寧征波 陳永環(huán)

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528403）

樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工工藝及其質(zhì)量管理

寧征波 陳永環(huán)

（中交路橋華南工程有限公司 廣東中山 528403）

樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁被廣泛地應(yīng)用到工程建設(shè)當(dāng)中，尤其是橋梁的施工建設(shè)當(dāng)中的應(yīng)用比較廣泛。本文將根據(jù)筆者切身經(jīng)歷，對鉆孔灌注樁進(jìn)行必要的介紹，尤其對鉆孔灌注樁的施工方法以及施工工藝進(jìn)行重點(diǎn)介紹，并對在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工過程中，可能會(huì)發(fā)生的質(zhì)量問題以及施工中存在的不足進(jìn)行必要的介紹，并對相應(yīng)的解決方案進(jìn)行必要的闡述。希望通過本文關(guān)于樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁相關(guān)介紹，對今后的樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工有一定的指導(dǎo)意義。

樁基礎(chǔ)；鉆孔；灌注樁；施工工藝；質(zhì)量管理

1 引言

隨著我國的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度加大，在重型廠房、港口碼頭、高層建筑、橋梁、核電站以及海上采油平臺(tái)等工程中大量地使用了樁基礎(chǔ)，這對提高建筑的質(zhì)量，結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性等方面有著重要的作用。同時(shí)鉆孔灌注樁是樁基類型中的一種，也是應(yīng)用最為廣泛的一種。在實(shí)際工程應(yīng)用中，往往鉆孔灌注樁的施工過程中存在著一定的問題，同時(shí)質(zhì)量達(dá)不到要求。本文將對樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工工藝進(jìn)行必要的介紹，并對如何對樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁進(jìn)行控制進(jìn)行必要的研究。

2 鉆孔灌注樁施工工藝流程和主要工序

根據(jù)施工的過程可以把鉆孔灌注樁分為成孔階段、清孔階段以及水下混凝土澆筑。鉆孔灌注樁對專業(yè)技術(shù)以及施工技術(shù)的要求比較高，而且生產(chǎn)的工序也比較多，這樣以來施工的工作量就比較大，同時(shí)要求要在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)完成的地下隱蔽工程，必須對鉆孔灌注樁的質(zhì)量進(jìn)行保證，同時(shí)還要對其工期進(jìn)行控制。

對鉆孔灌注樁質(zhì)量的控制成為鉆孔灌注樁施工技術(shù)的難點(diǎn)，對于目前來說，在施工過程中很難做好對鉆孔灌注樁質(zhì)量的有效控制，并沒有有效的方式實(shí)現(xiàn)對其質(zhì)量科學(xué)合理的控制，從而導(dǎo)致鉆孔灌注樁質(zhì)量不穩(wěn)定，可能會(huì)導(dǎo)致一些工程質(zhì)量事故的發(fā)生，這比較對人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來一定的損失。雖然其施工工藝逐漸完善，但是在施工管理上依舊存在著一定的問題，堵管、蜂窩、斷樁、少灌以及夾泥等質(zhì)量上的問題經(jīng)常出現(xiàn)。我們必須采用更加合理科學(xué)的施工方法與施工工藝來對其進(jìn)行完善，來對施工階段的質(zhì)量進(jìn)行有效地控制?？梢?，對鉆孔灌注樁質(zhì)量控制相關(guān)的研究極為重要。

3 鉆孔灌注樁施工工藝

對于鉆孔灌注樁來說，對技術(shù)的要求比較高，施工難度比較大，工作量較大，并且其施工工序較多。下面將對鉆孔灌注樁施工工序進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

成孔工藝：

3.1 護(hù)筒及其埋設(shè)

通常在鉆孔灌注樁孔口處的地表的土質(zhì)比較松軟，我們可以使用泥漿護(hù)壁來防止孔口被泥漿沖刷與浸泡，同時(shí)能夠有效地避免由于設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)以及設(shè)備自重等產(chǎn)生的孔口坍陷；此外，通過使用護(hù)筒能夠有效地提高孔內(nèi)的水頭高度，這樣能夠通過增加對孔壁的靜水壓力有效地阻止了孔壁坍塌。護(hù)筒埋設(shè)工作是進(jìn)行泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工的第一步工作，護(hù)筒的垂直度與其位置，將對護(hù)筒底腳與護(hù)筒周圍是否透水有著極大的影響，同時(shí)還對成樁與成孔的質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響。

