大孔徑鉆孔灌注樁的施工管理與質(zhì)量控制

何天明 劉肅麗

摘要：文論述了大孔徑鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制與施工管理的關(guān)系，結(jié)合工程實際情況分析了出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因，著重介紹了施工方法。

關(guān)鍵字：灌注樁；質(zhì)量；管理

Abstract: This paper discusses the relationship between quality control and construction management of large diameter bored piles; combine with the practical engineering analyzed the reasons of quality problems, and focuses on the construction method.Key words: pile; quality; management

中圖分類號：U443.15+4 文獻標識碼：A 文章編號：

大孔徑鉆孔灌注樁(以下簡稱鉆孔灌注樁)在我國的應用已有十多年的歷史，也已積累了一些經(jīng)驗。由于樁基是地下工程，成樁的質(zhì)量與施工管理關(guān)系十分密切，這就要求每個施工人員必須具有良好的技術(shù)水平和認真的工作態(tài)度。有些人認為施工方法比較簡單，不夠重視，導致樁基工程存在不同程度的質(zhì)量問題。如樁位偏差過大、孔底沉渣偏多，鋼筋籠保護層不足、斷樁等。這些質(zhì)量缺陷的存在，使成樁難以滿足設(shè)計要求，且補救困難。這就需要加強施工管理，提高成樁的質(zhì)量，保證樁的可靠性。

一、樁位偏差的控制

樁位偏差，即實際成樁位置偏離設(shè)計位置的差值。對大孔徑灌注樁而言，允許偏差是很大的，但工程中仍有一定數(shù)量的樁超過了允許值。由于上部結(jié)構(gòu)作用在基礎(chǔ)上的荷載位置是不能變動的，樁偏位后，樁的實際受力狀態(tài)發(fā)生了變化，要想達到設(shè)計受力狀態(tài)非常困難，即使采用補樁，加大基礎(chǔ)底梁或承臺等補救措施，往往也難以達到設(shè)計要求，造成樁的可靠性降低，工程造價增加，工期延長等后果。在施工過程中，造成樁位偏差的主要原因有:測量放線的誤差；護筒埋設(shè)時偏差；鉆機對位不正；空孔段孔斜造成的偏差；鋼筋籠下設(shè)時的偏差。只要將上述各個環(huán)節(jié)的偏差控制在最小的范圍內(nèi)，就能保證成樁位置的正確性。

1.測量放線

樁位測量放線時，要求各樁位的測量誤差控制在±0.5cm之內(nèi)，一旦確定了樁位，即用長約30cm的木樁打入地下，木樁頭比地面稍低，在木樁頭以鐵釘標明樁位的準確位置，并做好保護。

2.護筒埋設(shè)

護筒的主要作用是保持孔口穩(wěn)定和定位，在護筒埋設(shè)時，既要做到牢固可靠又要保證護筒設(shè)置在正確的位置上。護筒的埋設(shè)方法有挖坑法、錘擊打入法和挖坑與錘擊打入相結(jié)合的辦法。用挖坑法埋設(shè)護筒，周邊回填土在鉆孔過程中容易出現(xiàn)孔口坍塌，對孔口穩(wěn)定而言不如錘擊打入法好，但當護筒較大時錘擊打入又較為困難，為此，大直徑樁的護筒最好采用挖坑與錘擊打入相結(jié)合的辦法埋設(shè)。

為了保證鉆機對中，護筒埋設(shè)完畢后，應將樁中心點反引到護筒上，并在護筒的上口做上四個標記，并量出標記至樁中心的距離A、B、C、D(圖1)，在施工過程中以此作為檢查、校核鉆孔中心和下設(shè)鋼筋籠的依據(jù)，這一點對控制樁位偏差是至關(guān)重要的。

3.鉆機對位

在鉆機對位時，先將鉆機底座調(diào)整水平，鉆塔調(diào)整垂直，然后根據(jù)護筒埋設(shè)后重新定出的樁中心檢查鉆頭中心是否與其重合，如果偏差較大，應調(diào)整鉆機位置保證偏差小于2cm。

4.空孔偏差

有些工程由于上部建筑物基礎(chǔ)埋深較大，樁頭至施工平臺有一段距離，即空孔。在鉆進過程中，鉆孔一旦發(fā)生偏斜，就會造成施工平面對位時的鉆孔中心與樁頂處的鉆孔中心產(chǎn)生偏差，為此，在鉆孔過程中，要經(jīng)常檢查鉆機的水平和垂直度，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整。且在空孔段鉆進時應控制鉆頭的下放速度，鉆壓不宜太大，將空孔段的孔斜控制在0.2～0.4%以內(nèi)，避免因孔斜造成樁位偏差過大。

5.鋼筋籠下設(shè)時的偏差和保護層控制

在鋼筋籠下設(shè)過程中，因籠子的導向、對中、定位等工作管理不善，使鋼筋籠的中心偏離了鉆孔中心，不但造成鋼筋的砼保護層不足，且使樁的整體位置產(chǎn)生了偏移，使樁與上部承臺連接困難。由于保護層過小鋼筋將產(chǎn)生銹蝕，部份主筋失去作用，使樁的受力狀態(tài)發(fā)生改變。為此，在鋼筋籠下設(shè)中應采取下述措施，保證鋼筋籠位置的準確性。

