金其龍

【摘 要】鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)中最常見的一種形式，具有承載力高，沉降小等特點，在橋梁、水利、建筑等工程施工中得到廣泛的應(yīng)用。本文主要介紹了灌注樁的施工工藝及成孔、成樁質(zhì)量控制方面的一些基本要求，并提出了相應(yīng)的技術(shù)措施。

【關(guān)鍵詞】橋梁工程；鉆孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制

鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此，要求基礎(chǔ)施工隊伍要充分落實技術(shù)措施，加強工序質(zhì)量控制，認真抓好施工過程中每道環(huán)節(jié)的管理，力爭將隱患消除在成樁之前。因此，在施工前要認真熟悉設(shè)計圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范，核查地質(zhì)等方面的基礎(chǔ)資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析，制訂出質(zhì)量驗收標準、實施方案，做好每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。

橋梁工程基礎(chǔ)因其特有的施工地理條件，采用鉆孔灌注樁施工很常見。受汛期、工期的限制，往往鉆孔灌注樁施工都是在搶工。其特點是施工難度大、不可遇見因素多、施工質(zhì)量及安全管理尤為重要。這就要求我們在進行鉆孔灌注樁施工的時候抓住要點。

1 鉆孔灌住樁基本工藝流程

測放軸線→機架就位組裝→埋設(shè)護筒→造漿鉆孔→清孔→鋼筋籠安放→下導(dǎo)管→灌注混凝土→拆除護筒→成樁→樁頭處理

2 成孔質(zhì)量的控制

成孔是鉆孔灌注樁施工中的一個重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮孔、樁孔偏斜及樁端達不到設(shè)計持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和質(zhì)量控制方面應(yīng)從以下幾項工作著手。

2.1 采取隔孔施工程序

鉆孔灌注樁和打入樁不同，打入樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且鉆孔樁的成孔是依靠泥漿來平衡的。根據(jù)設(shè)計圖紙，如果樁的間距較密，在研究后，可采取隔孔施工，以防止坍孔和縮徑。

2.2 確保樁身成孔垂直精度

這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求，可擴大樁機的支承面積，確保樁機穩(wěn)固，在施工過程中經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度。

2.3 確保樁位、樁頂標高和成孔深度

1）通過鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔深度：由于施工時土體自然地坪的標高存在一定的高差，施工前，對場地先進行場地平整，為準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后就及時復(fù)核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔深度是否達到設(shè)計要求。

2）測繩復(fù)核成孔深度：雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當(dāng)，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能會發(fā)生坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用專用測繩復(fù)核成孔深度，如測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料，隨時調(diào)整鉆進速度，并描述出鉆進成孔時間曲線。當(dāng)鉆進炮砂層進尺明顯下降，在軟黏土鉆進最快0.2m/min左右，在細粉砂層鉆進都是0.015m/min左右，兩者進尺速度相差很大。鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時調(diào)換鉆頭。

2.4 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

鋼筋籠制作前，對進場的鋼筋取樣復(fù)試合格后，方可下料施工，根據(jù)設(shè)計圖紙制作鋼筋籠，吊裝時通過鋼筋籠的吊環(huán)長度來控制鋼筋籠的安放長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設(shè)計要求。在鋼筋籠吊放過程中，對焊縫位置應(yīng)逐節(jié)檢查焊接質(zhì)量，對不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。

同時，要注意鋼筋籠沉放時不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r，不能加壓強行下放，因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象；應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。

2.5 二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的要主因素之一。

灌注樁成孔至設(shè)計標高，利用鉆桿在原位時進行第一次清孔，直到孔口返漿的比重持續(xù)小于1.10～1.20g/cm3；砂率<2%，測得在孔底沉渣厚度小于0.3d（d為設(shè)計樁徑），即抓緊吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管。導(dǎo)管的連接要牢固和密實，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊泛起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進行第二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)定后，應(yīng)立即進行水下混凝土的灌注工作。

3 成樁質(zhì)量的控制

1）為確保成樁質(zhì)量，要嚴格檢驗進場原材料的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗報告、砂石檢測報告），如發(fā)現(xiàn)實樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)及時取樣進行復(fù)查，對不合格的材料，嚴禁用于混凝土灌注。

2）混凝土配合比設(shè)計：在進行混凝土配合比設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)季節(jié)特點、施工方法、運輸方式、運輸距離等綜合考慮，通過試驗室確定?；炷寥肟滋涠纫藶?80～220mm，含砂率控制在40%～50%，單位水泥用量不小于370kg/m3，水膠比不宜大于0.6?？傊禄炷帘仨毦哂辛己玫暮鸵仔?，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)小于40mm。為改善混凝土的和易性，水下混凝土宜摻外加劑，其摻量由試驗確定。

3）灌注施工：灌注時在漏斗底設(shè)置可靠的隔水栓，其直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配。當(dāng)漏斗中存?zhèn)溆凶銐驍?shù)量的混凝土后，迅速提起塞球。首批混凝土數(shù)量應(yīng)滿足初始埋置深度（≥1.0m）和填充導(dǎo)管底部間隙的需要。

在澆灌過程中，混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。在施工過程中嚴格監(jiān)控機械設(shè)備，確保運轉(zhuǎn)正常。

