泥漿護壁鉆孔灌注樁施工工藝流程和質量監(jiān)理控制要點

彭 偉

（山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041000）

本工程系東川河1號特大橋，位于霍州至永和關高速公路東段k68＋170處，橋梁全長3 347 m，（東川河為黃河流域昕水河水系支流，橋位位于隰縣下莊村下莊水庫下游1.8 km處）。上部結構采用34孔40 m先簡支后連續(xù)預應力混凝土T梁＋66孔30 m先簡支后連續(xù)預應力混凝土箱梁，下部結構橋墩采用矩形墩、柱式墩，橋臺采用肋板臺、柱式臺，基礎采用灌注樁基礎。

地層巖性東側以混合花崗片麻巖為主，中間以灰?guī)r和泥灰?guī)r及石炭系和砂巖、泥巖為主，西側以紫紅色中風化砂巖和泥巖為主，地表覆蓋第四系粉土和卵石土。

1 鉆孔灌注樁施工方法

鉆孔灌注樁的施工，實用范圍較廣，能建造比預制樁的直徑大的多的樁；施工噪聲和震動小。優(yōu)勢明顯。該工程用沖擊鉆孔，成孔采用泥漿護壁施工法。

1.1 施工準備

施工準備包括：選擇鉆機、鉆具、場地布置等。

鉆機是鉆孔灌注樁施工的主要設備，可根據地質情況和各種鉆孔機的應用條件，操作性能來選擇鉆機。

1.2 鉆孔機的安裝與定位

安裝鉆孔機要選擇穩(wěn)定的基礎，否則施工中易產生鉆孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良后果，還有可能導致施工事故，因此要求慎重選則安裝地基。對地層較軟和有坡度的地基，可用采用各種手段力求平整，同時墊上枕木，進一步加固，杜絕安全隱患。

施工的主要環(huán)節(jié)是定好中心位置，正確安裝鉆孔機，這樣就防止了樁位不準，對有鉆塔的鉆孔機，先利用鉆機的動力與附近的地籠配合，將鉆桿移動大致定位，再用千斤頂將機架頂起，使起重滑輪、鉆頭或固定鉆桿的卡孔與護筒中心在同一垂線上，進行準確定位，以保證鉆機的垂直度。鉆機位置的偏差不得大于2 cm。對準樁位后，用枕木墊平鉆機橫梁，并在塔頂對稱于鉆機軸線上拉上纜風繩，一定要最大限度的作好安裝工作，防止施工中的以外發(fā)生。

1.3 埋設護筒

孔壁是否坍塌是鉆孔成敗的關鍵。當鉆孔較深時，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發(fā)生流砂現象。鉆孔內若能保持比地下水位高的水頭，增加孔內靜水壓力，就能有效保護孔壁、防止坍孔。護筒就能起到 這個作用，同時還有隔離地表水、保護孔口地面、固定樁孔位置和鉆頭導向等作用。

所以護筒本身就要堅固耐用。不漏水制作護筒的材料用鋼制的。大小的選擇應以其內徑大于鉆孔直徑（沖擊鉆大約 40 cm），長度每節(jié)約2～3 m。

1.4 泥漿制備

鉆孔泥漿由水、粘土（膨潤土）和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流，防止坍孔的作用。調制的鉆孔泥漿及經過循環(huán)凈化的泥漿，應根據鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度，泥漿稠度應視地層變化或操作要求機動掌握，泥漿太稀，排渣能力小、護壁效果差；泥漿太稠會削弱鉆頭沖擊功能，降低鉆進速度。

1.5 鉆孔

鉆孔是極為關鍵工序，為保證成孔質量，施工中必須嚴格遵循操作要領進行操作。首先，必須對好中線及垂直度，按照要求壓好護筒，這樣才能保證開孔的質量。施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣（沖擊式用），還要隨時檢查成孔是否有偏斜現象。如果采用沖擊式鉆機施工，鉆好的孔應及時清孔，下放鋼筋籠和灌注水下混凝土，否則附近土層會因受到震動而影響鄰孔的穩(wěn)固性。所以，鉆孔的順序也應實事先規(guī)劃好，既要保證下一個樁孔的施工不影響上一個樁孔，又要使鉆機的移動距離不要過遠和相互干擾。

1.6 清孔

鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關系到成樁質量與樁身曲直。避免隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌，在終孔檢查完全符合設計要求時，應立即進行孔底清理。對于摩擦樁，當孔壁容易坍塌時，要求在灌注水下混凝土前沉渣厚度不大于30 cm；當孔壁不易坍塌時，不大于20 cm。對于柱樁，要求在射水或射風前，沉渣厚度不大于5 cm。清孔方法根據使用的鉆機不同而靈活應用。

1.7 灌注水下混凝土

清完孔之后，將預制的鋼筋籠垂直吊放到孔內，不能有傾斜偏差等，定位后加以固定，然后用導管灌注混凝土，灌注時一定要保證混凝土不要中斷，否則易出現斷樁現象。

2 鉆孔灌注樁遇到質量問題的預防及處理措施

2.1 成孔質量問題

2.1.1 塌孔

預防及處理措施：根據不同地層，選擇合適的泥漿指標。泥漿黏度低，難以攜帶砂和卵礫石，無法保護孔壁，泥漿黏度高，也不合適，那樣會形成交厚的泥皮，降低樁的承載力。為改善泥漿的承載力度，可以適當在泥漿中加入一定標量的的純堿和水泥。這樣可以促成泥漿成柱。若過孔壁坍塌嚴重時，應探明坍塌位置，用砂和粘土混合回填，多于坍塌孔段前后距離1～2 m為宜，搗實后重新鉆進。

