聞 劍

各類深基礎(chǔ)形式中，混凝土鉆孔灌注樁應(yīng)用最為廣泛，能夠適用于多種復(fù)雜的地質(zhì)條件，如軟土、富水含砂地質(zhì)以及巖溶地質(zhì)等，其基本工藝流程為機(jī)械鉆孔、安放鋼筋籠、灌注混凝土，成樁后能夠顯著提升地基承載力。同時(shí)，混凝土鉆孔灌注樁施工機(jī)械化程度高、施工效率高、周期短，相較于預(yù)制樁整體施工成本更低。目前，混凝土鉆孔灌注的施工技術(shù)以及相關(guān)質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)已較為成熟，并且大量的工程實(shí)踐也證明了混凝土鉆孔灌注樁的優(yōu)越性，但是在具體施工過程中仍要加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵施工環(huán)節(jié)的控制以及對(duì)施工質(zhì)量的管理。

1 混凝土鉆孔灌注樁施工要點(diǎn)

1.1 測(cè)量放線

待施工現(xiàn)場(chǎng)的水、電等基礎(chǔ)設(shè)施完善且場(chǎng)地平整后，鉆機(jī)便可進(jìn)場(chǎng)。鉆機(jī)就位后，由施工單位組織技術(shù)人員開始測(cè)量放線工作。樁位測(cè)量放線工作以項(xiàng)目勘測(cè)部門提供的基準(zhǔn)點(diǎn)和項(xiàng)目正式施工圖紙為準(zhǔn)，作業(yè)過程中要嚴(yán)格控制誤差。需要注意的是，若項(xiàng)目采用的是泥漿護(hù)壁成孔，則還需要做好護(hù)筒測(cè)量和埋設(shè)工作[1]。全部測(cè)量放線工作結(jié)束后，重新校核各個(gè)點(diǎn)位，確保樁位、護(hù)筒埋設(shè)等準(zhǔn)確無誤，避免影響到后續(xù)的施工活動(dòng)。

1.2 鋼護(hù)筒埋設(shè)

若采用泥漿護(hù)壁成孔施工工藝，施工時(shí)需在孔口位置埋設(shè)鋼護(hù)筒，一方面可有效防止孔口塌陷或者掉落雜物，另一方面在鉆孔施工及混凝土灌注施工時(shí)可作為測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)。鋼護(hù)筒的尺寸要求大于鉆頭直徑，埋設(shè)深度視地質(zhì)條件決定，一般來說鋼護(hù)筒埋設(shè)深度必須穿越軟土層或透水層。若施工區(qū)域?yàn)轲ば酝?，鋼護(hù)筒埋設(shè)深度不低于1.5 m；若施工區(qū)域?yàn)檐浲粱蛏靶酝?，則鋼護(hù)筒埋設(shè)深度不低于3 m；若施工區(qū)域無地下水，埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)頂端高于地面0.3 m；若施工區(qū)域地下水豐富，則埋設(shè)鋼護(hù)筒時(shí)至少高于地下水位1 m，避免孔壁坍塌[2]。鋼護(hù)筒埋設(shè)完成后需要進(jìn)行校核，要求鋼護(hù)筒中心和樁位中心完全重合，垂直度誤差不超過1%，平面誤差低于50 mm。

1.3 鉆孔

鉆孔施工較為常用的方法是正、反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔施工，其中正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔是利用高壓將泥漿通過鉆機(jī)的空心鉆桿從底部射出，回轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的鉆渣漂浮在泥漿上層，直至同泥漿一同流到孔外的溜槽；泥漿經(jīng)過沉淀池沉淀凈化可再次循環(huán)使用，孔壁主要依靠泥漿與水頭保護(hù)。鉆孔施工方法通常適用于卵石、粉砂、軟巖、黏性土以及細(xì)砂等地質(zhì)條件，鉆孔深度通常在30 ～100 m。

