鉆孔樁水下混凝土工程質量控制措施研究

摘要：從混凝土原材料、混凝土初凝時間、混凝土攪拌方法及時間、混凝土坍落度等角度對鉆孔樁水下混凝土工程的參數標準要求進行分析說明，結合鉆孔樁水下混凝土灌注操作要點和施工流程，指出當前鉆孔樁水下混凝土工程施工中存在的常見質量問題，進而提出針對性鉆孔樁水下混凝土施工質量控制措施，為后續鉆孔樁水下混凝土工程質量控制措施提供參考。

關鍵詞：鉆孔樁；水下混凝土工程；操作要點；質量控制

0" "引言

鉆孔樁多用于地基軟弱土層較厚，對建筑物載荷要求較高，采用淺埋基礎難以滿足施工強度及變形標準要求工況下。鉆孔樁具有施工成本低、操作難度低、工藝較完善等優勢，促使其在我國沿海地區得到廣泛應用。水下混凝土作為鉆孔樁灌注成樁的關鍵環節，其在具體施工過程中經常會出現夾泥、蜂窩、斷樁、堵管、早凝等質量問題。為有效提高鉆孔樁水下混凝土工程施工質量，本文對多種鉆孔樁水下混凝土工程灌注操作要點與質量控制措施進行分析。

1" "鉆孔樁水下混凝土工程的參數標準要求

1.1" " 混凝土原材料

鉆孔樁水下混凝土的粗骨料應優先選用形狀較為規整的碎石，且粗骨料的含泥量應控制在2%以內[1]。在具體應用前，應嚴格檢驗混凝土粗骨料質量，保障混凝土的流動性，避免鉆孔樁水下混凝土灌注過程中出現堵管問題。

1.2" " 混凝土初凝時間

通常情況下，混凝土的初凝時間點位于灌注后的3～5h[2]。但此混凝土初凝時間僅能夠滿足淺孔小混凝土樁的灌注要求，若想要滿足深孔大混凝土樁的灌注要求，需要在混凝土中摻加緩凝劑，以此來延長混凝土的初凝時間，避免混凝土灌注時出現早凝情況。

1.3" " 混凝土攪拌方法及時間

為保障鉆孔樁水下灌注時混凝土具有較好的保水性和流動性，應根據施工環境特點，提前設計混凝土配合比，并于施工現場開展混凝土預配制實驗，最終從多種配合比方案中，選擇出一種最佳混凝土配合比方案，作為鉆孔樁水下混凝土工程施工中的混凝土配合比。具體攪拌過程中，應根據原材料的含水量對攪拌過程中的加水量進行動態化增減。自混凝土配制加水起至出料結束，整個混凝土攪拌時間應控制在60～90s以內[3]。

1.4" " 混凝土坍落度

鉆孔樁水下混凝土的整體坍落度應控制在（200±20）mm區間范圍內，其中鉆孔樁樁頂以下5m內的混凝土坍落度應控制在160～170mm區間內，以此來確保鉆孔樁水下混凝土灌注后，不會出現樁頂浮漿過高等情況[4]。另外，鉆孔樁水下混凝土灌注時的坍落度，也需要根據施工時氣候特點、成孔深度、導管直徑等因素實施動態化調整。例如，施工時氣溫較高、鉆孔較深，導管直徑在250mm以內，則應取混凝土坍落度的高值，反之則應取混凝土坍落度的低值。

2" "鉆孔樁水下混凝土工程灌注操作要點

鉆孔樁水下混凝土工程的混凝土總灌注量與鉆孔樁的鉆孔樁高度、泥漿密度、導管內徑以及鉆孔直徑等參數之間有著較為直接的相關性。通常情況下，鉆孔樁直徑越大，其施工過程中，首次灌注時所需要灌注的混凝土量也越大。而混凝土量增大則會導致混凝土的攪拌時間增加，進而使混凝土制備難度加大，此時若不能做好混凝土質量控制，則可能導致混凝土出現離析、和易性不足等質量問題。針對此種情況，一方面需要嚴格做好混凝土攪拌施工質量控制；另一方面也需要加大施工設備的起重能力，確保混凝土下漏速度與密度之間的動態化平衡，由此來保證混凝土施工質量。

