鉆孔灌注樁的施工及質(zhì)量保證措施

□趙志剛 □朱衛(wèi)東 □郭林山（河南省水利第一工程局)

鉆孔灌注樁是樁基中常見的一種基礎(chǔ)形式，廣泛應(yīng)用于樓房建筑、橋墩基礎(chǔ)的施工。其適應(yīng)性較強，適用于各種地層巖性。下入鋼筋籠，澆筑混凝土，達到提高地基承載力和穩(wěn)定性的目的。但鉆孔灌注樁施工環(huán)節(jié)較多，容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，這些質(zhì)量問題往往使成樁難以滿足設(shè)計要求，且補救困難。為此，其施工質(zhì)量關(guān)鍵在于各個施工工序的嚴格控制。嚴格檢查驗收，嚴把工序質(zhì)量關(guān)。施工中出現(xiàn)了問題及時采取有效措施進行補救。只有這樣才能保證樁基的質(zhì)量滿足設(shè)計要求。

1.施工準備

1.1 技術(shù)交底。施工前首先召集施工人員進行技術(shù)交底工作。共同熟悉樁基的地層巖性、地下水位埋深、地層的可鉆性和保護孔壁穩(wěn)定的措施等相關(guān)資料，并針對其施工條件提出相應(yīng)的技術(shù)措施，提出施工要點和注意事項，使施工中每個工序的質(zhì)量控制做到心中有數(shù)，不打無準備之仗。

1.2 平整場地。在所施工樁位處，先用人工配合機械進行場地平整，清除雜物，換填軟土并整平碾壓密實，確保地基強度符合鉆孔施工要求，平整碾壓面積應(yīng)滿足鉆孔施工需要。

1.3 定位放樣。根據(jù)設(shè)計單位交付的樁中心參數(shù)及相應(yīng)的測量資料，經(jīng)校核無誤后，按照測量精度要求實地確定鉆孔樁位，然后埋設(shè)護筒測定樁中心點，搭設(shè)鉆孔作業(yè)平臺，測定樁孔護筒頂高程。

2.成孔質(zhì)量的保證措施

2.1 嚴格控制樁位及鉆機安裝質(zhì)量。樁位測定、鉆機安裝是灌注樁順利施工的一個重要環(huán)節(jié)。施工過程中根據(jù)測量資料，應(yīng)用全站儀或經(jīng)緯儀準確測出樁位坐標位置，然后在樁位中心垂直的4個方向各打一控制樁，掛線相交拉出“十字”線確定中心位置。按照地層的實際情況居中埋設(shè)護筒，并將周圍用粘土回填夯實，使護筒穩(wěn)定可靠滿足鉆進要求。鉆機平臺，應(yīng)采取擴大支撐墊穩(wěn)基面，機座調(diào)整水平穩(wěn)定后鉆塔吊起鉆具使其與護筒中心點重合。如果偏差較大，應(yīng)調(diào)整鉆機位置保證偏差在最小的允許范圍之內(nèi)。鉆進施工中，要求每班至少校核鉆架及鉆桿的垂直度一次，若有偏移及時糾正，采取相應(yīng)措施保證樁孔垂直度符合規(guī)范要求。

2.2 鉆孔過程的質(zhì)量控制。鉆孔灌注樁的成孔所采用的鉆機要根據(jù)地層巖性和可鉆性來有效選擇。若地層巖性膠結(jié)成巖較差，孔壁穩(wěn)定性差且多為卵石的地層，宜采用沖擊型鉆機來施工；地層多為土層、軟巖層或較完整的巖石地層，宜采用循環(huán)旋轉(zhuǎn)型鉆機來施工。沖擊型鉆機是把帶鉆刃的重鉆頭提高，靠自由下落的沖擊力來削切巖層或沖擠土、卵石層，排出碎渣成孔。鉆孔施工開始先采用小沖程沖擊，待鉆至一定深度后可根據(jù)地層巖性調(diào)整沖程高度和頻率，使其達到最佳沖擊效果。施鉆中保持孔內(nèi)充滿漿液，若發(fā)現(xiàn)漏漿要及時補充，保證護壁不坍塌。經(jīng)常校核鋼絲繩與護筒中心是否在一垂直線上，確保成孔的垂直精度。旋轉(zhuǎn)型鉆機開始鉆進時，應(yīng)待泥漿循環(huán)3～5m i n后再啟動鉆機慢速回轉(zhuǎn)，輕壓慢轉(zhuǎn)數(shù)分鐘后，逐漸增大轉(zhuǎn)速和鉆壓。然后進入正常鉆進。轉(zhuǎn)速及鉆壓與鉆進深度、地層、鉆頭形式、供漿壓力和供漿量等有關(guān)，鉆進時應(yīng)根據(jù)這些要素以適宜的鉆速進行鉆進，并隨地層的變化及時進行調(diào)整，更好的使鉆孔中的泥、砂、礫石、渣屑能隨泥漿暢通地沖出孔外。當進入砂、礫層或強風化軟地層時，若鉆壓過大，鉆進過快，則鉆渣巖粉大部分不能沖出孔外，形成孔內(nèi)沉渣過多，容易出現(xiàn)孔內(nèi)事故。因此，鉆進操作要根據(jù)地層情況，隨時調(diào)整鉆壓、鉆速、水量使其相互適應(yīng)，在保證鉆孔質(zhì)量的前提下，提高鉆進速度。

