淺談鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制

陳紅兵

【摘要】鉆孔灌注樁能適應(yīng)各類地質(zhì)條件且設(shè)備的投入及操作都相對簡易，因而被廣泛的應(yīng)用在房建及大小型橋梁工程的基礎(chǔ)中。由于鉆孔灌注樁大部分在水下進(jìn)行而且其施工過程難以觀察，成樁后的質(zhì)量又難以直接開挖檢測。因此必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題，保質(zhì)、保量地完成樁基施工任務(wù)。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;施工準(zhǔn)備;鉆孔控制;澆注過程控制 ? 成品保護(hù)

Bored of construction quality control

Chen Hong-bing

（Zhihong Jiangsu Construction Engineering Co，ltdSuzhouJiangsu215000）

【Abstract】Bored to adapt to all types of investment and operation of the equipment and the geological conditions are relatively simple， they have been widely used in housing construction and infrastructure projects in large and small bridges. Because most of the underwater bored pile construction process and its difficult to observe the quality of the pile after excavation and difficult to detect directly. Prevention must be underwater during drilling and concrete pouring process recurring construction quality issues， quality， quantity completion of pile construction tasks.

【Key words】Bored;Construction preparation;Drilling control;Casting process control product protection

鉆孔灌注樁在施工之前，應(yīng)該熟悉施工圖紙和工程地質(zhì)、水文地質(zhì)資料，并踏勘施工現(xiàn)場，按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、國家規(guī)范及設(shè)計文件要求，編制確實可行的施工組織設(shè)計。由于鉆孔灌注樁包括成孔和成樁兩大過程，是項工序環(huán)節(jié)較多，工藝比較復(fù)雜，技術(shù)要求較高，工作量較大，并需在一個較短時間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土的隱蔽工程。為此，必須以系統(tǒng)工程的觀點，推行全面質(zhì)量管理，明確工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立嚴(yán)格的施工管理和工序質(zhì)量檢查制度，以工序過程控制，來保證成樁質(zhì)量。

1. 施工前的準(zhǔn)備工作

1.1鉆孔場地準(zhǔn)備。

（1）場地為旱地時，應(yīng)清除雜物，換除軟土，整平夯實;

（2）場地為陡坡時，可用枕木、型鋼等搭設(shè)工作平臺;

（3）場地為淺水時，宜采用筑島施工，筑島面積應(yīng)根據(jù)鉆孔方法，設(shè)備大小等要求確定;

（4）場地為深水或淤泥層時，可搭設(shè)工作平臺，平臺必須牢固穩(wěn)定，能承受工作時所有的動、靜荷載。

1.2護(hù)筒的埋設(shè)方法及基本要求。

（1）護(hù)筒的埋設(shè)分為：挖埋式護(hù)筒、填筑式護(hù)筒、圍堰筑島護(hù)筒以及深水護(hù)筒。因根據(jù)不同的場地條件選擇適宜的埋設(shè)方法。

（2）護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大200～400mm護(hù)筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m。當(dāng)孔內(nèi)有承壓水時，護(hù)筒應(yīng)高于穩(wěn)定后的承壓水2.0m以上，當(dāng)承壓水水位不穩(wěn)定或穩(wěn)定后的水位高出地下水位很多，則應(yīng)做試樁，鑒定此處做鉆孔灌注樁的可行性，當(dāng)處于潮水影響區(qū)，護(hù)筒應(yīng)高于最高施工水位1.5～2.0m，并應(yīng)采取穩(wěn)定護(hù)筒內(nèi)水頭的措施。

（3）護(hù)筒的中心軸線必須與樁位的中心軸線保持一致，且必須根據(jù)設(shè)計圖紙中提供的樁位坐標(biāo)由全站儀放樣得出。

1.3鉆孔機械的選擇及泥漿的性能要求。

（1）鉆孔機械分為正循環(huán)和反循環(huán)鉆機，正循環(huán)鉆機泥漿的作用護(hù)壁及攜渣，反循環(huán)鉆機泥漿的作用僅為護(hù)壁，而相對施工速度而言反循環(huán)的施工速度較正循環(huán)快，具體機械的選擇應(yīng)在施工組織設(shè)計中通過比較選擇。

