張敏河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450009）

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如何保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量

張敏河南省第一建筑工程集團(tuán)有限責(zé)任公司（450009）

摘要:探討如何減少對(duì)鉆孔灌注樁質(zhì)量的影響因素，對(duì)施工過程中難以控制工序中的技術(shù)問題進(jìn)行分析，提出防治措施。

關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制；鉆孔垂直度；樁位；樁頂標(biāo)高；成孔深度

鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此，要求基礎(chǔ)施工隊(duì)伍在施工技術(shù)措施上要落實(shí)，并加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，密切注意抓好施工過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭(zhēng)將隱患消除在成樁之前。對(duì)灌注樁在施工過程中可能會(huì)發(fā)生的一些問題進(jìn)行分析后制定出施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收實(shí)施方案，作好每根樁的施工記錄，以便有效地對(duì)樁基施工質(zhì)量加以控制。

1鉆孔垂直度控制

樁的垂直度對(duì)樁承載力指標(biāo)影響較大，樁斜會(huì)造成樁受力狀態(tài)改變，尤其是一些單柱的樁基，會(huì)留下一定的工程質(zhì)量隱患。影響樁孔垂直度的因素主要有鉆機(jī)的平穩(wěn)程度、鉆桿的剛度、鉆桿連接垂直度及地層情況等多種因素。

目前，樁孔垂直度的檢測(cè)絕大多數(shù)僅限于測(cè)上部鉆桿的垂直度來推測(cè)樁孔垂直，或使用測(cè)孔儀器對(duì)樁孔進(jìn)行全斷面檢測(cè)。規(guī)范要求樁孔的垂直度不大于1%，然而從測(cè)孔儀反映的資料可知，一個(gè)樁孔的垂直度上下是不一致的，多數(shù)情況存在上部直，下部偏，而且偏心的軌跡也不一致，可能越鉆越偏。成孔時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)孔斜，再進(jìn)行糾偏難度很大，費(fèi)時(shí)費(fèi)料，這就要求我們對(duì)樁孔的垂直度問題給以足夠的重視。

測(cè)孔資料顯示，鉆機(jī)的成孔垂直度較差，主要原因是鉆機(jī)自重輕、易移位，鉆桿剛度相對(duì)較小，有些鉆桿連接后不同軸。正反循環(huán)回轉(zhuǎn)工程鉆機(jī)相對(duì)來講對(duì)垂直度有一定保證,主要原因是其自重大，底盤大，鉆桿剛度大，鉆機(jī)只要調(diào)平、調(diào)直后不易改變垂直度,但鉆桿的連接形式不同,垂直度也有差異。如果鉆桿采用內(nèi)六方卡箍式連接，由于連接存在一定的間隙，當(dāng)孔深時(shí)，垂直度易超標(biāo)。如果鉆桿采用法蘭連接，則連接緊密，垂直度相對(duì)較好，鉆機(jī)由于鉆桿剛度大、同軸，樁孔垂直度一般較好。由于對(duì)垂直度的簡(jiǎn)易測(cè)量不能完全反映樁孔的垂直度，檢測(cè)孔斜的儀器費(fèi)用又較高，每個(gè)工程、每個(gè)樁孔不可能全都用測(cè)斜儀來檢測(cè)，所以防止孔斜的措施主要是通過加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理來保證。開鉆前一定要支穩(wěn)、調(diào)平鉆機(jī)，保證立軸的垂直度，鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)觀察、判斷，不斷校核鉆桿垂直度，發(fā)生偏斜及時(shí)調(diào)整。

2樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度控制

在護(hù)筒定位后及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置，嚴(yán)格控制護(hù)筒中心與樁位中心線偏差不大于50 mm，并認(rèn)真檢查回填土是否密實(shí)，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會(huì)發(fā)生一些變化，為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時(shí)復(fù)核底梁的水平和樁具的總長(zhǎng)度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上的留出長(zhǎng)度來校驗(yàn)成孔達(dá)到深度。

雖然鉆桿到達(dá)的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時(shí)泥漿比重控制不當(dāng)，或在提鉆具時(shí)碰撞了孔壁，就可能發(fā)生塌孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測(cè)繩復(fù)核成孔深度。如測(cè)繩的測(cè)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(zhǎng)度時(shí)注意檢查鉆桿是否彎曲外，還要根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料，隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度，描繪出鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。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)鉆頭直徑磨損超過10 mm就要及時(shí)調(diào)換鉆頭。

3鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放控制

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，因此，吊環(huán)長(zhǎng)度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠吊放過程中,應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口要進(jìn)行補(bǔ)焊。

要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時(shí)不能碰撞孔壁。當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí)，不能加壓強(qiáng)行下放，因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因。如果是鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，則應(yīng)提出后重新垂直吊放。如果是成孔偏斜造成的,則進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。

4泥皮厚度控制

在成孔過程中，排渣、鉆進(jìn)、樁周形成泥皮不可避免，要減少泥皮厚度，主要可通過選擇適當(dāng)?shù)你@機(jī)和成孔方法來縮短成孔時(shí)間，成孔后及時(shí)灌注來減少孔壁泥皮的形成時(shí)間。如果是泥漿循環(huán)成孔工藝，更要加強(qiáng)管理，選擇造漿率高的優(yōu)質(zhì)黏土或膨潤(rùn)土造優(yōu)質(zhì)泥漿，設(shè)置有效的泥漿循環(huán)系統(tǒng)，及時(shí)清渣、測(cè)量、調(diào)節(jié)泥漿性能。

5灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔控制

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主要因素之一。清孔是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用,我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對(duì)于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo)在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制,不能就地取材，要專門采取泥漿制備,選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土。

灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第一次清孔，孔底沉渣厚度小于50 mm，及時(shí)吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí)，以防止漏氣漏漿而影響灌注。在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)，處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，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(jìn)行第二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。

6樁頂混凝土質(zhì)量控制

樁頂部混凝土受力最大，其質(zhì)量的控制也比較關(guān)鍵。水下灌注混凝土樁頂?shù)馁|(zhì)量比樁身混凝土的質(zhì)量難控制，當(dāng)首灌的混凝土沖出導(dǎo)管后向四周擴(kuò)散，與孔內(nèi)泥漿相互摻合形成一定厚度的稀釋混合層。隨著混凝土的繼續(xù)灌入，該部分始終被頂升在最上層，把泥漿與樁身混凝土分開，最終在樁頂凝固成含浮漿、泥渣的混雜層。施工中，混雜層的厚度難以掌握，在灌注過程中由于導(dǎo)管要上下抽動(dòng)，可能使部分浮漿隨導(dǎo)管混入樁身混凝土一定深度，使樁芯夾泥。

樁頂混凝土常見的質(zhì)量問題有:混凝土強(qiáng)度不夠、樁芯夾泥、未灌注到位或超灌過多。影響因素主要有:

1）泥漿性能:當(dāng)清孔不徹底，泥漿比重大，含泥渣較多時(shí)，水下灌注就影響混凝土的擴(kuò)散，使混凝土的頂升困難，這時(shí)混雜層厚度必然較大。

2）灌注工藝:一般要求導(dǎo)管埋深2～6 m，但如果導(dǎo)管埋深過大，灌注則困難，一則容易埋管，二則要不停地上下抽動(dòng)導(dǎo)管促使混凝土下落，這樣必然會(huì)使樁頂部分浮漿進(jìn)入樁身，形成樁頂混凝土芯夾泥。

3）清孔工藝:清孔的方式、時(shí)間都影響到孔內(nèi)泥漿的性能，泥漿比重大不利于灌注，混雜層必厚。要防止樁頂混凝土地質(zhì)量問題,首先要清孔徹底，當(dāng)孔底泥漿比重在1.2以下時(shí)，灌注混凝土較順利，樁頂混雜層較薄。另外，要有適宜的初灌量，灌注混凝土?xí)r要及時(shí)拆導(dǎo)管，及時(shí)測(cè)孔內(nèi)混凝土面高度，使樁頭混凝土強(qiáng)度較低的部分鑿除后，樁頂標(biāo)高滿足要求。

7小結(jié)

鉆孔灌注樁施工中雖然存在諸多影響質(zhì)量的因素，但是只要重視、認(rèn)真做好機(jī)械設(shè)備的選型，加強(qiáng)施工管理，一些難以控制的指標(biāo)在現(xiàn)有技術(shù)設(shè)備狀況下也能保證，從而提高樁基工程質(zhì)量水平。