混凝土結(jié)構(gòu)物施工中鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制措施分析

伯廣金

中交一公局第六工程有限公司

1 引言

就目前情況而言，在各類混凝土結(jié)構(gòu)物建設(shè)中，鉆孔灌注樁施工技術(shù)已被廣泛適用，因?yàn)樵摷夹g(shù)的工藝質(zhì)量良好，同時(shí)能夠有效避免混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的斷裂現(xiàn)象。假設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)物施工及建造過(guò)程中，運(yùn)用了鉆孔灌注樁施工技術(shù)，則可顯著延長(zhǎng)混凝土結(jié)構(gòu)物的使用壽命。所以，文章主要對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)物工程鉆孔灌注樁施工質(zhì)控的意義、公路橋梁工程鉆孔灌注樁施工中存在的主要問(wèn)題及其質(zhì)控措施進(jìn)行了詳細(xì)研究。

2 混凝土結(jié)構(gòu)物工程鉆孔灌注樁施工質(zhì)控的意義

鉆孔灌注樁的優(yōu)勢(shì)諸多，如造價(jià)低、施工便捷、底層適應(yīng)力強(qiáng)等等，所以鉆孔灌注樁施工技術(shù)被廣泛運(yùn)用在我國(guó)的不同地區(qū)，特別是被普遍應(yīng)用在南方地區(qū)橋梁施工方面。將鉆孔灌注樁施工技術(shù)應(yīng)用在混凝土結(jié)構(gòu)物工程中，不但能高效提升結(jié)構(gòu)物基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、抗壓性，還能高效提升混凝土結(jié)構(gòu)物工程施工質(zhì)量。當(dāng)混凝土結(jié)構(gòu)物建設(shè)項(xiàng)目的地質(zhì)情況較差時(shí)，結(jié)構(gòu)安全將會(huì)直接受到地基穩(wěn)定性的影響。伴隨著我國(guó)交通事業(yè)的飛速發(fā)展，大幅度增加了我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)物數(shù)量，時(shí)不時(shí)的會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)物塌陷事故，從而造成嚴(yán)重的人員傷亡，社會(huì)影響極其惡劣，使得社會(huì)各界對(duì)混凝土工程施工質(zhì)量開(kāi)始高度關(guān)注起來(lái)。依據(jù)結(jié)構(gòu)物坍塌事故原因的研究情況可知，引起坍塌事故的主要因素是基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)過(guò)大沉陷位移，也就是說(shuō)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，對(duì)整體工程施工水平、結(jié)構(gòu)物的使用壽命有著直接影響。

3 鉆孔灌注樁施工中存在的主要問(wèn)題分析

3.1 導(dǎo)管提升等原因引發(fā)的斷樁問(wèn)題

在混凝土進(jìn)行灌注的過(guò)程中，施工人員沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)的操作規(guī)范進(jìn)行，導(dǎo)致對(duì)混凝土表面的標(biāo)高測(cè)量誤差較大，甚至?xí)霈F(xiàn)導(dǎo)管埋設(shè)太淺導(dǎo)致提漏拔脫的狀況產(chǎn)生，導(dǎo)致夾層斷樁問(wèn)題出現(xiàn)。有的施工人員混淆混凝土表面和坍土層表面，不能有效發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。此外，在灌注樁的施工過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生孔底和導(dǎo)管低端很遠(yuǎn)的狀況，在這種狀況下，稀釋混凝土的可能性較大，導(dǎo)致混凝土凝固程度有所欠缺，并引發(fā)了基巖和混凝土樁體正常填充受到極大影響，最終發(fā)生斷樁問(wèn)題。此外，在密封性差的地下水導(dǎo)管的影響下，增大了混凝土水灰中滲入沖洗液的概率，導(dǎo)致混凝土不凝固的狀況出現(xiàn)在樁身中間段。

