淮水北調宿州市2015年配水工程王橋鉆孔灌注樁施工監理質量控制

朱海利

一、工程概況

該橋位于沱河老王橋閘K23+450處，為一座拆除老閘原址新建橋梁，橋梁跨徑為7×20m，與河道正交。橋梁上部采用預應力混凝土T梁簡支結構，單幅橋面，雙向2車道，橋面寬度8.1m，下部結構采用樁柱式橋（墩）臺結構。

工程氣象：場地位于宿州市埇橋區沱河，場地面絕對高程24.10～25.48m。工程區所處區域地層單元為皖北地層區兩淮分區淮北小區，表層主要為第四系粉質壤土，砂壤土。地下水類型為孔隙潛水，主要接受大氣降水入滲補給，汛期受河流補給，賦存與粉質粘土和壤土中，排泄到河流。勘察期間（2005年4月）測得地下水位深埋為3.00～4.80m，地下水位隨季節和氣候變化而變化。橋址位于埇橋區南部，地處溫暖帶和北亞熱帶氣候的過渡帶，屬暖溫帶季風性濕潤氣候，年降雨量860mm，夏季降水占全年降水量的60%～70%，年平均氣溫14.2℃～14.6℃。

工程地質：勘察查明，在鉆探所達深度范圍內，場地地層層序如下：

第（1）層：素填土（Q4），層厚0.70～3.00m，層頂埋深 0.00～0.00m，層底標高21.36～24.78m。黃灰色，灰黃色，軟可塑，松散。

第（2）層：中粉質壤土（Q4），層厚4.10～7.80m，層頂埋深 0.70～3.00m。層底標高15.30～18.65m，黃灰色，棕黃色，可塑，中等壓縮性，夾有重粉質壤土，粉質粘土及輕粉質壤土。

第（3）層：重粉質壤土（Q3），層厚1.30～6.10m，層頂埋深 6.70～14.00m，層底標高8.76～12.68m。黃色，中密，濕，中等壓縮性，夾有中粉質壤土。

第（3-1）層：粘土（Q3），層厚0.80～1.00m，層頂埋深 12.60～13.10m。層底標高10.36～11.88m。棕色，棕黃色，可塑，中等壓縮性。

第（4）層：中粉質壤土（Q3），層厚4.40～5.10m，層頂埋深 14.90～15.60m，層底標高4.10-5.48m，棕灰色，灰色，灰黃色，可塑，中等壓縮性，夾有粘土。該層未鉆穿，具體厚度不詳。

二、鉆孔灌注樁的設計

工程主河槽設計樁長32m，樁徑140cm，C30鋼筋混凝土；橋梁為城市次要道路，設計車速20km/h；跨徑：7×20m簡支T梁橋，行車道法線方向與河道水流方向偏角0°；橋面橫斷面分配：3.6m（混行道）+3.6m（混行道）；抗震設防烈度為6度，設計基本地震加速度0.05g。

三、鉆孔灌注樁施工中質量控制

工程橋梁鉆孔灌注樁采用反循環鉆機成孔施工。其主要施工工藝流程為：平整場地→測定孔位→泥漿制備→埋設護筒→鉆機就位→鉆進成孔→提鉆→第一次清孔→驗孔→制作鋼筋籠→吊裝鋼筋籠→下導管→第二次清孔→混凝土水下灌注→拔起導管→成樁。

1.測量定位控制

測量定位監理人員要嚴格控制其偏差在設計或規范允許的范圍內（一般控制在±50mm范圍內）。在測量放線中應選用適宜精度的經緯儀及激光測距儀，采用極坐標定位法，充分發揮經緯儀對角度控制、激光測距儀對距離控制的作用；樁位確定后，用長約400 mm的木樁釘入地下，并做好保護。

2.泥漿制備

泥漿由水、粘土和摻加劑組成，調制時，應先將粘土加水浸透，然后用攪拌機或人工拌制。通過試驗，工程泥漿性能指標為：相對密度1.02～1.06kg/cm3，粘度16～20s，含砂率≤4%，膠體率≥95%。

3.成孔過程質量控制

（1）埋設護筒

護筒的作用是穩定孔口，提高水位，增加靜水壓力和維護孔壁，固定水位。護筒埋入樁位后高出地面300～400mm，側邊開300mm×300mm左右的孔，距地面100～150mm為宜。護筒埋好后，在筒外墊20cm厚粘土，壓實，以防地面水滲入，護筒中心線與樁位中心線距離偏差≤50mm。

（2）鉆孔

待泥漿循環池及護筒施工完畢后，選擇10kW的反循環鉆機，用8T汽車起重機將其對準樁位就位，然后用水平尺校正機身及鉆桿的水平及垂直度，鉆桿位置偏差不得大于2cm，鉆進中經常檢查轉盤，如有傾斜或位移，及時調整糾正。開動電機，放下鉆頭，用泥漿泵注入泥漿，鉆機循循鉆進至設計深度。