在鉆孔樁混凝土灌注中，應盡可能保障灌注的連續性，若是存在非連續性灌注情況，則應及時觀察混凝土灌注時于漏斗中下落情況，并牽動導管觀察鉆孔內部混凝土反漿情況。在鉆孔樁混凝土灌注后期，鉆孔內部混凝土壓力會隨著灌注高度的持續上升而減小，鉆孔內部混凝土會表現出“下密上疏”情況。為保障混凝土整體均勻性，此時需要稍微增大漏斗高度，保障混凝土灌注落差，以增強鉆孔上部分混凝土澆筑后的密實度。

另外，在混凝土灌注時應嚴格控制混凝土初凝時間，并合理分配混凝土灌注速度。此過程對保障混凝土質量極為重要，必須給予高度重視。施工前，應根據鉆孔樁水下混凝土工程實際特點，作好施工前期準備工作，綜合設定混凝土初凝時間和灌注速度，確?；炷凉嘧⒅懈鞯拦ば蚓軌蚓o密銜接。

3" "鉆孔樁水下混凝土工程施工流程

鉆孔樁水下混凝土工程施工流程如圖1所示。

3.1" " 施工準備

在具體施工前，應對鉆孔樁水下混凝土工程施工設計圖紙、標準規定以及地質勘測報告等內容進行綜合分析，并與設計方達成深入交流，了解設計意圖及圖紙要求。鉆機進場后，對設備及原材料進行綜合檢查及復核，確保施工前問題的及時發現和處理。

3.2" " 樁位放樣

嚴格根據施工設計進行樁位放樣準備，仔細校核軸線至樁中心線的尺寸，以此實現測量放線工作。提前打設護樁，通過護樁校檢復核，確認鋼筋籠是否存在偏移情況。一般情況下，樁位偏差應控制在5cm以內，護筒外露長度和傾斜度分別控制在50cm和1%以內[5]。

3.3" " 鉆進及終孔檢查

在開始正式鉆進施工前，應提前采用膨潤土進行造漿工作。鉆機鉆進過程中，應堅持緩慢運輸原則，并時刻檢查鉆機傾斜度。應按規定填寫成孔記錄，并在成孔后對鉆孔深度、孔徑、傾斜度等多項關鍵指標進行檢查分析。

3.4" " 一次清孔

完成終孔檢查后，施工人員需對鉆孔進行一次清孔工作，具體清孔時間應控制在30min以上，為二次清孔打下良好基礎。在此過程中應著重控制泥漿比重，并采用換漿法進行清孔[6]。

3.5" " 鋼筋籠制作及安全

一次清孔達到預期要求后，檢查鉆孔樁鋼筋籠規格、尺寸及焊接質量是否可達到預期要求。確認質量合格后，實施鋼筋籠吊裝及搭接安裝作業。此過程中需要對鋼筋籠焊接質量進行綜合檢驗，確認焊縫是否飽滿，若存在質量問題應及時進行補救處理。另外，施工人員需對吊筋和底籠長度進行全面檢查驗收，并嚴格做好吊筋兩頭固定操作。

3.6" " 導管安裝及二次清孔

導管安裝前，對導管進行閉水和抗壓試驗，計算導管綜合性能是否符合要求，絲扣搭接是否準確等情況。試驗完成后完成導管下放，此過程中導管底部與鉆孔底面之間應保持40cm距離。

3.7" " 混凝土灌注

混凝土灌注前，必須對混凝土進行坍落度和和易性檢查，并嚴格將導管底部與鉆孔底面之間的距離控制在30cm左右。若發現底面距離超過50cm，則需要對導管進行短接操作?；炷凉嘧⒅兴捎玫牧隙反笮?，應根據鉆孔樁樁徑進行合理確定（應保障混凝土灌注后混凝土面至少上升1m）。

混凝土首次灌注時，必須要保證混凝土放滿一斗后才能夠吊起悶蓋或者隔水閥?；炷凉嘧r應勻速實施導管拔出操作，并嚴格控制導管拆除節數。具體速度應以保障導管底部距離混凝土表面2～6m為準[7]。每灌注0.5～1.0m后，通過竹竿或者鋼筋實施混凝土坍落度抽測，并核檢混凝土使用量，以保障混凝土灌注質量。

3.8" " 樁頂標高控制

確?？刂沏@孔樁灌注連續性。灌注完成后，嚴格控制鉆孔樁樁頂標高，檢查混凝土鉆孔樁超灌量是否達成設計要求。及時取鉆孔樁混凝土試塊，進行施工質量檢驗。混凝土灌注完成后，應在2h內拔除混凝土護筒，具體拔除操作應采用挖掘機左右搖晃的方式。此過程中需盡可能保障混凝土鉆孔樁的垂直性。