鉆孔灌注樁水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，澆灌混凝土?xí)r，導(dǎo)管下端孔底下300～500mm，澆灌前加隔水栓。為保證初灌埋深不小于1m，初灌量應(yīng)不小于1.5m，混凝土灌注必須連續(xù)施工。灌注過程中由技術(shù)人員及時測量混凝土面上升高度，認真計算導(dǎo)管埋深，及時拆除導(dǎo)管，保證導(dǎo)管埋入混凝土中2～6m，防止其埋入過深。提升導(dǎo)管時，導(dǎo)管位于鋼筋籠中心，慢速均勻提升，若發(fā)現(xiàn)壓桿隨導(dǎo)管提升，說明這掛住了鋼筋籠，應(yīng)立即停止提升，并順時針旋轉(zhuǎn)導(dǎo)管，使導(dǎo)管與鋼筋籠脫離，嚴禁掛起鋼筋籠。

4）灌注接近樁頂時，控制最后一次灌注量，樁頂標高宜比設(shè)計樁頂高高出0.5～1.0m，并用測桿檢查樁頂標高，直至滿足要求，經(jīng)檢驗合格后方可結(jié)束澆灌。

5）灌注過程中，由專職人員填寫《鉆孔灌注樁水下混凝土施工記錄表》。

4 施工過程中應(yīng)重視的幾個環(huán)節(jié)

為保證施工質(zhì)量，應(yīng)嚴格按照操作要點和順序進行。施工過程中，隨時檢查施工參數(shù)、施工工藝及質(zhì)量記錄，并對每根樁進行質(zhì)量控制。在施工過程中主要抓好以下幾個環(huán)節(jié)。

1）成孔施工：①按圖紙規(guī)定尺寸和長度進行施工。②所用護筒長度要適應(yīng)地基條件，保證孔口不坍塌及不使表面水進入孔內(nèi)，并保證孔內(nèi)混凝土高程。護筒平面位置的偏差小于5cm，樁軸線誤差小于1%。③鉆孔應(yīng)連續(xù)施工，樁中心距在5m內(nèi)的樁待混凝土灌注完成24h后，才允許施工下一根樁。④用孔規(guī)檢測孔的垂直度及孔徑。⑤確保清孔泥漿的相對密度在1.10～1.20g/cm3之間，粘度17～20s，含砂率<2%。

2）鋼筋籠制作與安放：①保證樁的完整性、樁位、樁長符合設(shè)計要求。②嚴格控制鋼筋籠質(zhì)量，不符合規(guī)范和設(shè)計要求的鋼筋籠禁止使用，鋼筋籠底面高程允許偏差為±50mm，鋼筋籠用鋼筋限位控制鋼筋保護層厚度。③鋼筋籠節(jié)與節(jié)之間搭接長度，單面焊長≥10d（d為主筋直徑），焊接時上下鋼筋籠應(yīng)保持其同軸度。④灌注樁的實際澆筑混凝土量不小于計算體積，混凝土面高程高出樁頂設(shè)計高程不少于0.5～1.0m。⑤樁頭與底板（或立柱等）結(jié)合部，清除表面浮渣和松動石子，確保良好結(jié)合。調(diào)整鋼筋的位置，使保護層厚度準確。

3）加強施工原始記錄數(shù)據(jù)的管理，施工過程中的各項記錄派專人負責(zé)，做到施工記錄與實際情況保持一致：①鉆孔灌注樁成孔施工記錄。②鉆孔灌注樁水下混凝土施工記錄。③隱蔽工程驗收記錄。④混凝土配合比，坍落度抽查，試塊編號記錄。

4）質(zhì)量檢測：根據(jù)招標文件要求以及工程實際情況，灌注樁的質(zhì)量檢測采用如下檢測方法。①每根樁留取3組以上試塊，標養(yǎng)28d做抗壓強度試驗。②采用低應(yīng)變動測法或超聲波法檢測樁身的完整性，檢測數(shù)為全部成型樁基。③選用高應(yīng)變動力法檢測單樁承載力，其檢測數(shù)量根據(jù)設(shè)計規(guī)定。

5 結(jié)束語

鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，質(zhì)量檢驗比較困難，如樁的各種動測方法基本都是在一定的假設(shè)設(shè)計計算模型的基礎(chǔ)上進行參數(shù)測定和檢驗，并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗來分析和判讀實測結(jié)果。同一個樁基工程，各檢測單位用同一種方法進行檢測，由于技術(shù)人員的實踐經(jīng)驗的差異，其結(jié)論偏差很大的情況也時有發(fā)生。通過鉆孔灌注樁工程的施工實踐，得出這樣一個結(jié)論：即加強樁基工程檢測是一個手段，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，其關(guān)鍵還在于人。強調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度責(zé)任心，以防為主，對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心組織，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

【參考文獻】

[1]李海城，劉佳，周新江.橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷處理方法的探討[J].公路交通科技：應(yīng)用技術(shù)版，2008（1）.

[2]劉廣斌.處理鉆孔灌注樁施工質(zhì)量缺陷[J].交通世界（建養(yǎng)·機械），2007（1）.

[責(zé)任編輯：楊玉潔]