淺談橋梁樁基工程施工工藝及質量控制要點

仲崇淦

連云港市贛榆區公路管理站（222100）

1 工程概況

工程項目全長30 km， 一級公路， 大中橋梁6座，灌注樁基礎，樁徑有 1.3 m，1.5 m，樁長 15～30 m，橋墩基礎為嵌巖樁，橋臺基礎為摩擦樁。

2 施工工藝流程

施工準備→測量放樣→埋設護筒→鉆機就位→鉆孔→成孔→清孔→下鋼筋籠→下導管→二次清孔→灌注混凝土→拆導管→拔護筒→破樁頭→樁基檢測。

3 施工準備

3.1 熟悉圖紙

了解工程地質和水文地質情況、原材料檢驗及混凝土配合比設計。

3.2 鉆機選擇

根據孔徑、孔深、樁位處水文地質情況、施工環境合理選用:正循環鉆機適用黏性土、砂土、礫，粒徑小于2 cm 的卵石， 含量少于20%的碎石土、軟巖；反循環鉆機適用黏性土、砂土，粒徑小于鉆桿直徑2/3，含量小于20%碎石土、軟巖；沖擊鉆適用各類地質條件。

3.3 護筒埋設要求

護筒宜采用5～8 mm 鋼板卷制，內徑大于樁徑200 mm，護筒中心與樁位中心偏差不大于50 mm，護筒應高出地面0.3 m 或水面1～2 m，對有沖刷的河床護筒底宜在局部沖刷線下1～1.5 m。

4 成孔施工質量控制要點

4.1 回旋鉆成孔鉆機操作要點

鉆機就位后，調整鉆機，使鉆架吊點、鉆機轉盤中心、樁位中心三點在一垂線上，確保鉆桿垂直。開孔前要檢查鉆頭直徑，鉆頭直徑通常比設計樁徑小30～50 mm。

初鉆: 先啟動泥漿泵和鉆機轉盤空轉一段時間，待護筒內有泥漿后開始慢速減壓鉆進，待導向部位全部進入地層后，方可正常鉆進。 鉆孔時應減壓鉆進，孔底承受的鉆壓不超過鉆具重力之和（扣除浮力）的80%。 應根據泥漿補給情況控制鉆進速度。

在軟硬交界面，或傾斜巖面上鉆進，要低速低鉆壓鉆進。

定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發現問題及時維修或更換[1]。

4.2 沖擊鉆成孔操作要點

開沖時，應稍提沖頭，在護筒內旋轉造漿，開動泥漿進行循環，待泥漿均勻后以低擋慢速小沖程沖進，沖程為1～1.5 m，待鉆進深度超過鉆頭加沖程后方可正常沖擊。

隨時觀察孔內水位、進尺、泥漿指標變化、沖機的負荷情況，以便判斷塌孔或漏漿，發現問題及時調整。

對于地層交界處軟硬不勻，顆粒粒徑大小懸殊，采用低速慢沖，上下反復掃孔，并隨時注意沖孔垂直度檢測。在松軟土層中沖進，根據泥漿補給情況控制沖進速度。

護簡內的泥漿面應高出地下水位1 m 以上。 受水位漲落影響時，泥漿面控制在高出最高水位1.5 m以上，在孔深4 m 以內沖速不要超過2 m/h，最后也不要超過3 m/h。

當樁進入全風化巖后，非樁端持力層每進尺30～50 cm，樁端持力層每進尺10～30 cm 分段撈取鉆渣分析入巖深度情況。

5 清孔質量控制要點

鉆孔深度達到設計高程后，對孔徑、孔傾斜度進行檢查符合規范要求后方可清孔。

清孔方法根據設計要求、鉆孔方法、機具設備和土質情況決定，常用方法有抽漿法、換漿法、掏渣法。抽漿法清孔比較徹底，適用各種成孔方法，但孔壁易坍塌的鉆孔使用時要注意， 防止塌孔。 反循環成孔時，泥漿相對密度一般控制在1.1 kg/m3以下，孔壁不易成泥皮，終孔后只需將鉆頭抬起空轉并維持反循環5～15 min 就可完全清除沉渣。 正循環成孔時，用空氣吸泥機清孔，用灌注混凝土的導管作為吸泥管[2]。

換漿法清孔適用于正循環成孔的摩擦樁。 鉆孔完成后，提起鉆錐距孔底100～200 mm，繼續循環，以相對密度1.1～1.2 kg/m3的泥漿從鉆桿壓如孔底，把孔內懸浮鉆渣和相對密度較大的泥漿置換出。

