高速公路施工中鉆孔灌注樁的質量控制要點

侯 曉 杰

(山西省晉中路橋建設集團有限公司，山西 晉中 030600)

1 概述

鉆孔灌注樁是我國高速公路特殊地基處理中最常見的一種基礎形式。在我國高速公路施工中，由于鉆孔灌注樁具有的強大抗震性能、較高承載力的特性，成為了我國高速公路施工中為應對特殊地基的一種最常見形式，在橋墩基礎施工中最為常見。

鉆孔灌注樁應用范圍廣泛，在于其具有承載力大、施工周期短的技術優勢，且占用的場地少，對相鄰建筑物干擾小。在施工過程中，由于工程種類繁多，影響質量的因素較多。嚴格做好施工中的質量控制，保證成樁質量是確保工程效益的關鍵。

在鉆孔灌注樁施工中，由于成樁后補救困難，須采取各種有效措施，加強各工序的質量控制，避免出現樁位偏差過大、樁體混凝土離析、斷樁、夾泥等質量問題，以確保成樁質量符合設計要求，保證實現工程經濟效益。

2 鉆孔樁施工要點

在鉆孔灌注樁施工中，由于采用不同的鉆孔設備，其施工工藝也不相同。在本文中，以在高速公路施工中使用最多的沖擊鉆或循環鉆機成孔為例，介紹鉆孔灌注樁的施工工藝，以期借鑒。

鉆孔灌注樁施工的主要工序有：施工場地平整→孔位測定→護筒埋設→鉆機鉆進及成孔→提鉆后清孔→吊放制備好的鋼筋籠→下導管后再清孔→灌注混凝土→起拔導管→成樁及質量檢測。

2.1 施工準備

如進行清除積水，平整施工場地，雜物清除等。鉆機底座須置于夯打密實的填土上，以免產生不均勻沉陷。

為保證樁位準確，進行樁位測定并復核后，測放出護樁。搭設工作平臺須牢靠穩定。根據設計要求選擇適宜的鉆頭類型。針對施工現場地質條件合理確定各項施工參數，如鉆進壓力、鉆進速度及泥漿比重等。

2.2 護筒埋設

采用的鋼護筒內徑應比鉆頭稍大，一般旋轉鉆按20 cm進行控制，沖擊鉆按40 cm進行控制。

使用的護筒高度一般是2 m，必要時須進行加高。埋設到位后的護筒頂面一般比地面高出30 cm，應采取措施確保埋設到位后密實不漏水。

在某項目施工中，要求將護筒頂面標高偏差須控制在50 mm內，傾斜度不大于1%；孔位中心偏差控制在50 mm內。

2.3 泥漿配制

泥漿具有護孔壁、冷卻鉆頭及攜帶鉆渣等效果，宜采用優質膨潤土造漿，進行粘度、比重等指標控制。

在施工過程中，為確保成孔質量，須及時清理沉淀池中的沉渣，予以廢棄澆筑時溢出的廢棄泥漿。

2.4 成孔

鉆進作業采用旋挖鉆孔時，須校準鉆機就位后的鉆桿中心與樁中心對準后，再設置另外專人進行復核，方可開鉆。在鉆進過程中，須對鉆機所處部位的地面下沉狀況進行監測。

鉆進作業中，向護筒內注入的泥漿以不外溢為度，須保持泥漿質量的穩定。

在開始旋進的5 m～8 m范圍內，鉆進速度要慢，監測鉆桿垂直度，應及時糾正出現的偏差。渣樣撈取在每鉆進2 m或是在地層變化處進行，以便及時進行泥漿指標和旋挖速度的調整。

鉆進作業應盡量連續進行。

2.5 清孔

為確保孔底沉渣厚度符合設計要求，在我國采用泥漿置換進行清孔是使用最多的清孔方法，嚴格禁止用增加孔深來代替清孔。

鉆進孔深達到設計要求后，須對成孔的各項指標進行檢測，主要是進行孔深、孔徑、孔型等的檢查，均達標后進行清孔作業。在清孔排渣過程中，應采取有效措施避免孔體出現坍塌。

在進行泥漿置換清孔作業時，應對抽出的孔內泥漿進行質量檢測，要求不得含有2 mm～3 mm的顆粒，泥漿比重按1∶1以內進行控制，含砂率應控制在2%以內，粘度處于17 s～20 s范圍內。

