談鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量的控制

冀文俊

(山西路橋第一工程有限責(zé)任公司，山西太原 030006)

0 引言

鉆孔灌注樁施工是公路橋梁工程施工的重要環(huán)節(jié)，其施工質(zhì)量對公路橋梁工程整體施工質(zhì)量有著顯著的影響。為確保公路橋梁工程的服務(wù)性能、安全性能和使用壽命，施工單位應(yīng)強(qiáng)化對鉆孔灌注樁施工過程的控制，通過嚴(yán)格的技術(shù)措施、管理措施來提升鉆孔灌注樁工程質(zhì)量。本文將借霍永高速施工實例就該問題展開論述。

1 工程概況

霍永高速公路要家莊2號大橋，位于路線K26+300 km處，為9-35 m大橋，下部結(jié)構(gòu)采用摩擦樁，共36根樁基，其中墩樁28根，臺樁8根，橋臺為擴(kuò)大基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)為35 m后張預(yù)應(yīng)力箱梁。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)質(zhì)量控制要點與對策

2．1 成孔施工機(jī)械控制

成孔是鉆孔灌注樁工程中的重要施工環(huán)節(jié)，其技術(shù)質(zhì)量對鉆孔灌注樁施工質(zhì)量有著顯著的影響。一旦成孔過程中出現(xiàn)問題，容易出現(xiàn)塌孔、縮徑以及樁端滿足不了持力層的設(shè)計要求等問題，直接降低樁的承載力，因此，必須嚴(yán)格控制成孔的質(zhì)量。成孔施工設(shè)備在很大程度上決定著鉆孔灌注樁工程成孔環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量，因此我們需要根據(jù)橋址的地質(zhì)水文特點對候選鉆機(jī)的性能進(jìn)行比對分析，進(jìn)而選擇最合適的成孔機(jī)械。本工程中，結(jié)合施工條件和設(shè)計需求，決定采用沖擊鉆作為主要成孔機(jī)械。

2．2 護(hù)筒埋設(shè)施工控制

護(hù)筒的主要作用是固定樁位，引導(dǎo)鉆錐方向，隔離地面水使其流入井孔，保護(hù)孔口不坍塌，同時通過確?？變?nèi)水位高出地下水位或施工水位而形成靜水壓，以保證孔壁不坍塌。鉆孔灌注樁用護(hù)筒種類繁多，本工程施工中根據(jù)施工條件，選擇鋼護(hù)筒;護(hù)筒定位之后，要及時的檢查護(hù)筒位置，確保護(hù)筒中心與樁位中心線之間的偏差保持在50 mm內(nèi)，同時還要對回填土的密實度進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)鉆孔漏漿的問題;埋設(shè)護(hù)筒過程中，自然地坪的標(biāo)高不可避免的會出現(xiàn)一定的移動，對此，要嚴(yán)格控制鉆孔的深度，及時對就位的樁架的底梁的水平和樁具的總長度進(jìn)行檢驗并詳細(xì)記錄。

2．3 泥漿護(hù)壁施工控制

本工程施工中，根據(jù)土層性質(zhì)，選擇了原土造漿技術(shù)，即在鉆孔時將清水直接注入到原位的粘土中混合成護(hù)壁泥漿。如果在砂層、砂類層中進(jìn)行鉆孔，則應(yīng)人工配制泥漿，并對泥漿的注入比重進(jìn)行嚴(yán)格控制。泥漿過稠或者過稀都會對鉆孔產(chǎn)生影響，過稠會影響鉆進(jìn)速度，過稀會影響護(hù)壁和排渣，通常情況下是將泥漿注入比重控制在1．1 g/cm3左右。此外，還要嚴(yán)格控制排除泥漿的比重，使其保持在1．2 g/cm3～1．4 g/cm3之間。對于一些特殊情況，如穿過砂類卵石層或塌孔的土層時，排除泥漿的比重可以適當(dāng)增大，可控制在1．3 g/cm3～1．5 g/cm3之間。此外還應(yīng)定期測定泥漿的粘度，鉆孔在不同土層中進(jìn)行時，對泥漿粘度的要求不同，在砂土中鉆孔時泥漿粘度應(yīng)為23 s～45 s;在混有砂土的淤泥層中鉆孔時，泥漿粘度應(yīng)為20 s～23 s;在砂層中鉆孔時，泥漿粘度應(yīng)大于45 s。

2．4 鉆進(jìn)施工控制

鉆進(jìn)施工中應(yīng)注意以下問題:為避免位移和沉陷，鉆機(jī)就位后，要盡量保持平穩(wěn)。沖擊鉆的沖擊錐鋼絲繩與護(hù)筒中心位置偏差不大于2 cm，升降追頭時要平穩(wěn)，不得碰撞護(hù)壁和孔壁;鉆孔作業(yè)須連續(xù)，并做好鉆進(jìn)記錄;要經(jīng)常對泥漿進(jìn)行檢測和試驗，保證泥漿質(zhì)量;為了防止孔壁坍塌的現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)確保鉆孔樁的成孔質(zhì)量和成孔速度，始終保持水頭在2 m左右;鉆進(jìn)過程中，每進(jìn)5 m～8 m要檢查鉆孔直徑和孔傾斜度，同時留意地層變化，在地層變化處撈取渣樣，根據(jù)渣樣判斷地層變化情況，并與地質(zhì)剖面圖核對，根據(jù)地層的實際變化情況確定合適的鉆進(jìn)方式及鉆進(jìn)速度，以保證成孔質(zhì)量。

