鉆孔灌注樁施工全過程質(zhì)量控制研究

李生梅

蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院 甘肅 蘭州 730050

目前隨著建筑事業(yè)的不斷發(fā)展，鉆孔灌注樁在建筑工程領(lǐng)域已占據(jù)了重要地位，鉆孔灌注樁具有承載力大、抗震性好、施工噪音小、施工操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入不大等諸多優(yōu)點(diǎn),但由于鉆孔灌注樁大部分在地下施工，施工過程不能直接觀察，不可預(yù)見因素多, 成樁后也不能立即進(jìn)行開挖驗(yàn)收，故而工程質(zhì)量較難控制,稍有不慎,就有可能出現(xiàn)孔底沉泥、縮頸、夾渣、蜂窩、堵管、斷樁等嚴(yán)重的質(zhì)量問題和質(zhì)量事故，給企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)損失,因此,施工人員應(yīng)對(duì)灌注樁施工必須進(jìn)行科學(xué)的管理和質(zhì)量控制，進(jìn)而保證整個(gè)工程的質(zhì)量。

1 施工前準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制

為了使鉆孔灌注樁能順利施工，承包方必須做好施工前的準(zhǔn)備工作，主要包括以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)施工人員的控制：首先應(yīng)檢查鉆孔灌注樁施工人員的技術(shù)資質(zhì)是否符合施工要求，確保承包商的技術(shù)能力和管理水平能保證按要求完成工程施工任務(wù)。

（2）對(duì)施工方案、施工工藝的控制：鉆孔灌注樁施工方案包括技術(shù)方案和組織方案，灌注樁在施工前要制定詳細(xì)可行的施工技術(shù)方案和質(zhì)量管理體系，制定適應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地面積、工期要求、供水、供電條件等，選擇符合地層特點(diǎn)和鉆孔樁特點(diǎn)的成孔機(jī)械，以保證工程的有效應(yīng)用。

（3）做好灌注樁施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，首先要進(jìn)行的是場(chǎng)地平整,探明并清除樁位處的地下障礙物，如果地下管線較多，在施工前還應(yīng)進(jìn)行管線改遷，同時(shí)還要按平面布置圖的要求做好供水供電、施工道路、泥漿池和排漿槽等循環(huán)系統(tǒng)、材料堆放、施工設(shè)施等有關(guān)布設(shè)。施工前要對(duì)圖紙和施工方案進(jìn)行交底，并對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)。

（4）鉆孔灌注樁在澆筑混凝土之前，由于地質(zhì)條件的影響需要設(shè)置護(hù)筒，在護(hù)筒埋設(shè)時(shí)位置應(yīng)準(zhǔn)確和穩(wěn)定，與坑壁之間用粘土分層回填夯實(shí)，埋置深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求埋設(shè),一般情況下，旱地應(yīng)超過雜填土0.2m埋深，粘性土不小于1m，砂土中不小于1.5m。

（5）試成孔:在鉆孔灌注樁正式鉆孔之前要進(jìn)行試成孔，試成孔是核對(duì)工程地質(zhì)資料，檢驗(yàn)鉆孔灌注樁施工方案是否合理，試成孔的選擇直接關(guān)系到后邊鉆孔灌注樁的施工，所以試成孔位置的選擇、數(shù)量的確定都至關(guān)重要，對(duì)于孔位的選擇不能太隨意，應(yīng)該嚴(yán)格按照地質(zhì)報(bào)告認(rèn)真選擇，選擇的數(shù)量要與地質(zhì)情況向吻合，規(guī)范規(guī)定一般不少于兩個(gè)，但考慮試成孔數(shù)量要能全面涉及工程地質(zhì)情況，所以在試成孔過程中，應(yīng)根據(jù)土層情況，成孔數(shù)量往往多于兩個(gè)。另外，不能為了節(jié)約投資，加快進(jìn)度，將工程樁當(dāng)作試成孔進(jìn)行施工，這將對(duì)工程質(zhì)量存在極大的冒險(xiǎn)性，完全失去試成孔的意義。成孔結(jié)束后應(yīng)對(duì)孔徑、孔壁穩(wěn)定性、垂直度和泥漿密度等指標(biāo)進(jìn)行檢驗(yàn)，如果檢驗(yàn)合格，那么試成孔的施工工藝參數(shù)則可以作為施工時(shí)選擇工藝參數(shù)的依據(jù)。

2 施工過程中的質(zhì)量控制

鉆孔灌注樁在施工過程中，應(yīng)對(duì)樁孔測(cè)量定位、樁孔成型、鋼筋籠吊裝以及灌注混凝土等工序作為重點(diǎn)設(shè)立質(zhì)量控制點(diǎn)。

2.1 測(cè)量定位控制

樁位測(cè)量是鉆孔灌注樁質(zhì)量控制的第一道工序，其精確度是保證施工成果是否符合設(shè)計(jì)意圖，確保工程質(zhì)量的基本條件，因此對(duì)于鉆孔灌注樁的樁位測(cè)量應(yīng)該引起高度重視，并予以反復(fù)復(fù)核，以確保其準(zhǔn)確性。