4" "鉆孔樁水下混凝土施工質量管控

4.1" " 常見施工質量問題

現階段，鉆孔樁水下混凝土工程施工中存在以下問題：

一是導管接縫處存在嚴重漏水，造成混凝土灌注時出現漏漿、進水等問題，嚴重的甚至會導致鉆孔樁斷樁。另外，此種問題也會促使混凝土內部形成松散層次，引發混凝土含砂率下降、和易性布置等嚴重質量問題。對此需要對鉆孔樁進行廢樁重制。

二是導管輕微漏水或導管埋入混凝土深度過深，導致混凝土灌注時出現導管堵塞、灌注中斷等情況。重新灌注后雖然可發揮一定的補救效果，但會使混凝土內部產生浮漿夾層問題，嚴重影響混凝土灌注施工質量。

三是護筒外壁冒水造成鉆孔樁地基下沉、護筒傾斜或位移等質量問題，嚴重情況下會引發鉆孔樁孔位偏斜，無法實施后續施工。

此外，鉆孔樁孔壁坍塌作為鉆孔樁下水混凝土施工中常見問題，通常存在多種前兆特征。具體表現為鉆孔中排出泥漿存在氣泡、護筒內部水位下降等。應在施工中對相關前兆進行綜合分析處理，避免對后續混凝土水下灌注施工造成影響。

4.2" " 質量控制措施

4.2.1" "防止導管接縫處漏水

導管具有較高的抗拉強度，可滿足鉆孔樁水下混凝土灌注時混凝土和導管自重所造成的負面影響。針對導管接縫處漏水問題，應在各節導管連接區域設置法蘭進行堵漏處理。具體施工中，需提前做好標記操作，在平地區域實施導管安裝，設置法蘭后緊固螺栓，并在安裝后嚴格實施導管閉水和抗壓試驗，對存在問題的區域及時處理。

導管內徑應保持一致，具體誤差需控制在2mm以內，組裝后需通過球塞和檢查錘進行導管通過試驗。最下節導管長度應略長于其他節導管，一般情況下可將最下節導管長度設定為4m，其底端不設置法蘭，以便于后續混凝土施工。除最下節導管，其他節導管長度均應保持一致，并做好導管的標記及參數記錄。施工中不能將導管埋入過深，嚴格控制混凝土配合比、和易性等關鍵指標。

4.2.2" "避免孔壁坍塌

為避免鉆孔出現孔壁坍塌等問題，可將護筒內水位控制在高出護筒外水位1.3～1.4m，以維持護筒內外壓力變化。針對鉆孔樁水下混凝土施工質量控制，應在陸上混凝土設計強度的基礎上提升20%，來設定水下混凝土配合比強度，同時將水下混凝土的坍落度設定為18～22cm。

4.2.3" "嚴控水下混凝土灌注量

一般情況下可根據鉆孔樁成樁樁徑，對混凝土鉆孔樁體積進行綜合計算。所采用的混凝土灌注量，可控制在混凝土鉆孔樁體積的1.2倍左右。常規鉆孔施工期間，應避免出現中途停轉等情況，引發擴孔超量灌注問題。具體混凝土鉆孔樁標高，應高出樁頂設計高度0.5～1.0m，以便于灌注完成后及時清除鉆孔樁內部浮漿。導管埋入混凝土長度，應根據混凝土澆灌速度和混凝土性質進行綜合調整。一般情況下導管埋入混凝土深度控制在2～4m區間內。

5" "結語

水下混凝土作為鉆孔樁灌注成樁的關鍵環節，其在具體施工過程中經常會出現夾泥、蜂窩、斷樁、堵管、早凝等質量問題。為有效提高鉆孔樁水下混凝土工程施工質量，本文對多種鉆孔樁水下混凝土工程灌注操作要點與質量控制措施進行分析。

在施工前，需要對鉆孔設備的切削性能、泥漿處理設備綜合質量以及其他相關機具和儀器進行全面校檢，并在施工中安排定期檢驗工作，以保障施工設備質量滿足施工要求[8]。不同項目所采用工法之間的質量控制措施存在較大差異，具體施工中應結合項目及工法特點，對混凝土工程施工質量控制措施進行動態化調整。

參考文獻

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