護(hù)筒埋設(shè)方式有兩種，即填筑埋設(shè)與挖孔埋設(shè)。對于挖孔埋設(shè)來說，它能夠很好地滿足地下水位在地面以下超過lm情況的使用。在實(shí)際施工過程中，首先要對其進(jìn)行擴(kuò)孔，要求孔徑要大于護(hù)筒外徑80～100cm，之后，對控制樁進(jìn)行放樣，并把鉆孔中心的位置標(biāo)在坑底處，之后再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，并使用十字架在底部或頂部找出護(hù)筒的圓心位置，再通過移動(dòng)調(diào)整讓鉆孔中心與護(hù)筒中心重合，并使用垂球與水平尺對護(hù)筒垂直度進(jìn)行檢查。之后，再使用最佳含水量的粘土在護(hù)筒四周進(jìn)行均勻地對稱地回填50cm左右厚粘土，并采用分層夯實(shí)的方式，讓粘土獲得良好的密實(shí)度。最后，在對護(hù)筒頂部中心與護(hù)筒垂直度以及樁位之間的偏差進(jìn)行檢查，要求其偏差必須在所要求的范圍內(nèi)。填筑埋設(shè)可以用于一些挖埋困難或者地下水位較高等場合，在對其進(jìn)行施工時(shí)要先對其臺(tái)地進(jìn)行填筑，之后可以根據(jù)挖孔埋設(shè)方式進(jìn)行。

3.2 泥漿護(hù)壁

當(dāng)護(hù)筒埋設(shè)好之后，要把造漿灌入對應(yīng)的護(hù)筒中，讓護(hù)筒中的泥漿保持在一定的水頭高度，這樣能夠?qū)妆谛纬伸o水壓力，從而對孔壁進(jìn)行保護(hù)。對于卵石層、砂層以及礫層來說，利用泥漿在孔壁形成的泥皮以及泥漿對孔壁的靜水壓力來阻止孔外水向孔內(nèi)滲流，此外也對孔內(nèi)泥漿向孔壁滲流產(chǎn)生阻礙作用。

3.3 成孔

對于鉆孔灌注樁成孔來說主要有反循環(huán)鉆進(jìn)成孔、正循環(huán)鉆進(jìn)成孔以及潛水電鉆成孔這三種方法。對于正循環(huán)鉆進(jìn)成孔來說，能夠有效地滿足在一些含量有礫石少于20%、砂以及粘土等軟巖地表的使用，對于反循環(huán)鉆進(jìn)成孔來說，能夠有效地滿足在一些卵石含量少于20%，礫徑小于鉆桿內(nèi)徑66%軟巖地表的使用。在具有粉土、淤泥以及砂類土等地層可以使用潛水電鉆成孔。

使用正循環(huán)鉆進(jìn)成孔時(shí)，必須保證鉆頭的回轉(zhuǎn)中心與護(hù)筒中心對準(zhǔn)，在使用泥漿泵對護(hù)筒進(jìn)行循環(huán)沖洗2～3min后，才能進(jìn)行鉆孔，應(yīng)使用低壓慢速對護(hù)筒底部進(jìn)行鉆孔，這樣能夠確保護(hù)筒的穩(wěn)定性，當(dāng)鉆到護(hù)筒底部以下的1m后，便可以按照正常的速度進(jìn)行鉆進(jìn)。

在對粘土層進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，其本身的造漿能力比較強(qiáng)，鉆屑一般呈現(xiàn)塊狀，很容易把鉆頭包裹住，這導(dǎo)致回轉(zhuǎn)阻力矩增大，這個(gè)時(shí)候要降低鉆壓加快鉆速，并使用大泵量的方式進(jìn)行鉆進(jìn)。在對砂層鉆進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，它的回轉(zhuǎn)阻力比較小，可以使用較大的鉆速，然而當(dāng)砂粒顆粒直徑超過粘土顆粒的直徑時(shí)，很難進(jìn)行上返，并且泥漿中的含砂量過大，導(dǎo)致孔壁缺乏穩(wěn)定性，時(shí)常出現(xiàn)坍塌。一旦停止鉆進(jìn)，砂粒就會(huì)快速沉降進(jìn)行回填，這樣很容易造成埋鉆事故。這個(gè)時(shí)候必須使用粘度、密度以及靜切力較大的泥漿，以提高泥漿攜帶砂粒與懸浮砂粒的能力。要定期對沉淀池內(nèi)的積砂以及泥漿循環(huán)槽中的積砂進(jìn)行清理，并對泥漿泵進(jìn)行定期的清洗與檢查。

3.4 清孔

通常使用換漿法對鉆孔灌注樁進(jìn)行清孔，一般需要進(jìn)行兩次清孔，在鉆孔終孔后進(jìn)行第一次清孔，以把孔內(nèi)存在的懸浮鉆碴多的泥漿換出；在完成對灌漿導(dǎo)管以及鋼筋籠安裝后，進(jìn)行第二次清孔，這是為了把孔底部再次沉淀的鉆碴和仍然懸有鉆碴的相對密度較大的泥漿換出。