掏渣法清孔適用于沖擊成孔和沖抓成孔，采用抽渣筒抽渣清孔。

在吊入鋼筋籠后，混凝土灌注前要再次檢查孔內泥漿指標和沉淀層厚度，若泥漿指標和沉淀層厚度超過規范要求應進行二次清孔。

支承樁以抽漿法清孔后，將取樣盒（開口鐵盒）吊至孔底，待灌注混凝土前取出檢查沉淀在盒內渣土。 渣土厚度符合設計要求，設計未要求時，沉淀厚度≤50 mm。

用換漿法和掏渣法清孔后，孔口、孔中部和孔底提出的泥漿平均值符合規范要求。

6 成孔質量檢驗標準

孔中心位置允許偏差:群樁100 mm，單排樁50 mm。 孔徑不小于設計。 傾斜度:鉆孔小于 1%S 且不大于500 mm。孔深:摩擦樁不小于設計規定，支承樁比設計深度超深不小于0.05 m。

沉淀層厚度:摩擦樁符合設計規定，設計未規定的，對樁徑≤1.5 m 的樁沉淀層厚度，≤200 mm；對樁徑＞1.5 m 或樁長＞40 m 或土質較差的，沉淀層厚度≤300 mm。

清孔后泥漿指標: 相對密度1.03～1.1 kg/m3；黏度 17～20 Pa·s；含砂率＜2%；膠體率＞98%。

7 樁基鋼筋籠施工質量控制要點

鋼筋籠嚴格按照設計圖制作，各項指標符合設計和規范要求，為控制鋼筋保護層厚度，在鋼筋上設置“耳環”，串上混凝土滾輪，焊接在鋼筋骨架上，每隔4 m 設置一組，每組4 塊對稱安裝。 護筒內的上部鋼筋骨架，由于與護筒間隙較大，必須在其頂圈上對稱焊4 個與之間距相匹配的“耳環”以保證鋼筋骨架定位準確。

鋼筋籠采分節制作時，在運輸和吊裝過程中要采取加固措施，防止變形，在孔口處吊裝，準確定位后焊接成整體。 焊接采用單面焊，焊縫長度滿足。

鋼筋籠入孔就位后，要采取加固措施，固定鋼筋籠位置， 確保鋼筋骨架底端高程偏差不大于50 mm， 鋼筋骨架保護層厚度偏差在+20 mm、-10 mm范圍內[3]。

8 下導管質量控制點

樁孔及鋼筋籠入孔加固就位合格后下導管[4]。

采用鋼質導管，導管內壁光滑圓順，內徑200～350 mm，導管使用前要試拼、試壓，進行水密承壓和接頭抗拉試驗。 進行水密試驗的水壓不小于孔內水深1.3 倍壓力， 也不小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力1.3 倍[5-6]。

導管軸線偏差不超過孔深0.5%，且不大于100 mm。

灌注混凝土時， 導管底部距孔底距離300～400 mm。

9 灌注水下混凝土質量控制要點

安裝鋼筋籠并清孔檢驗合格后立即進行水下混凝土灌注[7]。

水下混凝土灌注時間不得超過首批混凝土的初凝時間[8]。

混凝土運到灌注現場時質量要求：混凝土具有良好和易性，和足夠的流動性，當樁徑D＜1.5 m 時，坍落度為 180～220 mm；當樁徑≥1.5 m 時，坍落度為 160～200 mm。

首批混凝土灌注后要連續灌注， 不得中斷，灌注過程中導管埋深2～6 m。

灌注過程中防止鋼筋籠上浮措施：當灌注混凝土頂面距離鋼筋骨架底部1 m 時要降低灌注速度；混凝土頂面上升到骨架底面4 m 以上時，要提升導管，使其底部高于骨架底部2 m 以上后再恢復正常灌注速度。

灌注樁實際澆筑混凝土數量不得小于計算方量。 混凝土灌注完成后要高出設計高程50～100 m，確保樁頭浮漿鑿除后樁基頂面混凝土強度達到設計要求[9]。

10 樁身完整性檢測

樁身完整性滿足設計要求。 設計未要求，每樁不低于Ⅱ類。 檢測方法：按設計要求；設計未要求時，每樁采用低應變反射波法或超聲波法檢測。

11 結語

樁基工程屬于地下隱蔽工程，各道工序要規范施工，嚴格按報驗程序報驗，施工原始記錄、驗收記錄真實可靠，歸檔資料規范齊全。