反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔施工與正循環(huán)正好相反，施工中泥漿從鉆桿外流入孔內(nèi)，回轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的鉆渣采用吸泥機(jī)或者真空泵從鉆桿中吸出。該方法施工中鉆桿內(nèi)泥水上升速度比較快，利用清水即可將鉆渣連同泥漿一同流到孔外溜槽中，泥漿經(jīng)過沉淀凈化后可以重復(fù)利用[3]。若鉆孔深度較小，則采用該方法施工對(duì)于泥漿質(zhì)量的要求不高；若鉆孔深度大或者施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜，則對(duì)于泥漿質(zhì)量有較高要求。

待鉆孔施工達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)需要進(jìn)行首次清孔作業(yè)，一般來說首次清孔時(shí)沖、吸力相對(duì)較大，能夠清除掉大部分雜物，通常采用的清孔方法包括掏渣、換漿以及抽漿。需要注意的是，首次清孔作業(yè)對(duì)于成樁質(zhì)量有較大影響，若清理不徹底則在后續(xù)施工中可能會(huì)出現(xiàn)樁身沉降偏大或者夾泥的問題。

1.4 鋼筋籠制作

鋼筋籠制作通常與鉆孔施工同步進(jìn)行，材料通常選擇熱軋鋼筋。鋼筋籠的長(zhǎng)度誤差要求不超過10 mm，箍筋間距誤差不超過20 mm，鋼筋籠直徑誤差以及主筋間距誤差不超過10 mm。在制作過程中，視鋼筋籠的長(zhǎng)度采用不同的方法，一般來說長(zhǎng)度在25 m 以上時(shí)采用分段制作的方法，制作完成后進(jìn)行拼裝，接頭位置可采用機(jī)械連接或者焊接。需要注意的是，鋼筋籠制作完成后需要妥善存放，若場(chǎng)地允許則直接平放在地面即可；若需要堆放，則層數(shù)不超過2 層，以免底層鋼筋籠被壓彎或者變形。

吊裝鋼筋籠時(shí)要確保吊點(diǎn)足夠牢固，起吊時(shí)應(yīng)平緩，注意控制速度；下放時(shí)要確保對(duì)準(zhǔn)鉆孔，避免碰撞到孔壁。若鋼筋籠為分段制作，則吊裝時(shí)需要逐節(jié)吊裝，同時(shí)做好接頭處的焊接處理，確保焊接位置無缺陷。

1.5 混凝土灌注施工

在進(jìn)行混凝土灌注施工前，需要做好兩方面工作。第一，準(zhǔn)確計(jì)算單樁混凝土灌注量并準(zhǔn)備足量的混凝土，確保能夠滿足連續(xù)灌注施工的要求，一旦開始灌注施工必須連續(xù)灌注直到結(jié)束，若中斷時(shí)間過長(zhǎng)則會(huì)直接影響成樁質(zhì)量。第二，合理設(shè)計(jì)混凝土配合比。一般來說，混凝土強(qiáng)度等級(jí)需要提升40%左右，坍落度在200 mm 左右，為避免施工過程中出現(xiàn)卡管的情況，可以在混凝土中添加粉煤灰、減水劑等摻和物，改善混凝土的和易性?；炷凉嘧⑹┕み^程中要及時(shí)、準(zhǔn)確掌握混凝土的位置，若發(fā)現(xiàn)混凝土在重力作用下無法順利流出，需要及時(shí)提升導(dǎo)管，防止因?qū)Ч苈裆钸^大出現(xiàn)堵管的情況，通常導(dǎo)管埋深控制在2.0 ～6.0 m 成樁質(zhì)量最佳[4]?；炷凉嘧⑹┕そY(jié)束后，樁頂標(biāo)高應(yīng)大于設(shè)計(jì)標(biāo)高，通常不低于0.8 m，若鉆孔深度較大，可視情況增加，待成樁質(zhì)量檢測(cè)合格后應(yīng)將超過設(shè)計(jì)標(biāo)高的混凝土鑿除。

2 混凝土鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制

2.1 施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)

