文/田琨、溫舒平、劉全棟、張成、謝明 中建八局第一建設有限公司 山東濟南 250000

關于水下鉆孔灌注樁施工工藝與質(zhì)量控制的研究

文/田琨、溫舒平、劉全棟、張成、謝明 中建八局第一建設有限公司 山東濟南 250000

水下鉆孔灌注樁工程是我國水運工程的重要組成部分，在水運建設工作中發(fā)揮著重要的作用。其施工工藝和質(zhì)量控制是確保水下鉆孔灌注樁工程能夠順利進行的基礎，對這兩個方面的研究是非常必要的。水下鉆孔灌注樁工程的施工工藝主要分三個階段，分別是成孔階段、清孔階段、水下混凝土灌注階段。水下鉆孔灌注樁工程的質(zhì)量控制也分為三個階段，分別是事前控制、事中控制和事后控制。

水下鉆孔灌注樁；施工工藝；質(zhì)量控制

水下鉆孔灌注樁在橋梁工程中的應用比較常見，是橋梁施工的基礎形式之一，憑借其適應性強、抗震性強、所需設備簡單、操作便利、施工安全等優(yōu)勢受到了廣泛的關注。水下鉆孔灌注樁在使用過程中能夠?qū)⑸喜拷Y構傳來的動載和靜載均勻的傳遞至深層穩(wěn)定的土層中，大大的降低了施工過程中的基礎沉降和不均勻沉降，提升了水下鉆孔灌注樁的使用效果。

1、水下鉆孔灌注樁的主要施工工藝

1.1 成孔階段施工工藝

水下鉆孔灌注樁工程成孔階段的施工工藝主要分兩個方面進行分析，一方面是正循環(huán)回轉鉆井施工工藝，另一方面是反循環(huán)回轉鉆進施工工藝。正循環(huán)回轉鉆井施工工藝是指利用鉆機回轉裝置帶動鉆桿和鉆頭的回轉，通過不斷的回轉切削破碎巖土，在鉆井過程中使用泥漿進行護壁、排渣。泥漿主要通過泥漿泵進去到鉆桿當中，通過鉆頭將泥漿射出，帶動鉆渣上升，最終到達泥漿池中進行凈化，從而實現(xiàn)泥漿的循環(huán)使用。

反循環(huán)回轉鉆井施工工藝是指在樁頂處設置護筒，通過旋轉盤帶動鉆桿、鉆頭的運動，在鉆井過程中，沖洗液會從鉆桿產(chǎn)生的間隙中流入，攜帶著鉆渣返回地面，同時沖洗液又回到孔內(nèi)形成循環(huán)。一般情況下，反循環(huán)回轉鉆井施工工藝主要應用于填土、淤泥、粘土、粉土、砂礫等土層的成孔階段，進入不同的硬度的巖土中需要采用不同形式的鉆頭。按照其沖洗液的循環(huán)方式可以分為泵吸、氣舉、噴射這三種方式[1]。

1.2 清孔階段施工工藝

隨著科學技術的不斷完善，水下鉆孔灌注樁工程的施工工藝也結合了新理念和新技術，確保清孔階段的順利進行。空壓機吹砂管反循環(huán)清孔法是現(xiàn)階段一種比較常見的新型清孔階段的施工工藝，主要通過軟體風管將壓縮空氣送進吹管底部，與泥漿形成泥漿空氣混合物，通過泥漿的迅速流動排出孔內(nèi)，從而達到清孔的功效?？諌簷C吹砂管反循環(huán)清孔法在使用過程中存在一定的優(yōu)勢與劣勢，只有合理的對這些優(yōu)勢與劣勢進行分析與利用，才能更好的發(fā)揮出空壓機吹砂管反循環(huán)清孔法的效果。

空壓機吹砂管反循環(huán)清孔法具有清孔時間短、清孔效果高的優(yōu)勢，即使是深度比較深的樁孔，也能夠進行有效的清理。而且，由于這種方法的清孔時間比較短，清孔速度比較快，大大的降低了塌孔、縮徑等威脅。但是，在清孔的過程中，空壓機吹砂管反循環(huán)清孔法所需要的設備比較多，涉及到的工序比較復雜，稍不注意就會出現(xiàn)施工漏洞，造成很多不必要的麻煩。