3.2 卡管現(xiàn)象引發(fā)的斷樁問(wèn)題

在鉆孔灌注混凝土樁的工程施工中，混凝土的施工質(zhì)量和配料優(yōu)劣之間關(guān)系密切。然而在具體的施工過(guò)程中因?yàn)闄C(jī)械配料或者人工配料不能進(jìn)行科學(xué)的進(jìn)行混凝土的配比，導(dǎo)致坍落度數(shù)值呈現(xiàn)了較大的波動(dòng)情況，當(dāng)坍落度呈現(xiàn)過(guò)大或者過(guò)小的情況就會(huì)引發(fā)斷樁問(wèn)題。

3.3 上浮鋼筋籠問(wèn)題

（1）上端的鋼筋籠吊筋沒(méi)有牢固地固定在孔口。在導(dǎo)管提升過(guò)程中，容易被導(dǎo)管一起提升，致使上浮鋼筋籠。在灌注混凝土?xí)r，當(dāng)返回混凝土低端鋼筋籠底部時(shí)，因?yàn)檩^淺的導(dǎo)管埋深，混凝土灌注體積大，混凝土過(guò)快速度的上反，造成的向上沖力較大，使混凝土鋼筋籠底部的表面具有較大的回縮力。當(dāng)混凝土表面和導(dǎo)管底端都進(jìn)入鋼筋籠時(shí)，若是太深掩埋導(dǎo)管，很可能產(chǎn)生上浮鋼筋籠狀況。

（2）品質(zhì)差的混凝土。因?yàn)槌豕嗷炷潦冀K位于鉆孔混凝土的頂部，若是產(chǎn)生坍落度損失大、初凝時(shí)間短、離析等施工質(zhì)量問(wèn)題，稍長(zhǎng)的時(shí)間將致使混凝土流動(dòng)性變差，混凝土上部初灌的凝固趨勢(shì)形成。當(dāng)流動(dòng)性差或鋼筋籠底部與混凝土凝結(jié)表面接觸時(shí)，容易上浮鋼筋籠。

4 鉆孔灌注樁施工質(zhì)控措施研究

4.1 上浮鋼筋籠問(wèn)題的解決對(duì)策

（1）用鋼筋在距護(hù)筒頂1.0m位置進(jìn)行焊接固定。

（2）按照實(shí)測(cè)值和計(jì)算值，在混凝土表面與鋼筋籠底部接近時(shí)，想要避免鋼筋籠浮在混凝土頂部，降低混凝土灌注速度，并保持深埋管?；炷撩娴跞脘摶\2mm～3m，可使灌注速度適當(dāng)加快，降低管道埋深。綜上所述，經(jīng)過(guò)固定頂部，可以有效避免或控制上浮鋼籠，合理控制鋼籠和導(dǎo)管的泥漿的密度、導(dǎo)管的上升速度、混凝土的上下速度和共同埋深，進(jìn)而防止上浮鋼筋籠或有效控制。

4.2 導(dǎo)管作業(yè)與混凝土的質(zhì)控措施

（1）因?yàn)樯婕暗交炷潦┕?，所以，施工人員針對(duì)混凝土的配合比和攪拌時(shí)間進(jìn)行良好的控制，滿足工程建設(shè)需要的流動(dòng)性。有效控制混凝土保持在18cm～22cm范圍內(nèi)的塌落度。在進(jìn)行灌注混凝土的作業(yè)時(shí)，其高度距離樁頂在8m～10m時(shí)，需要控制塌落度于12cm～16cm范圍內(nèi)。在這樣基礎(chǔ)下的施工環(huán)節(jié)中需要確保集料粒徑在40mm 內(nèi)且處于導(dǎo)管內(nèi)徑的八分之一到六分之一內(nèi)，條件允許時(shí)，盡可能采用直徑大的導(dǎo)管。

（2）當(dāng)進(jìn)行導(dǎo)管作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)該將導(dǎo)管低端與控制孔底之間的距離保持在40cm以內(nèi)，不可將導(dǎo)管口埋設(shè)在泥漿沉淀層之中。混凝土灌注需要保持將導(dǎo)管掩埋1m 以上的長(zhǎng)度。在灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管需被埋設(shè)進(jìn)2m～6m范圍之內(nèi)。