在混凝土鉆孔灌注樁施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)，為確保施工質(zhì)量，需要重點(diǎn)做好以下幾方面工作。第一，做好技術(shù)準(zhǔn)備工作，包括熟悉施工圖紙和施工工藝等，尤其是做好鉆孔施工、鋼筋籠制作、吊裝以及混凝土灌注施工等關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)的技術(shù)交底工作，確保施工人員掌握施工要點(diǎn)。第二，做好物資準(zhǔn)備工作，包括施工材料和機(jī)械設(shè)備等。混凝土鉆孔灌注樁施工不僅需要大量混凝土和鋼材，同時(shí)也需要多種機(jī)械設(shè)備協(xié)同施工，因此在施工前需要確保各項(xiàng)材料準(zhǔn)備充分，各種機(jī)械設(shè)備準(zhǔn)確就位且性能良好，這直接關(guān)系到后續(xù)的施工進(jìn)度與施工質(zhì)量。第三，做好施工組織工作，包括施工過程中的技術(shù)管理、質(zhì)量監(jiān)管以及安全管理等，明確各崗位職責(zé)，確保各個(gè)崗位各司其職、高效配合。第四，做好試成孔工作，充分、詳細(xì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，包括泥漿比、承載性能以及混凝土灌注時(shí)間等，為后續(xù)正式施工活動(dòng)提供參考依據(jù)。

2.2 成孔環(huán)節(jié)

在成孔環(huán)節(jié)，應(yīng)從以下幾方面控制施工質(zhì)量。第一，施工設(shè)備選擇。根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件、設(shè)計(jì)樁徑等選擇相應(yīng)的鉆機(jī)、鉆頭等，這直接關(guān)系到實(shí)際施工效果。第二，嚴(yán)格控制垂直度。若樁身垂直度誤差過大，會(huì)直接影響鋼筋籠和導(dǎo)管的安裝，嚴(yán)重影響混凝土鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量[5]。第三，嚴(yán)格控制泥漿質(zhì)量。通常，鉆孔深度越大，對(duì)泥漿的質(zhì)量要求就越高，因此在施工過程中必須要測(cè)量泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)，否則可能導(dǎo)致鉆孔施工過程中出現(xiàn)縮孔和孔壁坍塌等問題。第四，合理控制鉆進(jìn)速度。在鉆孔施工過程中，鉆進(jìn)速度也是影響成孔質(zhì)量的重要因素。施工時(shí)，作業(yè)人員需根據(jù)施工區(qū)域的地質(zhì)條件合理控制鉆進(jìn)速度，盡可能縮短成孔時(shí)間，避免出現(xiàn)孔壁坍塌、滲水膨脹以及縮孔等情況。第五，做好清孔工作。在鉆孔施工過程中，需要進(jìn)行兩次清孔處理，首次清孔是在鉆孔結(jié)束后，二次清孔是在下放鋼筋籠后。通常端承型樁要求孔底沉渣厚度不超過50 mm，摩擦型樁要求孔底沉渣厚度不超過100 mm，抗水平力和抗拔樁要求孔底沉渣不得超過200 mm 厚。

2.3 成樁環(huán)節(jié)

在成樁環(huán)節(jié)，影響施工質(zhì)量的因素較多，包括泥漿質(zhì)量、鋼筋籠制作、吊裝、混凝土灌注以及導(dǎo)管拔出等，任何工序出現(xiàn)問題都會(huì)影響到最終的成樁質(zhì)量。若泥漿質(zhì)量不佳，則會(huì)導(dǎo)致鋼筋籠與混凝土粘結(jié)性變差，從而影響樁身的承載性能，因此施工時(shí)必須嚴(yán)格控制泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)；若鋼筋籠制作和吊裝控制不當(dāng)，則會(huì)直接影響樁身強(qiáng)度和承載性能，因此需要注意以下幾方面。第一，尺寸、材料嚴(yán)格遵照設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格控制各個(gè)節(jié)點(diǎn)的誤差。第二，若鋼筋籠采用分段制作的方法，接頭處無論采用焊接或者機(jī)械連接均需嚴(yán)格遵循國家相關(guān)規(guī)定。第三，吊裝鋼筋籠時(shí)為避免發(fā)生變形，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)樁位，防止與孔壁發(fā)生碰撞，鋼筋籠就位后需要立即做好固定措施。混凝土灌注施工環(huán)節(jié)必須保持連續(xù)施工，盡可能避免出現(xiàn)施工中斷的情況，若必須中斷施工，需要控制好時(shí)間。另外，拔出導(dǎo)管時(shí)應(yīng)控制好速度與導(dǎo)管埋深，確保導(dǎo)管埋深在2.0 ～6.0 m[6]。