1.3 水下混凝土的灌注

水下混凝土灌注是水下鉆孔灌注樁工程中比較重要的環(huán)節(jié)，其灌注結果的好與壞將會直接影響到樁基質(zhì)量，所以，科學的進行水下混凝土灌注是非常必要的。首批水下混凝土灌注需要注意灌注量、灌注高度、孔底高度、泥漿密度、導管內(nèi)徑、樁孔直徑等方面的因素，孔徑越大，灌注量就越多。因為需要攪拌的混凝土量過大，所以經(jīng)常會出現(xiàn)離析現(xiàn)象，混凝土的易性變差，所受到的阻力也會隨著增強，不利于水下混凝土灌注。面對這種情況，應該適當?shù)募哟笤O備的起重能力，確保后續(xù)水下混凝土灌注的順利進行[2]。

2、水下鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制分析

2.1 水下鉆孔灌注樁工程施工質(zhì)量的事前控制

1.在水下鉆孔灌注樁工程施工之前，要嚴格進行現(xiàn)場資質(zhì)條件審查，確保審查結果準確無誤之后才能開始進行施工。在施工過程中，要加強對現(xiàn)場施工人員的綜合素質(zhì)和專業(yè)能力進行審查，明確施工機械的運行情況。

2.要求設計人員明確自己的設計意圖，有關部門組織設計交底與圖紙會審，確保水下鉆孔灌注樁工程的施工質(zhì)量。

3.在水下鉆孔灌注樁工程施工之前，必須要進行施工現(xiàn)場地理環(huán)境的勘察，根據(jù)地質(zhì)情況與施工圖紙相結合進行分析，明確在施工過程中可能出現(xiàn)的問題，并且根據(jù)預測結果制定相應的解決措施。

4.施工單位應該嚴格對施工現(xiàn)場的材料、設備、半成品進行控制，確保進入施工現(xiàn)場的材料的設備都不存在質(zhì)量問題和安全問題。

2.2 水下鉆孔灌注樁工程施工質(zhì)量的事中控制

水下鉆孔灌注樁工程施工質(zhì)量的事中控制主要表現(xiàn)在三個方面，分別是鉆機就位控制、泥漿制備質(zhì)量控制、水下混凝土灌注質(zhì)量控制。由于水下鉆孔灌注樁工程的主要施工位置在水下，所以經(jīng)常會受到潮汐的影響，無法保證鉆機底座和頂端的穩(wěn)定性，鉆機位置移動和沉陷的狀況時有發(fā)生。施工單位應該對鉆機就位情況進行合理的控制，確保樁位的準確性。泥漿在水下鉆孔灌注樁工程中的作用就是護壁、排渣，為水下鉆孔灌注樁工程的施工質(zhì)量控制提供基本保障，確保施工過程中的每一個環(huán)節(jié)都能夠在規(guī)章制度的約束下進行。水下混凝土灌注主要使用卡口式導管，在使用之前需要經(jīng)過嚴格的水密性試驗和過球試驗。

2.3 水下鉆孔灌注樁工程施工質(zhì)量的事后控制

當樁頭砼強度達到設計值的25%時，施工人員應該立即鑿除樁頭的多余砼[3]。一般情況下，鑿除樁頭的多余砼都是采用人工手工鑿除的方法，不會使用爆破這種會影響到樁身質(zhì)量的方式。在鑿除過程中，要注意預留筋的保護，如果在鑿除過程中預留筋的變形情況比較嚴重，要及時進行調(diào)整。在齡期結束之后，施工單位要對混凝土的完整性進行檢測，只有各項檢查數(shù)據(jù)都符合相關標準，才能確保水下鉆孔灌注樁工程施工質(zhì)量控制的效果。

結論：

綜上分析可知，水下鉆孔灌注樁工程是我國水運工程的重要組成部分，對其施工工藝和質(zhì)量控制的研究是非常必要的，本文主要通過成孔階段、清孔階段、水下混凝土灌注階段對水下鉆孔灌注樁工程的施工工藝進行研究。針對事前控制、事中控制和事后控制對水下鉆孔灌注樁工程的質(zhì)量控制進行分析。

[1]楊金國.水下鉆孔灌注樁主要施工工藝及質(zhì)量控制分析[J].中國水運(下半月),2010,05:93-94.

[2]馮忠偉,楊世新.水下鉆孔灌注樁的施工技術及質(zhì)量控制[J].山西建筑,2010,24:237-238.

[3]陳小芝.水下鉆孔灌注樁施工問題與質(zhì)量控制[J].交通世界(工程技術),2015,06:12-13+19.