料，結合項目自身特點總結以下可能存在的影響因素及導致影響因素的原因如下:①膨潤土質量差，原因為生產企業質量控制不合格；②泥漿調制，原因為膨潤土調制成泥漿后未發酵；③清孔工藝不合理，原因為當前采用正循環清孔；④下放鋼筋籠速度慢，原因為工人操作不熟練；⑤混凝土拌合及運輸安排不合理，原因為拌合速度慢、運輸車輛偏少；⑥導管氣密性差，原因為導管接頭不密封；⑦混凝土質量不合格，原因為混凝土的塌落度不滿足指標；⑧鉆孔速度過快；⑨護筒長度不夠。

3　確認要因

根據項目地質勘察資料顯示，項目施工所在地地質條件為淤泥層→軟弱粘土層→砂層，地下水位高。淤泥層由于地下水浸泡，流動性大，在樁基成孔后，容易出現孔徑內縮現象。鉆孔工作實施至砂層后，破壞了砂層的自然結構，隨著鉆機的不斷出渣，孔內注漿，砂層應力的急速釋放，導致樁孔局部薄弱部位坍塌。另外砂層中容易產生沉渣，因此對鉆孔泥漿的要求較嚴格。

根據以上原因的探討與分析，總結出導致樁基施工質量缺陷的重要影響因素如下：①鉆孔速度過快，單根樁在2小時內鉆至指定深度；②膨潤土質量差，通過試驗分析對比，各類型產品質量差異大，效果區別明顯；③泥漿調制問題，膨潤土過多造成泥漿比重過大，顆粒難以溶解；④膨潤土未發酵，新造泥漿未充分溶解，比重輕，容易產生沉淀；⑤清孔工藝不合適，對于砂性地質條件，正循環清孔不適用；⑥混凝土的塌落度不合格，部分混凝土到達澆筑現場后試驗檢測不合格。

4　制定對策及實施

4.1加長護筒

項目所處地質為地表以下10m內均為淤泥層，為避免淤泥層出現縮孔與塌孔，將原本使用的6米護筒加長至12米。護筒焊縫位置加焊鋼板以防止護筒折斷；護筒采用靜壓法打入指定位置及深度，混凝土澆筑完成后使用振動錘將其拔出。

4.2膨潤土的選定及泥漿的調制

項目對越南膨潤土市場進行調查及取樣，并委托當地專業檢測機構對調查取回的膨潤土樣品及其造漿分別進行檢測（檢測內容包括：膠質價的測定、膨脹試驗、泥漿相對密度、泥漿粘度等）。項目根據檢測結果最終選擇了價格相對合理、質量有保障的澳大利亞進口膨潤土。

調制泥漿過程中嚴格控制膨潤土用量，用量過多容易達到飽和狀態，顆粒難以充分溶解，顆粒懸浮，增大了泥漿比重。過少會導致泥漿對孔壁的側壓力減小，懸浮攜帶鉆渣的能力較差，無法充分發揮泥漿的護壁效果；通過查閱規范及比例計算，調制出的泥漿經過試驗完全滿足施工要求；并且將調制好的泥漿發酵至少12h，使其充分溶解后效果更好。

4.3控制鉆孔速度

本項目樁基采用旋挖鉆機施工，成孔速度快。在通過淤泥層時，速度過快會出現縮徑；通過砂層時，速度過快會，地基應力釋放集中，增大塌孔的危險。調整進尺速度由原來的25m/h降至16m/h，同時保證孔內泥漿高度大于地下水位1.5米。

4.4二次清孔改為反循環清孔

項目將正循環清孔替換為大型空壓機配合泥漿泵進行反循環清孔。操作方法是在已下放到位的導管旁再增加一套直徑8cm的導管，將空壓機產生的高壓氣體導至孔底導管口附近，攪動孔底沉渣，再利用導管頂端安裝的泥漿泵將樁底泥漿抽出，達到快速清理沉渣的目的。

4.5混凝土質量控制

主要對混凝土塌落度、澆筑速度進行控制；混凝土塌落度過大會出現混凝土離析，混凝土塌落度過小會堵塞管道。對每車抵達現場的混凝土均檢查塌落度合格后予以澆筑；混凝土罐車由4輛增加至6輛，確保混凝土澆筑過程連續。

5　驗證實施效果

（1）增加護筒長度后鉆機鉆至砂層前沒有出現塌、縮孔現象。

（2）更換膨潤土后縮短了清孔時間，泥皮的厚度減小，塌、縮孔次數明顯減少。

（3）減慢鉆進速度后，不僅塌孔，縮徑現象明顯減少，成孔后垂直度檢測結果也大為好轉。

（4）采用反循環二次清孔工藝后，清孔時間縮短至3小時之內，沉渣清理速度明顯加快。

（5）混凝土質量控制及增加罐車數量后，加快了混凝土的澆筑速度，混凝土下放流暢，混凝土試塊試驗結果全部達標，提高施工效率的同時保證了施工的質量。

在采取各項措施后，隨機抽取了46根樁進行統計、分析，結果如表2。

表2

對比表1與表2的統計數據，樁基缺陷出現的頻率明顯降低，合格率增大。

6　結語

通過對砂性地質鉆孔灌注樁施工研究與總結，項目積累了砂性地質鉆孔灌注樁施工經驗，提高了效率，增加了工期效益，減小了項目經營風險。運用PDCA質量控制循環方法，集思廣益，開動腦筋，解決實際中更多的問題，提高質量控制意識，豐富項目員工的專業知識，增強了團隊合作精神。

［1］張忠苗.樁基工程［M］.中國建筑工業出版社，2007.

［2］JGJ 94-1994.建筑樁基技術規范［S］.1994.

［3］王新坡.反循環工藝在穿越粉砂層鉆孔灌注樁中的應用［J］.建筑知識：學術刊，2013.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.109

蔡永勇（1987-），男，寧夏人，本科，助理工程師，研究方向：土木工程。