超深鉆孔灌注樁施工要點

羅浩方 李 翔 李永康

(1.湖北清能投資發展集團有限公司，湖北 武漢 430070；2.湖北文理學院，湖北 襄陽 441053； 3.咸寧雷霆智能汽車有限公司，湖北 咸寧 437000)

1 概述

隨著社會經濟的高速發展和城市的更新升級，越來越多的橋梁、城市高架、高層建筑拔地而起，由于鉆孔灌注樁的高承載力、廣適應性等特點，也將越來越多地應用于各類橋梁、市政、民用建筑工程中，并且樁的尺寸也會愈發的深與大。在鉆孔灌注樁被廣泛應用于不同工程中的同時，由于鉆孔灌注樁施工工藝的復雜性、受工程地質條件影響較大、工程隱蔽性強等原因，鉆孔灌注樁在施工過程中難免會出現一些問題，而超深樁較一般鉆孔灌注樁更容易出現質量問題。

2 超深樁施工可能出現的問題

根據以往施工經驗超深鉆孔灌注樁在施工過程中，除去施工工藝、工程地質條件等因素外而導致的問題主要有樁底沉渣過厚、樁身夾泥、斷樁、堵管、開啟料斗封閉閥混凝土未能下落等。

1)樁底沉渣過厚。樁底沉渣是采用鉆孔灌注樁在完成成孔后殘留鉆渣、泥漿沉淀、樁孔壁塌落等因素產生沉渣，并且在成孔后第一次清孔和下完鋼筋籠后二次清孔未完全清干凈產生的。在《建筑樁基技術規范》[1]中規定鉆孔達到設計深度,灌注混凝土之前，孔底沉渣厚度指標應符合下列規定：a.對端承型樁不應大于50 mm；b.對摩擦型樁不應大于100 mm；c.對抗拔、抗水平力樁不應大于200 mm。存在較厚沉渣的工程樁將嚴重影響單樁極限承載力[2]，特別是端承樁和端承摩擦樁，危害上部結構的安全。

2)樁身夾泥。樁身夾泥是采用泥漿護壁工藝的鉆孔灌注樁在澆灌混凝土過程中泥漿未全部壓出混凝土面，而使泥漿包裹在混凝土中，待混凝土完成凝固后泥漿成為樁的一部分。夾泥將影響樁身的完整性，使得單樁豎向承載力小于設計者，影響樁身質量。

3)斷樁。斷樁是由于初灌時導管埋深不夠、拆卸導管時計算測量不準確將導管拔出混凝土面、混凝土離析不能形成高強度合格樁身等原因產生的。斷樁與樁身夾泥的產生有相似之處，都是在澆灌過程中泥漿未全部沖出孔外產生的，不同的是樁身夾泥是樁身混凝土包裹的一小部分泥漿，而斷樁是泥漿或不成型混凝土將工程樁完全分斷成兩節甚至數節。在《建筑樁基技術規范》中規定斷樁是樁身存在嚴重缺陷，屬于Ⅳ類樁，需作補強措施[2]，甚至作補樁處理。

4)堵管。采用水下混凝土澆筑時，需采用導管進行澆筑，在澆筑過程中時常會發生導管內混凝土堵塞，無法繼續進行混凝土澆筑。出現堵管有幾種原因：a.混凝土和易性差、離析、骨料粒徑過大等質量問題造成堵管；b.混凝土澆筑不連續，使得混凝土在導管中發生初凝而造成堵管；c.未及時拆卸導管，導管埋入混凝土面過深。

5)開啟料斗封閉閥混凝土未能下落。在混凝土澆筑過程中有時會出現開啟料斗封閉閥混凝土未能下落，這種事故主要是由于未完成對導管的泄壓，特別是在超深樁澆灌中，完成清孔后導管內外還存在較大壓力差，或是由于樁底沉渣未清干凈，料斗太小首灌混凝土量不足以將樁底沉渣壓上來。如此需將料斗拆下，重新泄壓或更換料斗再澆灌混凝土，將會造成夾泥等樁身質量問題。

