探析軟土地基橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施

楊光 王繼平

摘要：鉆孔灌注樁是軟土地基橋梁施工中廣泛應(yīng)用的技術(shù)，施工中最為關(guān)鍵的是防止塌孔，避免成孔時(shí)充盈系數(shù)、沉渣的厚度超出設(shè)計(jì)規(guī)范、斷樁等。本文針對(duì)軟土地基鉆孔灌注樁施工過程中容易出現(xiàn)的問題進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，進(jìn)而針對(duì)不同問題提出施工質(zhì)量控制措施，以期能夠有效的提高鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：軟土地基；鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制措施

在軟土地基中建設(shè)橋梁工程，影響工程質(zhì)量的最基本環(huán)節(jié)是地基施工質(zhì)量，加強(qiáng)軟土地基的橋梁基礎(chǔ)施工質(zhì)量是極為關(guān)鍵的階段。鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式，因自身具備的低成本、高機(jī)械化、施工簡(jiǎn)便、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用在軟土地基公路橋梁施工中。鉆孔灌注樁技術(shù)是指在軟土地基上利用機(jī)械鉆孔，形成樁孔，在孔內(nèi)放置鋼筋籠并灌注混凝土，從而形成樁體，達(dá)到強(qiáng)化地基承載力的目的。但因鉆孔灌注樁是一項(xiàng)較隱蔽的工程，成樁后的病害較難發(fā)現(xiàn)，因此，施工中要科學(xué)施工，嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)。

一、軟土地基在橋梁修建中造成的危害

我國(guó)地域遼闊，沿海、沿湖城市多，軟土地基在這些地區(qū)分布廣泛，而且，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，加速了交通運(yùn)輸系統(tǒng)的完善，不同等級(jí)的公路成為城市間的紐帶，在軟土地基上修筑公路橋梁成為完善交通運(yùn)輸系統(tǒng)必不可少的環(huán)節(jié)。軟土地基是指由淤泥、淤泥質(zhì)土、松軟沖填土與雜填土，或其他高壓縮性軟弱土層構(gòu)成的地基，軟土地基強(qiáng)度低、承載力差，流變性強(qiáng)，在軟土地基修筑公路橋梁，若不提高地基承載力，容易造成公路橋梁基礎(chǔ)工后沉降大，路基開裂滑移、路面坑洼、橋頭跳車等現(xiàn)象。因此，施工方必須在施工前應(yīng)依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)過試驗(yàn)，因地制宜選擇合適的軟土地基加固技術(shù)。常用的軟土地基加固方式有多種，如：換填置換處理法、排水固結(jié)處理法、機(jī)械碾壓與夯實(shí)處理法、塑料排水板處理法等，但鉆孔灌注樁適用性強(qiáng)，適合各種地質(zhì)條件，因此，在軟土地基修筑橋梁時(shí)，加固地基大多采用鉆孔灌注樁，達(dá)到有效減小工后沉降、縮減工期的目的。

二、鉆孔灌注樁在軟土地基施工中常見質(zhì)量問題

（一）坍孔

在鉆孔過程中若出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象，此時(shí)鉆桿比較難以鉆進(jìn)，鉆孔負(fù)荷顯著增大。其主要原因：護(hù)筒埋設(shè)太淺，護(hù)筒的回填土夯實(shí)不夠，與接縫不嚴(yán)密，導(dǎo)致孔口坍落；在砂礫層有滲流水或者無水，孔內(nèi)出現(xiàn)跑水現(xiàn)象；泥漿的稠度不夠；或者清孔后未及時(shí)補(bǔ)水造成孔內(nèi)水位不夠，導(dǎo)致沒有足夠水頭壓力；鉆桿鉆進(jìn)速度太快，空鉆的時(shí)間過大，或清孔后停頓時(shí)間太長(zhǎng)沒有及時(shí)澆注混凝土使孔壁失穩(wěn)。

（二）鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮是因混凝土灌注過程中對(duì)灌注速度及對(duì)導(dǎo)管的提升速度把控不嚴(yán)導(dǎo)致的，因混凝土由導(dǎo)管向下灌注時(shí)，導(dǎo)管提升過快，會(huì)使混凝土沖擊力加大，從而造成鋼筋籠上浮。

（三）斷樁

在施工中形成斷樁的原因大致可以歸為以下幾項(xiàng)：1.首次灌注混凝土?xí)r，因灌注用量沒達(dá)到要求，使導(dǎo)管底部不在混凝土中，導(dǎo)致斷樁。2.混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，如坍落度及混凝土中的石料粒徑不符合要求。3.在灌注混凝土過程中沒有把握好澆灌時(shí)間，一旦灌注時(shí)長(zhǎng)超過了混凝土初凝或終凝時(shí)間，就會(huì)導(dǎo)致混凝土灌注中斷。

三、軟土地基鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制措施

（一）制備泥漿及埋設(shè)護(hù)筒

制備泥漿時(shí)依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)條件，有粘土的地方，可直接造漿，適當(dāng)加以火堿；在無粘土的地方，要用膨潤(rùn)土、火堿和纖維素按一定的比例配制，一般泥漿比重保持在1.1―1.2 之間。

埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，應(yīng)用優(yōu)質(zhì)黏土回填護(hù)筒周圍，分層填筑分層夯實(shí)，護(hù)筒的埋置深度至少為2-4m，比自然地面要高出0.3m。施工中因地制宜設(shè)計(jì)護(hù)筒的埋置深度。護(hù)筒埋置完工后，若檢測(cè)發(fā)現(xiàn)護(hù)筒刃腳冒水，則應(yīng)用粘土填實(shí)加固護(hù)筒。發(fā)生下沉位移現(xiàn)象的則應(yīng)立即重新埋置護(hù)筒，沖洗護(hù)筒孔壁時(shí)，發(fā)現(xiàn)漏水現(xiàn)象，則用粘土或綠化鉀倒入護(hù)筒循環(huán)造漿，加大泥漿比重。

（二）鉆孔

鉆孔過程中為防止孔位傾斜，應(yīng)在安裝鉆機(jī)時(shí)注意起重滑輪緣、鉆桿孔和護(hù)筒中心點(diǎn)在一條直線上。沖孔時(shí)，應(yīng)低檔慢速鉆井，鉆進(jìn)至10m后再提速鉆進(jìn)，泥漿的比重要依據(jù)地層的情況隨時(shí)調(diào)整?？變?nèi)水壓差及泥漿比重要隨時(shí)檢查，要確保泥漿面和水位之間的高度差維持在1.5m之上，并使孔壁內(nèi)的靜水壓力大于孔外水壓，避免孔壁坍塌。泥漿在孔內(nèi)下降的流速應(yīng)限制在0.15m/s以內(nèi)，避免過度沖刷孔壁造成塌孔。鉆孔深度達(dá)到要求后，使沖錘沖程保持0.5m，不停上下抽動(dòng)沖錘。

（三）清孔

清孔是保證樁體質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，清孔時(shí)間必須達(dá)到30分鐘以上。清孔常用的方法有兩種，一種是正循環(huán)換漿法，一種是換漿與掏渣結(jié)合法，施工中應(yīng)根據(jù)施工情況選擇合適的清孔方法。清孔分兩次完成，第一在成孔達(dá)標(biāo)后即刻開始，第二次清孔在安置鋼筋籠及灌注混凝土導(dǎo)管后進(jìn)行，清空后使泥漿比重下降，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

（四）鋼筋籠的制作及安置

制作鋼筋籠時(shí)，要注意彎鉤不能設(shè)置在末端，用于定位的鋼筋，直徑應(yīng)為12mm，設(shè)置在沿樁長(zhǎng)相隔2m位置。安裝鋼筋籠時(shí)，起吊必須分節(jié)吊放，避免彎曲變形，緩慢下沉到固定位置，用鋼絲繩在四個(gè)方向?qū)︿摻罨\進(jìn)行固定。經(jīng)檢查合格后，立即進(jìn)行二次清孔。

（五）灌注混凝土

灌注混凝土?xí)r，把導(dǎo)管置于混凝土鉆孔中心，以防止導(dǎo)管接頭鉤掛鋼筋，導(dǎo)管下口與孔底保持25-40cm。灌注時(shí)間必須控制在首批混凝土初凝時(shí)間內(nèi)。為了避免鋼筋籠上浮，當(dāng)混凝土表面與鋼筋籠底距離1m時(shí)，灌注速度要減慢，并使導(dǎo)管埋深增大，減小灌注的沖擊力，但是混凝土面升至鋼筋籠一定深度后，要及時(shí)提升導(dǎo)管，使底口距離鋼筋籠底2m以上，此時(shí)即可提升灌注速度。在施工前，若發(fā)生緊急狀況需延長(zhǎng)灌注時(shí)間，則應(yīng)在混凝土中摻入緩凝劑。為保證樁頂混凝土質(zhì)量，一般會(huì)超過設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)約1m，在振搗密實(shí)后將多余的混凝土鑿除。

在施工過程中，發(fā)生鋼筋籠上浮現(xiàn)象，應(yīng)立即分析原因，若是因?qū)Ч苈裆钸^大產(chǎn)生上浮，則應(yīng)拆除一定長(zhǎng)度導(dǎo)管，并上下提放導(dǎo)管，直至鋼筋籠回落。

施工中發(fā)生斷樁現(xiàn)象，應(yīng)查看斷樁位置，若斷樁截面位置在設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)三分之一以下，則可迅速抽調(diào)泥漿，清除后繼續(xù)灌注混凝土。若斷樁截面位置位于孔口約10m處，則應(yīng)先加固孔壁，而后進(jìn)行混凝土清除工作，清除至要求高度后方可繼續(xù)接樁。若出現(xiàn)斷樁后現(xiàn)場(chǎng)無法立即處理的，應(yīng)因地制宜論證可行性方案后再進(jìn)行施工，避免盲目操作增大損失。

四、結(jié)語

綜上所述，鉆孔灌注樁是一項(xiàng)隱蔽性工程，在施工中受到各種各樣不同的環(huán)境條件制約，在軟土地基上進(jìn)行公路橋梁基礎(chǔ)的施工更是加大了作業(yè)難度，為了保證橋梁基礎(chǔ)的質(zhì)量，全體施工人員必須在施工前熟悉掌握施工地質(zhì)條件、施工圖紙、施工技術(shù)，規(guī)范施工，把新技術(shù)、新材料合理運(yùn)用在工程中，提高施工效率，并制定事前、事中、事后應(yīng)急處理措施，避免施工中出現(xiàn)質(zhì)量隱患，為整個(gè)橋梁工程打好基礎(chǔ)，提高整個(gè)工程的安全性及質(zhì)量。

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