金其龍

【摘 要】鉆孔灌注樁是樁基礎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用。本文主要介紹了灌注樁的施工工藝及成孔、成樁質量控制方面的一些基本要求，并提出了相應的技術措施。

【關鍵詞】橋梁工程；鉆孔灌注樁；施工工藝；質量控制

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)出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，要求基礎施工隊伍要充分落實技術措施，加強工序質量控制，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計圖紙及有關施工、驗收規(guī)范，核查地質等方面的基礎資料，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量加以控制。

橋梁工程基礎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→埋設護筒→造漿鉆孔→清孔→鋼筋籠安放→下導管→灌注混凝土→拆除護筒→成樁→樁頭處理

2 成孔質量的控制

成孔是鉆孔灌注樁施工中的一個重要部分，其質量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮孔、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等，還將直接影響樁身質量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術和質量控制方面應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，土體對樁產生被動土壓力。鉆孔灌注樁則是先成孔，然后在孔內成樁，周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。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。根據設計圖紙，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，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，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，以便在成孔后根據鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔深度是否達到設計要求。

2）測繩復核成孔深度：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，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核成孔深度，如測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復鉆并清孔。

為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現象，除了在復核鉆具長度時注意檢查鉆桿是否彎曲外，還根據不同土層情況對比地質資料，隨時調整鉆進速度，并描述出鉆進成孔時間曲線。當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，在施工過程中要經常復核鉆頭直徑，如發(fā)現其磨損超過10mm就要及時調換鉆頭。

2.4 鋼筋籠制作質量和吊放

鋼筋籠制作前，對進場的鋼筋取樣復試合格后，方可下料施工，根據設計圖紙制作鋼筋籠，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計要求。在鋼筋籠吊放過程中，對焊縫位置應逐節(jié)檢查焊接質量，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；當吊放受阻時，不能加壓強行下放，因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現象；應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，則要求進行復鉆糾偏，并在重新驗收成孔質量后再吊放鋼筋籠。

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為設計樁徑），即抓緊吊放鋼筋籠和沉放導管。導管的連接要牢固和密實，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導管這段時間內使處于懸浮狀態(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量。因此，必須在混凝土灌注前利用導管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)定后，應立即進行水下混凝土的灌注工作。

3 成樁質量的控制

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

2）混凝土配合比設計：在進行混凝土配合比設計時，應根據季節(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?，水下混凝土必須具有良好的和易性，粗骨料的最大粒徑不得大于導管內徑的1/6～1/8和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應小于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：灌注時在漏斗底設置可靠的隔水栓，其直徑應與導管內徑相配。當漏斗中存?zhèn)溆凶銐驍盗康幕炷梁?，迅速提起塞球。首批混凝土數量應滿足初始埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部間隙的需要。

在澆灌過程中，混凝土應緩緩倒入漏斗的導管，避免在導管內形成高壓氣塞。在施工過程中嚴格監(jiān)控機械設備，確保運轉正常。

鉆孔灌注樁水下混凝土的施工主要是采用導管灌注，混凝土的離析現象還會存在，澆灌混凝土時，導管下端孔底下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。灌注過程中由技術人員及時測量混凝土面上升高度，認真計算導管埋深，及時拆除導管，保證導管埋入混凝土中2～6m，防止其埋入過深。提升導管時，導管位于鋼筋籠中心，慢速均勻提升，若發(fā)現壓桿隨導管提升，說明這掛住了鋼筋籠，應立即停止提升，并順時針旋轉導管，使導管與鋼筋籠脫離，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，經檢驗合格后方可結束澆灌。

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 施工過程中應重視的幾個環(huán)節(jié)

為保證施工質量，應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、施工工藝及質量記錄，并對每根樁進行質量控制。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地基條件，保證孔口不坍塌及不使表面水進入孔內，并保證孔內混凝土高程。護筒平面位置的偏差小于5cm，樁軸線誤差小于1%。③鉆孔應連續(xù)施工，樁中心距在5m內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、樁長符合設計要求。②嚴格控制鋼筋籠質量，不符合規(guī)范和設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計高程不少于0.5～1.0m。⑤樁頭與底板（或立柱等）結合部，清除表面浮渣和松動石子，確保良好結合。調整鋼筋的位置，使保護層厚度準確。

3）加強施工原始記錄數據的管理，施工過程中的各項記錄派專人負責，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）質量檢測：根據招標文件要求以及工程實際情況，灌注樁的質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采用低應變動測法或超聲波法檢測樁身的完整性，檢測數為全部成型樁基。③選用高應變動力法檢測單樁承載力，其檢測數量根據設計規(guī)定。

5 結束語

鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，質量檢驗比較困難，如樁的各種動測方法基本都是在一定的假設設計計算模型的基礎上進行參數測定和檢驗，并要依靠專業(yè)人員的經驗來分析和判讀實測結果。同一個樁基工程，各檢測單位用同一種方法進行檢測，由于技術人員的實踐經驗的差異，其結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量，其關鍵還在于人。強調現場管理人員要有高度責任心，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，只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。

【參考文獻】

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[責任編輯：楊玉潔]