2.4 混凝土施工

混凝土灌注施工是最為關(guān)鍵的施工工序，是影響灌注樁施工質(zhì)量最為關(guān)鍵的因素。在施工過程中，首先要嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì)量，應(yīng)符合以下要求：混凝土配合比設(shè)計(jì)合理；和易性良好；坍落度符合要求，控制在180 ～220 mm；含砂率在40%～50%。其次，要嚴(yán)格把控混凝土灌注施工過程，具體要求如下。第一，進(jìn)行混凝土灌注施工時(shí)，孔底與導(dǎo)管底端間距在300 ～500 mm。第二，保證混凝土量充足，灌注施工時(shí)導(dǎo)管一次埋入混凝土灌注面不低于0.8 m。第三，施工中導(dǎo)管埋深控制在2.0 ～6.0 m，灌注施工結(jié)束前禁止將導(dǎo)管拔出混凝土灌注面。第四，控制最后一次混凝土灌注量，通常超灌高度為0.8 m。混凝土灌注施工初期階段應(yīng)保持較快的速度，使混凝土具備較高沖擊力，以免出現(xiàn)斷樁的情況；待混凝土灌注量超過0.3 m3時(shí)，開始勻速灌注，同時(shí)注意觀測(cè)灌注面高度，控制好導(dǎo)管埋深。進(jìn)入灌注施工后期，混凝土灌注面上升較為困難，此時(shí)可視情況采用人工方式清理沉淀物，確保灌注施工順利完成。

3 混凝土鉆孔灌注樁施工常見質(zhì)量問題及處理措施

3.1 坍孔

坍孔是混凝土鉆孔灌注施工中比較常見的質(zhì)量問題之一，尤其是在施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜的情況下，出現(xiàn)坍孔問題的風(fēng)險(xiǎn)較高，如富水含砂地質(zhì)、喀斯特地層、淤泥以及砂卵石等。針對(duì)這一問題，在混凝土鉆孔灌注樁施工過程中需要根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)節(jié)泥漿濃度，把控好泥漿質(zhì)量，確?？妆诘姆€(wěn)定性。同時(shí)，在鉆孔施工時(shí)還要視實(shí)際情況調(diào)整鉆進(jìn)速度。例如，在砂卵石、軟土地基施工時(shí)可以適當(dāng)降低鉆進(jìn)速度，以確保鋼護(hù)筒中液面高程。若施工區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜程度高，出現(xiàn)坍孔的風(fēng)險(xiǎn)大，采取上述措施無法有效確?？妆诜€(wěn)定性，則可以考慮采用全護(hù)筒護(hù)壁施工工藝，即護(hù)筒完全穿越特殊地層，如軟土、淤泥、富水含砂地層等，以此確保施工過程中孔壁的穩(wěn)定性，防止出現(xiàn)坍孔的問題。