（2）泥漿原料宜盡可能使用膨潤土、或者選擇塑性指數(shù)大于25，小于0.005mm的粘粒含量大于50%的粘土制漿。

2. 鉆孔灌注樁施工鉆孔控制

2.1坍孔原因及預(yù)防方法。

（1）原因：土質(zhì)松散，加之泥漿護(hù)壁不好;護(hù)筒埋設(shè)不好;筒內(nèi)水位不高;提住鉆頭鉆進(jìn)，鉆頭鉆速過快，或空鉆時間太長，都易引起鉆孔下部坍;或成孔后待灌時間和灌注時間過長。

（2）預(yù)防方法：在松散砂土或流砂中鉆進(jìn)時應(yīng)控制進(jìn)尺，選用較大比重、粘度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿，或投入粘土摻片石低錘沖擊，使粘土塊、片石擠入孔壁;如地下水位變化過大，應(yīng)采取加高護(hù)筒、增大水頭等措施;嚴(yán)格控制沖程高度。

2.2縮徑原因及預(yù)防方法。

（1）原因：泥漿性能欠佳，失水量大，引起塑性土層吸水膨脹，或形成疏松、蜂窩狀厚層泥皮;鄰樁施工間距和時間間隔不當(dāng)，土層中應(yīng)力尚未消散，新孔孔壁軟土流變;鉆頭直徑磨損過大。

（2）預(yù)防方法：為防止縮徑，前者要及時修補磨損的鉆頭，后者要使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并必須快轉(zhuǎn)慢進(jìn)，并復(fù)鉆二、三次或者使用卷揚機吊住鉆錐上下、左右反復(fù)掃孔以擴大孔徑，直至使發(fā)生縮孔部位達(dá)到設(shè)計孔徑為止。

2.3垂直度不符合規(guī)范要求原因及預(yù)防方法。

（1）原因：場地平整度和密實度差，鉆機安裝不平整或鉆進(jìn)發(fā)生不均勻沉降;鉆桿彎曲、鉆桿接頭間隙大;鉆頭翼板磨損不一，鉆頭受力不均;鉆進(jìn)中遇軟硬土層交界面或傾斜巖面。

（2）預(yù)防方法：壓實、平整施工場地;安裝鉆機時嚴(yán)格檢查鉆機的平整度和鉆桿的垂直度，鉆進(jìn)過程中定時檢查;定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭;在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)時，必要時在鉆桿上加扶正器。

3. 鉆孔灌注樁施工澆注過程控制

3.1灌注混凝土堵管原因及預(yù)防方法。

（1）原因：初灌時隔水塞堵管;粗骨料粒徑過大：混凝土坍落度不合要求，和易性、流動性差;拌合不均勻.產(chǎn)生離析;導(dǎo)管連接部位和焊縫不密封，發(fā)生漏水，管內(nèi)形成水塞，當(dāng)管內(nèi)內(nèi)混凝上不滿而含有空氣時，混凝土整斗傾入導(dǎo)管，導(dǎo)致管內(nèi)形成高壓氣塞，或氣塞擠破管節(jié)間密封墊繼而導(dǎo)致導(dǎo)管漏水;機械發(fā)生故障，導(dǎo)管內(nèi)混凝土已初凝，增大下落阻力。

（2）預(yù)防方法：隔水塞直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑匹配，能從管內(nèi)順利排出.隔水膠墊應(yīng)安裝在隔水塞的頂面;灌注導(dǎo)管在安裝前應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查;灌注導(dǎo)管使用前進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴(yán)禁采用氣壓，水密試驗的水壓不小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力;完成第二次清孔后，應(yīng)立即開始灌注混凝土。

3.2鋼筋籠上浮原因及預(yù)防方法。

（1）原因：混凝土初凝和終凝時間太短，使孔內(nèi)混凝土過早結(jié)塊，當(dāng)混凝土面上升至鋼筋骨架底時，結(jié)塊的混凝土托起鋼筋骨架;清孔時孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒太多，混凝土灌注過程中砂?；爻猎诨炷撩嫔希纬奢^密實的砂層，并隨孔內(nèi)混凝土逐漸升高，當(dāng)砂層上升至鋼筋骨架底部時托起鋼筋骨架;混凝土灌注至鋼筋骨架底部時，灌注速度過快，造成鋼筋骨架上浮。