3 超深樁施工要點

針對以上因非施工工藝、地質情況、機械等原因造成的超深鉆孔灌注樁質量問題，給出以下幾點可以通過人工控制來降低或避免超深鉆孔灌注樁施工質量問題的發生。

1)檢查導管長度。檢查導管深度是在開始澆灌混凝土前進行，在《建筑樁基技術規范》規定導管底部至孔底的距離宜為300 mm～500 mm，這樣是為了保證混凝土能將樁底沉渣壓出，保證成樁質量。這就要求管理人員嚴格按照程序進行質量檢查，檢查導管深度，常用檢查方法是在下導管過程中數一下導管節數，再乘以單節導管長度就可以得到導管長度，再與終孔深度比較即可得出導管底部至孔底距離；另一種方法是在安裝料斗前讓懸吊導管的吊裝設備將導管放至孔底(鋼絲繩處于松懈狀態即可判定放至孔底)，測量導管頂部至泥漿面距離，即為導管底部至孔底距離。第二種方法較為快速便捷，故在工程中應用較多。

2)澆灌混凝土前完成對導管泄壓。在完成二次清孔后，要對導管進行泄壓。水下灌注樁一般采用正循環進行清孔，超深樁在清孔過程中需要更大壓力進行清孔，這將在導管內與導管外的泥漿形成較大的壓力差，在安裝料斗之前需要將此部分壓力卸載掉，否則在開始澆筑過程中首斗混凝土可能不會下落。工程實踐中泄壓的方法是將導管頂部放至與泥漿面齊平，使導管內泥漿自然噴出，反復提放多次直至導管內外壓力一致。

3)放置隔水栓。在混凝土澆灌之前應使用隔水性良好，并能順利排出的隔水栓，如球膽或與樁身混凝土強度等級相同的細石混凝土。隔水栓的作用是將泥漿和混凝土隔離,以確保灌注的混凝土能將孔底沉淤沖擊泛起，防止泥漿和混凝土混合后離析，產生堵管和樁身夾泥等樁身質量事故。

4)混凝土澆灌連續施工，保證混凝土供應量。灌注水下混凝土必須連續施工，混凝土應有足夠的儲備量，每根樁的灌注時間應按初盤混凝土的初凝時間控制。同時混凝土初灌量也要控制好，混凝土初灌量應保證埋管深度2 m以上，即π×R2×2(R為樁身半徑)。這樣能保證有較大混凝土沖擊力將樁底沉渣沖出孔外，使樁底沉渣厚度符合要求和防止樁身產生夾泥。

5)嚴格監控混凝土灌注面變化情況。混凝土澆灌過程中應勤量混凝土灌注面高度和勤拆導管，導管埋入混凝土深度宜為2 m～6 m。嚴禁將導管提出混凝土灌注面，并應控制提拔導管速度，應有專人測量導管埋深及管內外混凝土面的高差，導管埋入混凝土深度過少容易將混凝土與泥漿混合產生夾泥甚至斷樁；導管埋入混凝土深度過多不利于灌注的流暢性，容易堵塞導管或者將導管埋入混凝土拔不出來。

4 結語

根據超深鉆孔灌注樁施工過程中，指出了可能出現的質量問題并分析了產生質量問題的原因，提出了超深鉆孔灌注樁施工要點，得出以下結論：1)在鉆孔灌注樁施工過程中，特別是超深鉆孔灌注樁施工過程中容易出現沉渣過厚、夾泥、斷樁、堵管、開啟料斗封閉閥混凝土未能下落等質量問題。2)在超深鉆孔灌注樁施工過程中應該在混凝土澆灌前檢查導管埋深、對導管進行泄壓、放置隔水栓、澆灌連續施工、保證混凝土供應量、嚴格監控混凝土灌注面變化情況，以保證成樁質量。3)加強項目管理，對管理人員、施工人員進行技術交底，嚴格對成樁每道工序的檢查與驗收。