2．5 清孔施工控制

鉆孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后應(yīng)及時清空，清空方法一般有換漿、抽漿、掏渣、空壓機(jī)噴射等，本工程采用換漿和掏渣法。換漿時應(yīng)保證孔內(nèi)水頭高度，當(dāng)孔內(nèi)泥漿性能指標(biāo)和沉淀厚度符合設(shè)計要求時，停止清孔，通常當(dāng)泥漿比重在1．03 g/cm3～1．1 g/cm3之間，且沉淀厚度小于30 cm時，認(rèn)為滿足清孔要求。

2．6 鋼筋籠的制作與吊放控制

鋼筋籠的制作與吊放過程中應(yīng)注意以下問題:制作鋼筋籠之前要對鋼材進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保鋼材合格后還應(yīng)按照設(shè)計要求和施工規(guī)范對鋼筋的直徑、規(guī)格、長度等進(jìn)行復(fù)核。鋼筋籠的吊放要嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行，要特別注意鋼筋吊環(huán)長度能否使鋼筋籠準(zhǔn)確吊放在設(shè)計標(biāo)高上，對此，應(yīng)根據(jù)鋼筋籠底標(biāo)高確定吊環(huán)長度;應(yīng)對鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量進(jìn)行驗收，對不符合規(guī)范要求的要重新補(bǔ)焊;鋼筋籠下放過程中不能碰到孔壁，如果在吊放過程中遇到阻礙，不能強(qiáng)行下放，應(yīng)及時查找原因，如果是孔傾斜導(dǎo)致，可進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，如果是鋼筋籠沒有垂直吊放而導(dǎo)致的，則要重新吊放。

2．7 灌注混凝土施工控制

本鉆孔灌注樁工程中，水下混凝土的施工采用了導(dǎo)管灌注法，混凝土的離析現(xiàn)象還存在，但良好的配合比有效降低了離析程度。此外，為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時加強(qiáng)了對混凝土的攪拌時間和坍落度的控制，一般將混凝土坍落度控制在180 mm～200 mm之內(nèi)。此外，在灌注混凝土施工中還應(yīng)注意以下問題:導(dǎo)管的選擇應(yīng)充分結(jié)合灌注樁的深度、鋼筋籠設(shè)計及導(dǎo)管活動范圍等因素，導(dǎo)管每節(jié)長度應(yīng)根據(jù)工藝要求確定;確定導(dǎo)管長度并拼裝完成后應(yīng)進(jìn)行試壓，試水壓力為0．6 MPa～1．0 MPa;初期灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部距孔底高度根據(jù)樁徑大小、隔水塞大小來確定，一般控制在30 cm～50 cm之內(nèi);若初灌量過小會造成脫管現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致底部混凝土離析甚至斷樁事故，因而開始灌注時盡量準(zhǔn)備足夠的混凝土，以滿足埋管要求;在灌注過程中應(yīng)以均勻的速度向漏斗內(nèi)灌注，若突然加快灌注速度，會使導(dǎo)管內(nèi)空氣不能及時排出而導(dǎo)致堵管;若在灌注過程中發(fā)生堵管，可采用適當(dāng)增加導(dǎo)管上下串動高度及速度的手段，使導(dǎo)管內(nèi)混凝土受力排出，若無效，可用鋼管在導(dǎo)管內(nèi)上下串動，或用振動器振動導(dǎo)管，使導(dǎo)管內(nèi)混凝土受力排出，如果這樣做仍無效，則應(yīng)提出導(dǎo)管采取相應(yīng)的事故處理措施，并做好記錄備案;在灌注過程中應(yīng)及時拆卸導(dǎo)管，若導(dǎo)管埋置過深，會導(dǎo)致灌注混凝土流動性降低，造成導(dǎo)管外混凝土對導(dǎo)管內(nèi)混凝土的負(fù)壓增高，灌注超壓力降低，使混凝土在導(dǎo)管內(nèi)不易下落，若埋置過淺則易造成斷樁;導(dǎo)管插入混凝土面深度以5 m～6 m為宜，導(dǎo)管串動幅度為1 m左右;灌注混凝土過程中要合理控制灌注速度，確?；炷凉嘧r間不能超過混凝土初凝時間，這對保證樁的灌注質(zhì)量很重要;在實際工作中要做好記錄，不斷總結(jié)經(jīng)驗，加強(qiáng)對混凝土灌注的各個環(huán)節(jié)的管理和控制，以確保鉆孔灌注樁的混凝土質(zhì)量。

3 結(jié)語

鉆孔灌注樁施工過程有著較強(qiáng)的隱蔽性，這使其質(zhì)量檢測工作難度加大，檢測結(jié)果準(zhǔn)確性難以得到保證。同時，由于鉆孔灌注樁施工有著很強(qiáng)的技術(shù)性和專業(yè)性，而目前許多施工隊伍技術(shù)人員和施工人員專業(yè)素質(zhì)、施工經(jīng)驗參差不齊，進(jìn)而加大了鉆孔灌注樁工程的質(zhì)量風(fēng)險。對此，我們必須通過規(guī)范的設(shè)計要求、嚴(yán)格的施工規(guī)程、全面的施工現(xiàn)場管理措施來提升鉆孔灌注樁施工中每個環(huán)節(jié)的技術(shù)質(zhì)量，進(jìn)而消除質(zhì)量隱患，保證施工質(zhì)量，爭取最大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

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