小議鉆孔灌注樁的施工技術(shù)與質(zhì)量控制

高 瑋

[關(guān)鍵詞]鉆孔灌注樁;施工技巧;施工技術(shù);質(zhì)量控制

近年來隨著我國(guó)道路橋梁的迅猛發(fā)展,鉆孔灌注樁在我國(guó)現(xiàn)階段的公路橋梁基礎(chǔ)施工中應(yīng)用非常廣泛,鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的,其施工過程無法觀察,成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度。因此,要求基礎(chǔ)施工技術(shù)人員加強(qiáng)施工質(zhì)量管理,抓好施工過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量,力爭(zhēng)將隱患消除在成樁之前。

一、成孔質(zhì)量的控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分,其質(zhì)量如控制得不好,則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等,還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此,在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。

1.采取隔孔施工程序。鉆孔混凝土灌注樁是先成孔,然后在孔內(nèi)成樁,周圍土移向樁身土體對(duì)樁產(chǎn)生動(dòng)壓力。尤其是在成樁初始,樁身混凝土的強(qiáng)度很低,且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的,故采取較適應(yīng)的樁距對(duì)防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。

2.確保樁身成孔垂直精度。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固,經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施,并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測(cè)試。

3.確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置,嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm,并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí),以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會(huì)發(fā)生一些變化,為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度,在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度并作好記錄,以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長(zhǎng)度來校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng),或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁,就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象,這將給第二次清孔帶來很大的困難,有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此,在提出鉆具后用測(cè)繩復(fù)核成孔深度。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象,除了在復(fù)核鉆具長(zhǎng)度時(shí)注意檢查鉆桿是否彎曲外,還根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料,隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度,并描繪出鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。

4.鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放。鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料,檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上,這是由于鋼筋籠吊放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的,因此,吊環(huán)長(zhǎng)度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變,所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度,以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠吊放過程中,應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí),要注意鋼筋籠能否順利下放,沉放時(shí)不能碰撞孔壁;當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí),不能加壓強(qiáng)行下放,因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象,應(yīng)停止吊放并尋找原因,如果是成孔偏斜而造成的,則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏,并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。

5.灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔。清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣,使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài),再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔,最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈,這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用,可以看出,泥漿的制備和清孔是確保鉆孔樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此,對(duì)于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo):黏度測(cè)定17~20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制,不能就地取材,而要專門采取泥漿制備,選用高塑性粘土或膨潤(rùn)土,拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行。配合比設(shè)計(jì)。

灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高,應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔,直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10~1.20,測(cè)得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí),以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部,最終不能被混凝土沖擊反而成為永久性沉渣,從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此,必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后,應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。

二、成樁質(zhì)量的控制

1.為確保成樁質(zhì)量,要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告)。

2.鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注,混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在,但良好的配合比可減少離析程度,因此,現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整。

3.為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象,在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度,混凝土坍落采用18cm~20cm,并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m,不宜大于5m和小于1m,嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m~10m時(shí),應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12cm~16cm,以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測(cè)一次混凝土面上升的高度,確定每段樁體的充盈系數(shù)。

鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過程屬隱蔽工程項(xiàng)目,質(zhì)量檢查比較困難,如樁的各種動(dòng)測(cè)方法基本上都是在一定的假設(shè)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)測(cè)定和檢驗(yàn),并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)來分析和判讀實(shí)測(cè)結(jié)果,同一個(gè)樁基工程,各檢測(cè)單位用同一種方法進(jìn)行檢測(cè),由于技術(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的差異,其結(jié)論偏差很大的情況也時(shí)有發(fā)生。通過十幾年來幾十個(gè)鉆孔灌注樁工程的施工實(shí)踐,得出這樣一個(gè)結(jié)論,即加強(qiáng)樁基工程檢測(cè)是一個(gè)手段,要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量,其關(guān)鍵還在于人。強(qiáng)調(diào)現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心,以防為主,對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工,只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

(編輯/永安;實(shí)習(xí)編輯/景玉)