（2）預(yù)防方法：鋼筋籠放置初始位置準(zhǔn)確無誤，并與孔口固定牢固;為防止鐵絲拉長下沉或頂住上升力，可采用吊筋加套管等方法頂住鋼筋籠上口。除認(rèn)真清孔外，當(dāng)灌注混凝土面距離鋼筋骨架底部1m左右時，應(yīng)當(dāng)降低灌注速度，當(dāng)混凝土面上升到骨架底口4m以上時，提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底口高于骨架底部2m以上，然后恢復(fù)正常灌注速度。

3.3樁身混凝土夾渣或斷樁原因及預(yù)防方法。

（1）原因：初灌混凝土量不夠，造成初灌后埋管深度太小或?qū)Ч芨揪蜎]有進(jìn)入混凝土;混凝土灌注過程拔管長度控制不準(zhǔn)，導(dǎo)管拔出混凝土面;混凝土初凝和終凝時間太短，或灌注時間太長，使混凝土上部結(jié)塊，造成樁身混凝土夾渣;清孔時孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒太多，混凝土灌注過程中砂?；爻猎诨炷撩嫔希纬沙练e砂層，阻礙混凝土的正常上升，當(dāng)混凝土沖破沉積砂層時，部分砂粒及浮渣被包入混凝土內(nèi)，嚴(yán)重時可能造成堵管事故，導(dǎo)致混凝土灌注中斷。

（2）預(yù)防方法：導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2～6m之間，混凝土灌注過程中拔管應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮，并分別采用理論灌入量計算孔內(nèi)混凝土面和重錘實測孔內(nèi)混凝土面，取兩者的低值來控制拔管長度，確保導(dǎo)管的埋置深度≥1.0m，單樁混凝土灌注時間宜控制在1.5倍混凝土初凝時間內(nèi)。

3.4混凝土灌注過程中斷的處理方案。

（1）若剛開灌不久，孔內(nèi)混凝土較少，可拔起導(dǎo)管和吊起鋼筋骨架，重新鉆孔至原孔底，安裝鋼筋骨架和清孔后再開始灌注混凝土。

（2）迅速拔出導(dǎo)管，清理導(dǎo)管內(nèi)積存混凝土和檢查導(dǎo)管后，重新安裝導(dǎo)管和隔水栓，然后按照初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出導(dǎo)管后，立即將導(dǎo)管插入原混凝土內(nèi)，此后便可按正常的灌注方法繼續(xù)灌注混凝土;

（3）混凝土灌注過程中因故中斷后拔除鋼筋骨架，待已灌混凝土強度達(dá)到C15后，先用同級鉆頭重新鉆孔，并鉆除原灌注混凝土浮漿，再用500鉆頭在樁中心鉆進(jìn)300～500mm深，這樣就完成了接口的處理工作，然后便可按新樁的灌注程序灌注混凝土。

4. 成品保護(hù)

（1）混凝土灌注標(biāo)高低于地面標(biāo)高的樁孔，灌注混凝土完畢要立即回填砂石至地面標(biāo)高。嚴(yán)禁用大石、磚墩等大件物回填樁孔。

（2）樁在養(yǎng)護(hù)期間，嚴(yán)禁汽車、吊機、樁機等大型機械輾壓和破壞樁位。

（3）嚴(yán)禁把樁體作錨固樁使用，在樁周圍設(shè)立明顯的警示標(biāo)志，避免與其他施工項目造成干擾和影響。

5. 結(jié)束語

在實際的施工過程中導(dǎo)致鉆孔灌注樁施工事故的因素很多，但只要我們在工程施工過程中細(xì)心研究探討認(rèn)真的分析，對各種影響因素都詳細(xì)的考慮，并且事前準(zhǔn)備相應(yīng)的預(yù)防措施，有些事故是可以避免的。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50202-2002.

[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》（JGJ94-2008）.

[3]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG F50-2011）.