4 鋼筋籠制作與安裝

根據(jù)相關(guān)的技術(shù)要求完成對鋼筋籠的制作，并進(jìn)行吊裝?？梢允褂脝蔚觞c(diǎn)或者雙吊點(diǎn)（在箍筋處）對鋼筋籠進(jìn)行吊裝。對于一些籠身比較長，直徑比較大的鋼筋籠，必須對吊點(diǎn)進(jìn)行加強(qiáng)，以確保在吊裝過程中不會(huì)變形，入孔時(shí)必須要與鉆孔中心對準(zhǔn)進(jìn)行緩慢下放直到達(dá)到設(shè)計(jì)的標(biāo)高位置。

對于一些使用分段的鋼筋籠來說，在前一段放入孔中后，可以使用鋼管穿過鋼筋籠上面的箍筋下面，把鋼筋籠臨時(shí)的擱支在護(hù)筒口上或者鉆機(jī)大梁上，然后在進(jìn)行下一段的吊裝。對準(zhǔn)位置后進(jìn)行焊接，再進(jìn)行下放，并做好相應(yīng)的記錄，滿足要求便可以對其進(jìn)行固定。

5 混凝土灌注成樁

圖1為混凝土灌注示意圖。只有成孔與清孔質(zhì)量滿足相關(guān)的要求后，才能進(jìn)行混凝土灌注。在混凝土灌注上部的位置使用0.1～0.2m3水泥砂漿，這能夠有效地避免粗骨料卡住隔水塞上架橋或隔水塞上，此外，水泥砂漿還可以看作成混凝土面的保護(hù)層。

圖1 混凝土灌注示意圖

當(dāng)前面的混凝土灌注正常后，灌注過程應(yīng)連續(xù)不斷且緊湊地的進(jìn)行。并要避免從漏斗外掉入孔底或者在漏斗頂位置混凝土拌合物的溢出，此外還要對孔口的返水以及混凝土下降情況進(jìn)行注意與控制，并及時(shí)做好對孔內(nèi)混凝土面高度進(jìn)行測量，以保持導(dǎo)管的合理埋深。

在即將完成灌注時(shí)，導(dǎo)管里面的混凝土柱高度在減小，同時(shí)導(dǎo)管外面的泥漿重度變大，沉碴也變多，這使得混凝土頂升有一定的難度，可以通過對孔內(nèi)泥漿進(jìn)行加水，并把漏斗高度提升或者把部分沉淀土掏出等方式確保灌注能夠順利的進(jìn)行。

6 鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

6.1 施工機(jī)具的選擇

要對成孔的鉆機(jī)、料斗、鉆桿、保徑圈、導(dǎo)管、泥漿循環(huán)設(shè)備、混凝土拌制與輸送設(shè)備以及球塞等施工機(jī)具進(jìn)行合理的選擇。必須根據(jù)不同的樁徑、地質(zhì)條件，并結(jié)合功率要求以及扭矩要求等。

6.2 泥漿的調(diào)制和使用

通?？梢允褂米匀辉鞚{，必要時(shí)可以使用人工進(jìn)行造漿，要確保泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)要滿足實(shí)際施工的要求，合理選擇泥漿比重和粘度指標(biāo)。

6.3 鉆進(jìn)過程

對樁進(jìn)行施工的時(shí)間越短，對樁的質(zhì)量越好控制，但是在開孔時(shí)必須使用輕壓慢鉆，這是為了避免孔斜的發(fā)生，當(dāng)導(dǎo)向部位或者鉆頭全部進(jìn)入地層之后，便可以提高鉆速。并根據(jù)鉆進(jìn)速度與地質(zhì)條件對泥漿循環(huán)量進(jìn)行調(diào)整。

6.4 水下混凝土灌注

在對混凝土的初凝時(shí)間、流動(dòng)性等進(jìn)行有效地控制，這能夠避免導(dǎo)管凝死、導(dǎo)管堵塞或者導(dǎo)管離析等現(xiàn)象的出現(xiàn)。灌注前必須對泥漿指標(biāo)以及沉淀層厚度進(jìn)行檢查，不滿足要求必須再次進(jìn)行清孔。

7 結(jié)束語

本文對樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工工藝進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，同時(shí)對樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制進(jìn)行了必要的介紹，希望通過本文的相關(guān)介紹對樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁的施工有一定的指導(dǎo)意義。

[1]葛春雷.鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制研究[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2013：50～52.

[2]張良建，陸德生.公路橋梁鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制[J].山西建筑，2009：87～96.

[3]胡友欣.淺談鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制措施[J].中國水運(yùn)（下半月），2014：56～57.

TU753.3

A

1673-0038（2015）24-0094-02

2015-5-25

寧征波（1984-），男，助工，本科，主要從事內(nèi)業(yè)方案編制和外業(yè)現(xiàn)場管理工作。

陳永環(huán)（1986-），男，助工，本科，主要從事工程測量工作。