首先根據(jù)設(shè)計(jì)提供的坐標(biāo)及高程控制點(diǎn)，利用全站儀、水準(zhǔn)儀對(duì)永久水準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行閉合性復(fù)核，然后沿線每隔一定距離引測(cè)一個(gè)臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)于每個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，都必須經(jīng)過兩個(gè)以上永久性水準(zhǔn)點(diǎn)的校核確認(rèn)無誤后方可使用。再根據(jù)引入施工現(xiàn)場(chǎng)的水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高，利用水準(zhǔn)儀控制樁的標(biāo)高，而對(duì)于樁位的測(cè)量放線應(yīng)該根據(jù)控制軸線樁先引測(cè)到地面上，再根據(jù)控制軸線測(cè)設(shè)樁的具體位置，最后用木樁定位。在鉆孔灌注樁樁基施工過程中，對(duì)于軸線的控制樁應(yīng)每周至少復(fù)測(cè)一次，以防木樁發(fā)生位移，從而影響施工測(cè)量精度。

2.2 成孔

2.2.1 成孔的垂直度

樁孔的垂直度是保證鉆孔灌注樁承載能力的關(guān)鍵，對(duì)于樁孔垂直度的檢測(cè)又是保證鉆孔灌注樁樁身質(zhì)量合格與否的重要環(huán)節(jié)。樁頭偏位將直接導(dǎo)致無法安置鋼筋籠和導(dǎo)管，進(jìn)而嚴(yán)重影響整個(gè)上部結(jié)構(gòu)的質(zhì)量，因此，要嚴(yán)格控制孔的垂直度，為了避免鉆孔傾斜，在鉆進(jìn)施工中，要隨時(shí)檢查校核鉆桿的垂直度以便及時(shí)調(diào)整，一般每鉆進(jìn)3米左右就用測(cè)垂直度的靠尺檢測(cè)一次樁的垂直度，確保鉆孔的垂直度符合國家驗(yàn)收規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如若產(chǎn)生偏差應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整糾正。

2.2.2 成孔的深度

鉆孔深度的合理與否將直接影響樁的承載力和側(cè)摩擦面積，為了確保鉆孔灌注樁成孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，工程一般采用旋挖鉆成孔。旋挖鉆是利用鉆頭擠壓并旋轉(zhuǎn)切入土體，并全部裝入鉆頭內(nèi)，再由鉆機(jī)提升裝置和伸縮式鉆桿提出孔外卸土，這樣循環(huán)往復(fù)，不斷地取土卸土，直至鉆至設(shè)計(jì)深度。為了準(zhǔn)確的控制鉆孔深度，要經(jīng)常用復(fù)核過的臨時(shí)測(cè)量點(diǎn)及時(shí)復(fù)核樁底標(biāo)高或根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上留出的長度來檢驗(yàn)成孔深度。

2.2.3 鉆孔灌注樁的孔徑

鉆孔灌注樁鉆孔孔徑大小,直接影響工程質(zhì)量及經(jīng)擠效益。如果孔徑小于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，樁的截面變小，導(dǎo)致鋼筋籠無保護(hù)層，樁的抗壓彎能力消弱或喪失，承載能力也會(huì)下降，必然會(huì)降低樁的安全系數(shù)。大多數(shù)工程地質(zhì)資料顯示，軟弱土層一般都在地層上部，所以樁的縮頸現(xiàn)象也會(huì)發(fā)生在此段，而樁的內(nèi)力恰恰也是上段大，故容易造成樁身抗壓強(qiáng)度不足而發(fā)生破壞。 另外，塑性土遇水膨脹還容易造成縮孔卡鉆，因此在鉆孔灌注樁施工過程中，可以采用上下反復(fù)掃孔的方法，以擴(kuò)大孔徑，防止卡鉆。

2.2.4 鉆孔灌注樁孔內(nèi)的泥漿控制

在鉆孔灌柱樁施工過程中，孔內(nèi)泥漿的質(zhì)量對(duì)鉆孔和鉆孔灌注樁樁身的質(zhì)量都會(huì)產(chǎn)生比較大的影響，假如泥漿的質(zhì)量差，稠度低，就不能形成有效的泥漿護(hù)壁，從而使得孔壁穩(wěn)定性變差，遇到不同的地基則會(huì)發(fā)生相應(yīng)的質(zhì)量問題，比如遇砂性土地基會(huì)產(chǎn)生脫落現(xiàn)象，而在流塑狀粘土層中又會(huì)產(chǎn)生縮孔情況，從而對(duì)鉆孔灌注樁樁身的質(zhì)量造成一定的影響，反之如果稠度太大泥漿護(hù)壁厚度也就會(huì)隨之加大，又不利于樁身摩阻力的有效發(fā)揮。此外，鉆孔灌注樁在成孔階段，泥漿質(zhì)量不合格還會(huì)使鋼筋與混凝土的握裹力下降，使混凝土在澆筑時(shí)阻力增大，從而降低混凝土的流動(dòng)性，直接影響樁身質(zhì)量及其承載力，所以在鉆孔灌注樁施工過程中要對(duì)泥漿質(zhì)量的管理引起高度的重視，要求施工單位嚴(yán)格按試成孔的工藝參數(shù)組織鉆進(jìn)施工，經(jīng)常對(duì)泥漿比重進(jìn)行檢測(cè)，直至符合規(guī)范要求方可進(jìn)行下道工序。