2.1.2 樁孔偏斜

預防及處理措施：安裝鉆孔機要選擇穩(wěn)定的基礎，對地層較軟和有坡度的地基，可用采用各種手段力求平整，同時墊上枕木，進一步加固，鉆機安裝平穩(wěn)，機架垂直，并注意在成孔過程中定時檢查和校正，杜絕安全隱患。

在堅硬土層中不強行加壓，用低速度進尺。對已偏斜的鉆孔，控制鉆速，慢速提升，下降往復掃孔糾偏。

2.2 鋼筋籠安裝質量問題

鋼筋籠制作完成后，注意防止其扭曲變形，入孔安裝時要保持垂直，砼保護層墊塊設置間距不宜過大，吊筋長度精確計算，并在安裝時反復核對檢查。嚴格控制砼質量，坍落度控制在18±3 cm，砼和易性要好。砼進入鋼筋籠后，砼上升不宜過快，導管在砼內埋深嚴格按照規(guī)范控制在2～6 m之間，提升導管時，不宜過快，防止導管掛住鋼筋籠，將其帶上等。

2.3 水下砼灌注問題

2.3.1 堵管預防措施

為保證砼的標準，現場抽查每車砼的坍落度必須控制在鉆孔灌注樁施工規(guī)范允許的范圍以內。灌注用導管應平直，內壁光滑不漏水。

2.3.2 樁頂部位疏松預防措施

首先保證一定高度的樁頂留長度?？梢杂靡粋€帶鋼管取樣盒的探測，只有取樣盒中撈起的取樣物是砼而不是沉淀物時，才能確認終灌標高已經達到。

2.3.3 樁身砼夾泥或斷樁預防措施

成孔時嚴格控制泥漿密度及孔底沉淤，第一次清孔必須徹底清除泥塊，砼灌注過程中導管提升要緩慢，特別到樁頂時，嚴禁大幅度提升導管。嚴格控制導管埋深，單樁砼灌注時，嚴禁中途斷料。拔導管時，必須進行精確計算控制拔導管后砼的埋深，嚴禁憑經驗拔管。

3 鉆孔灌注樁施工效果控制技術

3.1 準備階段

施工人員對施工地點地質情況、樁位、樁徑、等做詳細的了解，并做好定位 樁。將定位 樁與鋼圍堰導向樁分層聯結固定，確保導向框位置準確。根據各墩不同地質情況插打厚度長度適宜的鋼護筒。

3.2 鉆孔

安設鉆機，按要求調試使鉆桿中心重合，待相鄰孔位上已灌注好的混凝土凝固并已達到一定強度時，開始用沖擊鉆鉆孔。在砂土層加大泥漿濃度固壁。保持鉆進速度始終和泥漿排出量相適應?？變仁冀K保持 0.2 kg/cm2的靜水壓力，鉆進過程嚴禁孔內掉進異物，經常檢查鉆頭的磨損情況。鉆進過程隨時留取渣樣，每米不少于1組，在離設計標高1.0～1.5 m范圍內，每30 cm留1組，每根樁渣樣不少于3組。

3.3 清孔

清孔是鉆孔樁施工中保證成樁質量的重要一環(huán)。通過清孔盡可能使沉渣全部清除，使混凝土與基巖接合完好，以提高樁底承載力。終孔后，將鉆頭提至距孔底的0.2～0.3 m處，然后將殘存在孔底的鉆渣吸出；必要時投入適量純堿以提高泥漿比重和膠結能力，使沉渣排出孔外。 當鋼筋籠下沉固定后，再次復檢孔深和沉渣厚度等。直至全部符合設計要求和工藝標準。

3.4 鋼筋籠的制作及安裝注意事項

第一，鋼筋籠制作時，主筋連接，樁身縱向受力鋼筋的接頭應設置在樁身受力較小處；接頭位置宜相互錯開，且在同一接頭連接區(qū)段范圍內鋼筋接頭不得超過鋼筋數量的50%；主筋與箍筋應點焊。

第二，鋼筋籠不得因任何原因變形。否責須更換合格的鋼筋籠。采用整體吊裝，不得碰損孔壁。吊放前，必須清除槽底沉渣，孔底沉渣厚度≤200 mm。鋼筋籠吊放到設計位置時，應檢測其水平位置和高度，合格后應立即固定鋼筋籠，鋼筋籠入孔后至澆筑混凝土完畢的時間不超過4 h。

第三，采用聚乙烯泡沫板覆蓋預埋件，以便于急需。

4 結束語

隨著科學技術的飛速發(fā)展，材料、機械、設備等大幅度的改良，這為我國修建大跨度的橋提供了有力保障。加上廣大橋梁建設者的精心設計和施工，使我國建橋水平已躍身于世界先進行列。望廣大社會主義建設者擔負起建設社會主義大廈的重任，前仆后繼。嘔心瀝血，為社會主義所需建設出高標準、高質量的路橋，為各行業(yè)建設者作好示范作用。

[1]楊九元.淺談泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工工藝和質量控制[J].建筑安全，2009（12）.

[2]張立娜.泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工工藝及質量控制分析[J].四川建材，2012（1）.

[3]李競克，侯琳.泥漿護壁鉆孔灌注樁在施工工藝過程中質量控制及通病防治[J].工業(yè)建筑，2010（S1）.