（3）在導(dǎo)管投入使用之前，應(yīng)該對(duì)其是否漏氣進(jìn)行嚴(yán)格地檢查，并對(duì)導(dǎo)管的接頭進(jìn)行抗拉試驗(yàn)，保證導(dǎo)管的質(zhì)量符合工程的建設(shè)需求。且針對(duì)撥管要參考混凝土的上升高度，不能盲目操作。

（4）采用對(duì)焊方法來(lái)避免鋼筋籠卡住導(dǎo)管的問(wèn)題；若是采用搭接焊就要注意不要形成焊口的錯(cuò)臺(tái)。

（5）抽撥導(dǎo)管操作切忌不能用力過(guò)大，防止混凝土對(duì)孔壁的沖刷，導(dǎo)致下墜或彈落孔壁，有泥層留存在樁身。

（6）連續(xù)灌注混凝土，確保初凝混凝土以前完成灌注；保持充足的施工材料，對(duì)于重要的施工設(shè)備盡可能留有備用的，如運(yùn)輸車輛、發(fā)電機(jī)和混凝土拌和設(shè)備等，防止施工中斷的現(xiàn)象產(chǎn)生。

4.3 斷樁問(wèn)題的解決措施

⑴沖抓。將樁孔內(nèi)還未初凝的混凝土抓出孔外來(lái)處理斷樁問(wèn)題，會(huì)造成沖抓難度大、實(shí)現(xiàn)慢，因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有抓斗，所以會(huì)耽誤最佳的沖抓時(shí)機(jī)。此外，沖抓這一操作可能會(huì)引起塌孔問(wèn)題。（2）泥漿置換。面臨斷樁事故時(shí)，要提升泥漿的比重，借助正循環(huán)鉆機(jī)將碎石置換出來(lái)。但是同時(shí)也面臨兩個(gè)問(wèn)題，①碎石會(huì)給正循環(huán)鉆機(jī)的鉆頭造成嚴(yán)重的磨損，會(huì)嚴(yán)重工期也同樣受到影響；②泥漿置換嚴(yán)重影響到鉆孔樁施工質(zhì)量，影響到工期。（3）法在實(shí)際操作中沒(méi)有絕對(duì)的把握，對(duì)于泥漿比重提升多少才能將直徑40mm的碎石完全置換出來(lái)，施工人員沒(méi)有一個(gè)準(zhǔn)確的概念。（4）變動(dòng)樁位。在報(bào)廢的原樁位和原樁位置兩側(cè)各補(bǔ)一根樁，且根據(jù)配置的梁接橋墩立樁。在實(shí)際的變動(dòng)樁位應(yīng)用中具有操作簡(jiǎn)便，且施工效果好的優(yōu)勢(shì)，其缺點(diǎn)是施工造價(jià)較高，且施工量大，工期較長(zhǎng)。對(duì)于較高的工程質(zhì)量預(yù)期的業(yè)主不會(huì)采用該方案。（5）接樁法。鉆孔灌注樁處距離地面均小于十米，采用人工處理樁頭并接樁有技術(shù)上的可行性。接樁法具有施工工藝簡(jiǎn)單、技術(shù)可靠、施工成本低的優(yōu)勢(shì)。該施工方法在具體的施工中面臨較高的地下水位，且水量豐富，施工人員無(wú)法確定涌水量，抽水操作較為困難。（6）二次造孔法。該法利用原樁位的報(bào)廢缺陷樁，采用沖擊錐沖擊缺陷樁混凝土，直到樁底，重新封孔達(dá)到處理目的。二次造孔法具有作業(yè)量小，投入成本低，缺點(diǎn)是造孔速度是否能達(dá)到施工隊(duì)伍的預(yù)期很難確定，且清理鋼筋和破碎的混凝土難度較大。

5 結(jié)束語(yǔ)

總之，在混凝土結(jié)構(gòu)物鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，完善其質(zhì)量管控工作，有效執(zhí)行其質(zhì)控措施，不但可以全面提升鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，還可全面增強(qiáng)結(jié)構(gòu)物的設(shè)施安全性，確保混凝土工程施工總體質(zhì)量，切實(shí)促進(jìn)我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)物建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。