2.2.5 清孔工作

清孔是采用不同方法將孔內(nèi)鉆渣從孔底清理出來使孔底符合規(guī)定要求的過程，樁孔終孔后應(yīng)立即進(jìn)行清孔工作，以防成渣過多而增加清孔的工作量和清孔難度，為了保證灌注樁承載力能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，鋼筋籠在吊裝前還要對(duì)孔底沉渣進(jìn)行第二次清除，清孔工作對(duì)于泥漿的質(zhì)量要求有特別的規(guī)定，一般要求在保證樁孔不坍塌的前提條件下適當(dāng)?shù)膩斫档湍酀{稠度。清孔結(jié)束后，應(yīng)在兩小時(shí)內(nèi)立即灌注混凝土，并應(yīng)在混凝土灌注前探測(cè)孔底成渣厚度，若超出規(guī)定要求，應(yīng)重新清孔，確定孔底滿足要求時(shí)再澆筑混凝土。

2.3 鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊裝不僅要滿足強(qiáng)度要求，還要有足夠的剛度來完成運(yùn)輸、起吊和下放等工序，所以在施工過程中，鋼筋籠宜分段制作, 鋼筋接頭應(yīng)錯(cuò)開焊接，尤其對(duì)鋼筋籠立焊的焊接質(zhì)量更要加強(qiáng)檢查和控制。鋼筋籠在吊裝前，采用探孔器檢測(cè)樁成孔后的垂直度，然后,對(duì)準(zhǔn)孔位慢慢吊入，嚴(yán)禁在垂直度不合格的孔內(nèi)強(qiáng)制下放鋼筋籠,造成鋼筋籠變形,從而導(dǎo)致孔壁坍塌。另外，鋼筋籠吊入孔內(nèi)就位后,要將鋼筋籠上端焊結(jié)固定在護(hù)筒上,從而減緩混凝土在上升時(shí)的頂托力,阻止鋼筋籠上浮。

2.4 混凝土的灌注

鉆孔灌注樁成孔后，灌注混凝土是最后一道工序，也是最關(guān)鍵的一道工序，該工序?qū)Τ蓸顿|(zhì)量有非常重要的影響，故應(yīng)嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行灌注。

首先在保證鉆孔灌注樁孔內(nèi)混凝土質(zhì)量的前提條件下，一般采用導(dǎo)管法進(jìn)行澆筑，但導(dǎo)管法灌注混凝土也存在一定的缺陷，它不能像上部結(jié)構(gòu)混凝土施工那樣可以進(jìn)行逐層澆筑振搗密實(shí)，加之導(dǎo)管埋在混凝土中，加大了混凝土的灌入阻力，所以要順利灌入混凝土，就要克服很大的灌入阻力來保證混凝土的成樁質(zhì)量，同時(shí)還要嚴(yán)格控制混凝土灌注的連續(xù)性以及合理的灌注量，保證足夠的充盈系數(shù)。

3 施工完成后對(duì)鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測(cè)與驗(yàn)收

對(duì)已完工的鉆孔灌注樁要依據(jù)國家質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樁身結(jié)構(gòu)的完整性和樁承載能力進(jìn)行檢測(cè)，通過檢測(cè)來檢驗(yàn)鉆孔灌注樁成樁后的質(zhì)量是否合格，如樁身尺寸、承載能力是否符合設(shè)計(jì)要求。通常檢測(cè)方法有靜荷載試驗(yàn)法、動(dòng)測(cè)法、鉆芯法、聲波透射法、以及射線法。在這些檢測(cè)方法中，靜荷載法比較直觀，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)、操作不便；而動(dòng)測(cè)法可以通過波速來檢測(cè)樁的長度以及樁身的完整性，但缺點(diǎn)是不能直接測(cè)出樁的承載力值，鉆芯法的取芯深度因受限而不能檢測(cè)出樁的完整性；目前廣泛采用的是聲波透射法,這種檢測(cè)方法所采用的設(shè)備簡(jiǎn)單，檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，而且能準(zhǔn)確測(cè)出樁身的完整性和均勻性。

4 結(jié)束語

鉆孔灌注樁樁具有承載力大、承載力大、抗震性好、施工噪音小、施工方便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，鉆孔灌注樁作為一種有效的基礎(chǔ)形式在建筑領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，施工中無法進(jìn)行觀察，成樁后也不能開挖驗(yàn)收，鉆孔灌注樁在施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出問題，都將會(huì)直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量，所以在施工過程中必須嚴(yán)格控制工程質(zhì)量，嚴(yán)格按施工規(guī)范進(jìn)行施工。完工后按設(shè)計(jì)要求、驗(yàn)收規(guī)范及其他有關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)，確保工程優(yōu)質(zhì)高效完成。