2.3 根據(jù)地層變化泥漿質(zhì)量的控制。鉆孔灌注樁成孔時，泥漿除了起到護壁作用外，還是重要的排渣媒介。采用沖擊鉆機施工，鉆頭全部進入巖層且能保持豎直穩(wěn)定時再加速鉆進?？變?nèi)灌注粘土泥漿或者填入粘土使其鉆進中自然造漿來滿足成孔質(zhì)量要求。泥漿主要性能指標，可根據(jù)地層巖性、鉆進速度和孔壁完好情況來調(diào)整，泥漿過濃影響進度且護壁過厚影響成孔質(zhì)量，過稀時護壁效果差且孔內(nèi)巖渣不易掏出造成孔內(nèi)沉渣過多。采用循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機施工，泥漿性能指標更為重要。一般在粘性土層中，泥漿的比重應(yīng)控制在1.1～1.2g/cm3；在砂和夾砂層中，泥漿的比重應(yīng)控制在1.3～1.5g/cm3；在卵石層或易坍塌的軟地層中，泥漿的比重應(yīng)控制在1.5g/cm3以上。泥漿的浮渣能力與泥漿的質(zhì)量緊密相關(guān)，評定泥漿的質(zhì)量，除了比重外，還有粘度、含砂率和膠體率等。當泥漿過濃而鉆進時，應(yīng)兌進較稀的漿液進行調(diào)整，嚴禁加入清水稀釋。

2.4 清孔的質(zhì)量控制。清孔是一道十分重要的工序，是減少孔底沉渣，保證樁的承載能力的關(guān)鍵。沖擊鉆成孔，一般采用換漿法進行。必須做到2次清孔，即在保證泥漿性能的同時，成孔后清孔一次和鋼筋籠下入后澆筑前清孔一次，清孔至孔內(nèi)漿液符合要求，檢測人員實測孔內(nèi)沉渣。循環(huán)旋轉(zhuǎn)鉆機成孔，鉆孔終孔后應(yīng)將鉆頭提高孔底1m左右，使其空轉(zhuǎn)保持原來的泥漿指標，循環(huán)沖出浮渣。沖孔一段時間后，根據(jù)實際情況可以向孔內(nèi)送入較稀的漿液來繼續(xù)沖孔清孔，直至把樁孔內(nèi)沉渣和孔壁泥皮沖洗得符合質(zhì)量要求為止。這時即可量測孔底沉渣厚度，若測出結(jié)果不符合規(guī)定，則需繼續(xù)清孔。

3.鋼筋籠制安質(zhì)量的保證措施

3.1 鋼筋籠制作。施工前，首先對已進場的鋼筋進行調(diào)直除銹，按不同規(guī)格分別堆放。然后按照設(shè)計圖紙配料，制作過程嚴格按照規(guī)范和規(guī)格尺寸，在已平整好的平臺上焊接綁扎，保證數(shù)量，尺寸正確。樁柱主筋采用焊接頭，其最小搭接長度，單面焊為10d，雙面焊為5d，并控制骨架間距用箍筋固定綁扎。