(1)鋼筋籠的制作必須嚴格按設(shè)計圖紙進行，焊接要牢固可靠，成籠必須圓而直，在吊裝、運輸和下設(shè)過程中應采取措施，防止鋼筋籠變形。

(2)為了保證鋼筋籠的中心與鉆孔中心重合，且保證鋼筋的砼保護層厚度，沿鋼筋籠縱向，每間隔2～3m設(shè)置一組保護層墊塊(板)，其厚度R(h)比設(shè)計保護層厚度C大1～2cm(圖2、3)，每組以5～6塊為宜。在籠子的上部應增設(shè)保護層墊塊(板)的組數(shù)和個數(shù)，尤其是樁頭埋入地下較深的情況下，這一點更加重要。對較軟的地層應采用保護層墊板(圖3)。

(3)在鋼筋籠下設(shè)時，籠子的下端吊入護筒后，根據(jù)樁位中心在護筒上的標記和記錄的數(shù)值。調(diào)整籠子的位置，使其中心與樁中心一至，然后才能徐徐下放。籠子的上端下至護筒口時，應再一次檢查籠子位置，下到設(shè)計高程后應采取固定措施。

二、孔底沉渣的控制

孔底沉渣是孔底殘留鉆渣和沉淀物的總稱。對端承樁來說沉渣的多少直接影響樁的承載力，且在砼澆筑過程中，沉渣容易裹入砼內(nèi)，影響樁的質(zhì)量，使樁的可靠性大大降低?？椎壮猎^厚是目前樁基工程中的一大通病。一些工程實例表明，只要加強以下施工環(huán)節(jié)的控制和管理，孔底沉渣完全可以控制在《規(guī)范》允許的范圍內(nèi)。

1.殘留鉆渣的清理

沖(鉆)孔結(jié)束后，應立即進行清孔作業(yè)。對采用沖擊成孔的灌注樁，通常采用抽砂筒清孔，通過抽砂筒上下活動和筒底活門的開閉，將鉆渣裝入抽砂筒內(nèi)，達到清孔目的。如果鉆渣沉積于孔底，并非處于懸浮狀態(tài)，那么，鉆渣就較難裝入抽砂筒內(nèi)，清理難以達到滿意的效果。在這種情況下，當孔底泥漿的比重較大時，可將鉆頭放到孔底，采用吊打的辦法(嚴禁鉆孔超深)，使鉆渣與泥漿混合，處于懸浮狀態(tài)，然后下抽砂筒抽渣，這種作業(yè)可多次重量復進行，直至全部殘留鉆渣清理干凈為止。如果孔底的泥漿比重較小，難以懸浮孔底鉆渣時，可向孔內(nèi)投放少量整袋的水泥或膨潤土粉，再下鉆頭吊打，改善孔底的泥漿性能，使鉆渣能處于懸浮狀態(tài)，然后下抽砂筒將鉆渣抽出孔外。

采用回轉(zhuǎn)鉆進行大直徑灌注樁施工時，常采用反循環(huán)法，鉆渣通過砂石漿泵，隨同鉆孔泥漿經(jīng)鉆桿抽出孔外，由于砂石漿泵的抽吸力較大，鉆渣能及時的排出孔外，鉆進結(jié)束后，只要把鉆頭提離孔底5～10cm，保持鉆頭空轉(zhuǎn)，將鉆渣攪向吸漿口，避免在局部位置產(chǎn)生鉆渣堆積，3～5min內(nèi)即可將孔底殘留的鉆渣清理干凈。

2.孔內(nèi)泥漿的控制

為了保證孔底沉渣在砼開澆前能滿足《規(guī)范》的要求，鉆孔結(jié)束后，除作好清孔工作外還要做好換漿工作，將孔內(nèi)含砂量大，泥漿性能差，容易在孔底產(chǎn)生沉淀物的泥漿，換成性能好，能保證在換漿完畢后至砼開澆這段時間內(nèi)，在孔底不產(chǎn)生或少產(chǎn)生沉淀物的泥漿，從而保證清孔后良好的孔底狀態(tài)。如果換漿后到砼開澆的時間較長，泥漿的各性能指標應要求高一些。泥漿的比重應根據(jù)地下水位高低和地層穩(wěn)定情況進行確定，如地下水位較高，地層容易坍塌，泥漿比重可大些，但不宜過大，否則，會造成砼澆筑時頂托困難，影響樁身砼質(zhì)量。

3.清孔換漿后至砼開澆時間

換漿合格后應盡快進行鉆桿拆卸、鉆機移位、終孔驗收、鋼筋籠和導管下設(shè)等工作，力求在最短的時間內(nèi)開澆砼，避免孔內(nèi)泥漿靜置時間過長，在孔底產(chǎn)生過多的沉淀物。在正常情況下，換漿完畢至砼開澆需要3～4h。如因某些原因造成時間過長，孔底的沉淀物過多，就必須再一次清孔，此時因鉆機已移位，孔內(nèi)又有鋼筋籠和導管，不能采用原來的清孔方法，可用空氣升液法，即在導管內(nèi)插入一根風管，向?qū)Ч茏⑷雺嚎s空氣，在導管內(nèi)形成負壓將孔底的沉渣和孔內(nèi)泥漿一起經(jīng)導管排出孔外。