（3）第一次清孔

鉆孔完畢后監理人員必須檢查終孔深度。終孔符合要求后，應迅速清孔，使孔底沉渣、泥漿相對密度、泥漿中含鉆渣量和孔壁厚度等指標符合規范要求，為灌注混凝土創造良好的條件。水下灌注樁樁底沉渣厚度不得超過150mm。清孔采用抽漿清孔法，初步清孔可采用掏渣法。達到規范要求的清孔標準后，即可停止清孔。

（4）吊裝鋼筋籠

鋼筋籠的制作應符合規范要求，吊裝鋼筋籠采用吊車進行，吊放時注意不能碰撞孔壁，防止坍孔，并防止泥土等雜物進入孔內。鋼筋骨架上應事先安設控制鋼筋骨架與孔壁凈距的混凝土墊塊，這些墊塊應可靠地以等距離綁在鋼筋骨架周徑上，其沿樁長的間距不超過2.5m，橫向圓周不得少于4處。鋼筋骨架底面高程允許偏差為±50mm，骨架傾斜度±0.5%，骨架保護層厚度±20mm，骨架中心平面位置±20mm，骨架頂端高程±20mm。鋼筋籠吊入后校正軸線位置，并牢固定位，以免在灌注混凝土時發生浮籠現象。

（5）導管安裝、二次清孔

導管用Φ300mm無縫鋼管制作，每節長 2.0～5.0m，配 1～2節長1.0～1.5m短管，絲扣連接。使用前對導管進行水密、承壓和接頭抗拉試驗，保證導管不漏水。導管安裝后，其底部距孔底應有250～400mm的空間。混凝土澆筑支架用型鋼制作，用于支撐懸吊導管，吊掛鋼筋籠，上部放置混凝土漏斗。

在第一次清孔達到要求后，由于安放鋼筋籠及導管，這段時間內，孔底又會產生沉渣，所以鋼筋籠及導管就位后，應利用導管進行第二次清孔。清孔標準要求孔深達到設計要求，孔底泥漿密度≤1.06，復測沉渣厚度在150mm以內，清孔完成后，立即澆注水下混凝土。

4.混凝土水下灌注

（1）混凝土坍落度控制

混凝土坍落度應控制在18～22cm范圍內，可有效地保證混凝土灌注性、連續性和密實性。監理人員必須控制以下幾點：①制作混凝土的原材料必須符合使用要求，特別是水泥的質量必須保證，粗骨料尺寸級配要合理；②嚴格按配合比進行投料；③要設有專人對混凝土進行坍落度等指標的檢驗。

（2）導管埋深控制

導管底端在混凝土面以下的深度是否合理關系到成樁質量，必須予以嚴格控制。監理人員應要求施工單位在開澆時，料斗必須儲足一次下料能保證導管埋入混凝土達1.0m以上的混凝土初灌量。在整個灌注過程中，要經常探測孔內混凝土面的位置，及時調整導管埋深，導管埋深一般不小于1.0m且不大于6.0m。

（3）鋼筋籠上浮控制

監理人員應要求施工單位做好以下控制措施：①在鋼筋籠上加壓重物，并在上端加焊4根較粗鋼筋固定在鋼護筒頂部施工平臺上；②當混凝土上升至鋼筋籠底部附近時，小幅提升導管以保持較小的埋管深度≥1.0 m，并減緩混凝土的灌注速度。

（4）樁頭質量控制

監理人員必須重視影響樁頭質量的因素，要求施工單位采取如下控制措施：①嚴格成孔工藝，清孔徹底，采用正確的水下混凝土灌注工藝，使鉆渣、泥皮被頂起至樁頂，在樁頭形成較厚的浮漿層；②應確定合理的超灌量，根據浮漿層厚度及樁頂標高附近的工程地質情況，宜取0.5～1.0m的超灌高度，以保證混凝土強度，多余部分應在接樁前必須鑿除，樁頭應無松散層。

四、質量檢測

淮水北調宿州市2015年配水工程于2017年1月完工，2017年4月委托安徽省水利水電勘測設計院工程質量檢測所對該工程進行質量檢測。其中王橋鉆孔灌注樁檢測如下：

采用低應變法檢測混凝土灌注樁樁身完整性，樁基反射波法無損檢測匯總表見表1。

表1 基樁反射波法無損檢測成果匯總表

該橋共16根樁，采用低應變法檢測其樁身完整性，檢測的16根基樁全部為合格樁，其中Ⅰ類樁10根占62.5%，Ⅱ類樁6根占37.5%。

五、結束語

鉆孔灌注樁是樁基礎中常見的一種基礎形式，廣泛應用于水工建筑和橋墩基礎的施工，具有施工速度快、占地少、相鄰干擾小、承載力大等優點。該工程中監理人員正確應用有關規范，熟悉設計圖紙文件，抓好事前控制，嚴把質量關，工程控制取得了良好成效■