3.2 聲測管制安。超聲波檢測管以等分圓周的方法設(shè)置在鋼筋籠主筋內(nèi)側(cè)。聲測管接頭采用套接焊接封閉，底部管口用鋼板封焊嚴密，在與鋼筋籠連接處加焊定位鋼筋，以保證聲測管垂直。制安既要保證整個測管的密封性，又要保證檢測探頭能順利下到最低處，確保聲測順利進行。

3.3 鋼筋籠吊放。鋼筋籠的起吊和就位采用汽車起重機吊放，鋼筋籠在現(xiàn)場焊接時對每節(jié)連接做出標記，防止漏節(jié)和錯接。吊裝過程中應(yīng)保證鋼筋籠垂直，并在籠外側(cè)安裝導(dǎo)向，一般4m一組防止鋼筋籠中心偏位。鋼筋籠長度在15m以內(nèi)采用一次性吊放，15m以上采用兩節(jié)或多節(jié)吊裝。一節(jié)下入孔后用鋼管橫向支撐固定，然后再把另一節(jié)鋼筋籠垂直對接進行豎直向搭接，單面焊牢，焊接接頭在鋼筋籠內(nèi)側(cè)。鋼筋籠下入完成后，一定把其固定在孔口設(shè)定的架子上，防止灌注混凝土?xí)r鋼筋籠上浮移動。

4.混凝土灌注成樁質(zhì)量保證措施

4.1 混凝土質(zhì)量的控制。嚴格檢查原材料的質(zhì)量保證資料并現(xiàn)場取樣復(fù)檢，對不合格材料，嚴禁用于混凝土灌注樁。根據(jù)灌注量可采用商品混凝土，專業(yè)商混各項參數(shù)指標都在監(jiān)控情況下完成，其質(zhì)量有保證?；炷吝\至現(xiàn)場后應(yīng)檢查其均勻性、和易性，并無離析和泌水現(xiàn)象?，F(xiàn)場檢測坍落度，其指標在160～200m m之間，否則混凝土要進行第二次拌和，兩次拌和仍達不到要求，作為棄料處理。現(xiàn)場取樣制試塊，做混凝土的抗壓試驗來評定混凝土質(zhì)量。

4.2 導(dǎo)管制作安裝。專用導(dǎo)管采用法蘭盤連接，中間加密封圈，下入的第一節(jié)長度為5m，在使用前進行水密承壓和接頭抗拉試驗。依次下入孔內(nèi)，直至導(dǎo)管下口距孔底25～40cm時，停止接管并安裝漏斗進行灌注混凝土。

4.3 混凝土的灌注。開始澆筑時，混凝土量必須儲足一次下料能保證導(dǎo)管埋入混凝土1.0m以上，以免因?qū)Ч芟驴谖绰袢牖炷猎斐蓪?dǎo)管內(nèi)反泥漿現(xiàn)象，導(dǎo)致混凝土澆筑失敗。灌注要連續(xù)進行，不能中斷，并可能縮短拆除導(dǎo)管的時間間隔。灌注過程中應(yīng)經(jīng)常用測錘測量孔內(nèi)混凝土面位置，及時調(diào)整導(dǎo)管埋深，導(dǎo)管埋深控制在2～4m為宜，嚴禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面?？刂坪霉嘧⒉僮鳎３钟行虬喂芎瓦B續(xù)灌注，使每段樁體的充盈系數(shù)＞1，確?；炷恋墓嘧①|(zhì)量。

4.4 混凝土樁頭處理。灌注到樁頂標高后予加一定高度，一般灌注比設(shè)計樁頂高程高出1m左右。鉆孔樁頭預(yù)留超高部分，待其強度達到標號在樁頂下道工序施工前，采用人工、機械配合鑿除，露出新鮮面并鑿毛，沖洗干凈，以便后序工程施工。

5.結(jié)語

以上施工與質(zhì)量措施是對南水北調(diào)中線一期工程總干渠安陽段路渠交叉生產(chǎn)橋樁基實施過程中經(jīng)驗與教訓(xùn)的總結(jié)。鉆孔灌注樁施工，已有比較成熟的施工工藝，要保證施工質(zhì)量，除施工隊伍的素質(zhì)外，施工中應(yīng)加強多個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，尤其是對樁基的造孔，混凝土澆筑的全過程控制，采取多種預(yù)防措施和工藝措施，才能保證樁基質(zhì)量，創(chuàng)建精品工程。