在澆筑混凝土前，應進行孔底沉渣厚度檢測，進行二次清孔作業。

2.6 制作鋼筋籠、聲測管及安裝

在鋼筋加工棚中集中加工鋼筋籠，加工場地須硬化，加工及堆放場地應設置防雨棚。

將加工完畢的鋼筋籠吊裝入孔。主筋與加強箍筋必須全部焊接，必要時可以分段入孔。鋼筋籠分節長度，應綜合考慮加工、運輸及起吊能力等綜合確定。

加工鋼筋籠的鋼筋須符合設計要求，不存在影響耐久性的質量缺陷，應平直、無局部彎折。

應對加工完畢的鋼筋籠設置的加強筋進行質量檢測，要求在加強筋外側點焊焊接主筋。要求設置的墊塊間的縱向間距不得超過2 m，在環向方向上設置數量不少于4個，對稱錯位布置。

加工完畢的鋼筋籠須高于地面5 cm進行堆放，襯墊以每隔2 m的間距進行設置，采取防雨布覆蓋等防水措施。

使用的聲測管材質應符合設計要求。采用等邊三角型的布置方式進行聲測管安裝，使用U形環定位并綁扎牢固。在進行鋼筋籠入孔作業時，為防止聲測管堵塞，須對其兩端采取有效的密封措施。

牢固定位入孔后的鋼筋籠，采取有效措施避免出現灌注中的掉籠或浮籠現象。

2.7 灌注混凝土

混凝土灌注作業是確保成樁質量的關鍵之一，是施工中進行質量控制的重要環節。

在正式灌注作業前，須對灌注孔的各項指標進行校核，如鋼筋籠標高、導管下口距孔底距離、孔底泥漿厚度等，必須時須提前進行處治，經復核無誤后開始灌注。

在灌注作業過程中，須采取有效措施避免出現坍孔和泥漿沉淀過厚的現象。采用直升導管法進行灌注作業。開始灌注作業時，須保證導管下口在首批混凝土灌注完畢后埋入混凝土深1 m～3 m。邊進行混凝土灌注，邊提拔導管，混凝土灌注速度與提管速度應相匹配，確保導管口下端始終埋在混凝土深中2 m左右。為保證成樁質量，灌注時間應盡量縮短，要求在首批混凝土初凝前結束灌注作業。

在樁體灌注作業中，單個樁體一經開灌，要求須將任何原因的中斷控制在30 min以內。

為確保能有效的進行浮漿清除和消除測量的誤差，灌注作業結束后的混凝土面標高，要求應超過設計標高在0.5 m以上。

2.8 樁基檢測

按設計要求進行的成樁后的養護結束后，測定的樁體混凝土強度須達到設計要求，樁身須勻質、完整。設置專人進行樁體質量檢查，對樁身混凝土的無損檢測須全部進行，必要時可對部分樁體鉆芯取樣檢測。

3 常見質量問題

在高速公路施工中，須做到對影響施工質量因素的嚴格控制，對發現的事故迅速分析原因后，應及時采取處理措施，確保成樁質量。施工中發生的質量事故多出現在澆筑環節。其中，混凝土離析和混凝土堵管較為常見。

3.1 離析處理

在灌注過程中，混凝土出現的離析會導致混凝土強度降低，嚴重的會出現斷樁，須對混凝土離析給予足夠重視。

在鉆孔樁灌注作業中，混凝土產生離析的原因有很多種。其中，較常見的是灌注前發生的混凝土離析、灌注中出現導管進水的離析，當導管埋深過小時也容易出現離析現象。

對出現的離析須及時查明原因，采取有效措施予以處理。可對離析程度較輕的樁體不予處理。為確保樁體承載力，對于達到較重以上程度的離析，必須予以處治。當出現的離析部位處于距樁頂10 m內的范圍時，且樁徑超過1 000 mm的，樁心混凝土采用人工方式清除后，對其采用立柱混凝土的施工工藝進行澆筑。當離析部位處于距樁頂10 m以外范圍的，或是樁徑小于1 000 mm時，應將樁心混凝土使用鉆芯機取出后，再重新進行灌注。

3.2 堵管處理

在開始灌注時或灌注作業中途發生較多。發生導管堵塞的原因是多樣的。比較常見的有：初灌時，沉渣堵塞導管；混凝土中的大石子卡管；因故中斷灌注導致混凝土在管中凝結等。

對于初灌時發生的導管堵塞，在將導管馬上提出后，及時進行管內混凝土的清除，再重新下放導管清孔后，重新進行混凝土灌注。還可以使用長桿沖搗或是提升導管反復進行插振。必要時，將導管撥起進行清理后插入混凝土面2 m左右，使用水泵將導管內泥漿浮漿清理后，繼續進行混凝土灌注。

由于鉆孔樁屬于隱蔽工程，成樁后出現的質量問題很難處理，嚴重的甚至無法彌補。嚴格進行各工序質量控制，將事后檢驗變為事前預防，是確保成樁質量的最有效方式。

參考文獻：

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