3.2 偏、斜孔

偏、斜孔也是混凝土鉆孔灌注樁施工中較為常見的質(zhì)量問題，出現(xiàn)此問題的原因主要有以下幾方面。第一，施工場(chǎng)地密實(shí)度以及平整度差，受鉆機(jī)作業(yè)過程中的震動(dòng)影響導(dǎo)致地面不均勻沉降，進(jìn)而出現(xiàn)偏、斜孔的問題。第二，鉆機(jī)在鉆進(jìn)軟弱土層交界面或者非水平的巖面時(shí)，鉆壓過高使鉆頭處受力不均勻，使鉆頭偏離預(yù)定位置。第三，鉆頭位置翼板的磨損程度不同，導(dǎo)致鉆頭位置受力不均勻，在鉆進(jìn)過程中鉆頭偏離預(yù)定方向，進(jìn)而出現(xiàn)偏、斜孔的問題。

針對(duì)偏、斜孔的問題，施工時(shí)應(yīng)采取如下措施。第一，在正式鉆孔施工前，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行壓實(shí)以及平整處理，確保施工場(chǎng)地壓實(shí)度與平整度符合鉆孔施工要求。第二，鉆進(jìn)至傾斜巖面或者軟硬土層交界區(qū)域時(shí)應(yīng)適當(dāng)降低鉆進(jìn)速度，同時(shí)采用儀器設(shè)備測(cè)量鉆桿垂直度，若發(fā)現(xiàn)偏差過大則及時(shí)進(jìn)行校正。第三，施工前對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行全面檢修維護(hù)，確保鉆進(jìn)性能良好，同時(shí)施工過程中也要定期檢修維護(hù)，發(fā)現(xiàn)設(shè)備零部件磨損嚴(yán)重應(yīng)及時(shí)更換，以免影響施工質(zhì)量。

3.3 導(dǎo)管堵塞

混凝土鉆孔灌注樁施工要求保持連續(xù)不間斷，因此一旦出現(xiàn)導(dǎo)管堵塞勢(shì)必會(huì)影響混凝土的灌注施工質(zhì)量。在實(shí)際施工過程中造成導(dǎo)管堵塞的原因主要有以下幾方面。第一，導(dǎo)管質(zhì)量不佳或者受外力作用發(fā)生形變；第二，導(dǎo)管內(nèi)存在混凝土結(jié)塊，通過隔水塞時(shí)受阻，進(jìn)而出現(xiàn)堵塞情況；第三，混凝土質(zhì)量不佳，含有鐵絲、雜物或者是集料直徑較大，從而造成導(dǎo)管堵塞；第四，混凝土灌注施工中設(shè)備出現(xiàn)故障導(dǎo)致混凝土長(zhǎng)時(shí)間停留在導(dǎo)管中造成導(dǎo)管堵塞。

針對(duì)上述問題，在實(shí)際施工過程中可采取如下措施。第一，確保導(dǎo)管質(zhì)量符合要求，避免使用不合格產(chǎn)品；施工時(shí)注意保護(hù)好導(dǎo)管，避免外力因素對(duì)導(dǎo)管造成破壞。第二，在灌注混凝土前選用的隔水栓直徑要與導(dǎo)管內(nèi)徑相匹配，并且具有良好的隔水性能，保證導(dǎo)管的密封性和隔水栓的順利排出。第三，確保混凝土質(zhì)量，在進(jìn)行混凝土灌注施工前對(duì)混凝土進(jìn)行檢查，確?；炷恋囊?guī)格、級(jí)配、坍落度以及和易性等性能指標(biāo)符合要求。第四，施工前做好相關(guān)設(shè)備檢修維護(hù)工作，及時(shí)排除故障隱患，確保設(shè)備性能良好；施工過程中注意觀察設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，防止發(fā)生故障。

4 結(jié)語

混凝土鉆孔灌注在城市建筑施工中發(fā)揮著重要作用，實(shí)際施工過程中一方面要加強(qiáng)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵施工工序的管控，另一方面要做好質(zhì)量管理工作，處理好常見的施工質(zhì)量問題。本文通過分析混凝土鉆孔灌注樁的施工要點(diǎn)，從坍孔、偏斜孔和導(dǎo)管堵塞3 個(gè)方面論述了灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題和處理措施，以期能為相關(guān)工作人員提供技術(shù)參考。