吳金林

宏基置業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司（350800）

淺談橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制

吳金林

宏基置業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司（350800）

橋梁樁基施工屬于隱蔽工程，其工程質(zhì)量控制好壞直接影響橋梁工程的使用壽命，如質(zhì)量控制不好，會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和交通安全事故，故在橋梁樁基施工過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，按設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)規(guī)范施工。這里結(jié)合本人施工經(jīng)驗(yàn)，參考相關(guān)規(guī)范、相關(guān)文件資料，提出橋梁鉆孔灌注樁泥漿護(hù)壁施工質(zhì)量控制的幾個(gè)要點(diǎn)。

鉆孔灌注樁；施工；質(zhì)量控制

1 施工工藝流程

熟悉設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)資料→編制施工組織設(shè)計(jì)，做好工程技術(shù)交底→開(kāi)挖施工便道，場(chǎng)地平整硬化→樁位測(cè)量放線→護(hù)筒埋設(shè)，開(kāi)挖泥漿池、沉淀池→鉆機(jī)就位，孔位校正→鉆孔、成孔→一次清孔→鋼筋籠制作、吊裝→安設(shè)導(dǎo)管→二次清孔，灌注水下混凝土，成樁→混凝土養(yǎng)護(hù)→質(zhì)量檢測(cè)。

2 成孔

2.1 施工準(zhǔn)備

根據(jù)地質(zhì)調(diào)查結(jié)果，初步確定樁基礎(chǔ)位置。施工前先將表面一定厚度的松土、腐殖土、雜物等清除，以免對(duì)樁基造成負(fù)摩阻的影響，避免設(shè)備偏移和傾斜，避免孔口坍塌。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況開(kāi)挖施工便道，鋪設(shè)好給水排水管道、電力管線，做好場(chǎng)地硬化和平整，做好鉆孔施工平臺(tái)等。

2.2 測(cè)量放樣

專業(yè)測(cè)量人員使用經(jīng)標(biāo)定的全站儀進(jìn)行樁位測(cè)量放樣，采用兩組相互獨(dú)立測(cè)量的方法，放出樁位中心位置后報(bào)監(jiān)理工程師復(fù)測(cè),并加設(shè)護(hù)樁。護(hù)樁采用十字線形式，布置在施工過(guò)程中不會(huì)被破壞到的地方，并且固定牢固，以便于在施工過(guò)程中隨時(shí)檢查樁位偏差，進(jìn)行調(diào)整[1]。

2.3 埋設(shè)護(hù)筒

鉆孔護(hù)筒一般使用3～10 mm厚的鋼板加工而成，護(hù)筒頂端預(yù)留進(jìn)出漿口，并設(shè)吊環(huán)，護(hù)筒底端設(shè)刃角?？紤]樁長(zhǎng)傾斜度的影響，結(jié)合鉆孔方法，護(hù)筒內(nèi)徑一般比樁徑大200～400 mm。護(hù)筒頂面進(jìn)出漿口底宜高出施工水位或地下水位1～2 m，并宜高出施工地面0.3～0.5 m。當(dāng)孔內(nèi)有承壓水時(shí)，護(hù)筒應(yīng)高于穩(wěn)定后的承壓水位2.0 m。

護(hù)筒的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁位的水文地質(zhì)情況確定，護(hù)筒底端應(yīng)坐落在天然的結(jié)實(shí)土層或夯實(shí)黏土層中,埋設(shè)深度一般為2.0～4.0 m,特殊情況應(yīng)加深以保證施工順利進(jìn)行;有沖刷影響時(shí)，應(yīng)深入局部沖刷線至少1.0～1.5 m。

護(hù)筒中心豎直線應(yīng)與樁中心線重合，平面位置除滿足設(shè)計(jì)要求外，偏差一般不大于50 mm，護(hù)筒傾斜度偏差不大于1%。施工過(guò)程中，根據(jù)施工測(cè)量設(shè)置的樁位控制點(diǎn)經(jīng)常檢查樁位中心，超出規(guī)定時(shí)及時(shí)糾偏。

2.4 制備泥漿

孔中的泥漿經(jīng)過(guò)鉆孔旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)，在離心力的作用下，泥漿被甩到孔周壁并在孔周壁形成3～5 mm厚穩(wěn)定薄層泥皮。在孔中水頭作用下，泥漿起到增大靜水壓力、隔斷孔內(nèi)外滲流、保護(hù)孔壁免于坍塌的作用。泥漿還有攜渣、冷卻的作用?？刂坪勉@孔過(guò)程中泥漿的參數(shù)，是提高鉆進(jìn)速度、保證施工順利進(jìn)行的關(guān)鍵。鉆進(jìn)過(guò)程中要根據(jù)不同的設(shè)備、施工工藝和地質(zhì)地層中不同情況調(diào)整泥漿的比重、黏度、含砂率等施工參數(shù)。泥漿宜選用水化快、造漿能力強(qiáng)、黏度大的優(yōu)良膨潤(rùn)土，加適量外加劑（純堿、纖維素、分散劑等）制備。一般土層中，泥漿指標(biāo)控制為：相對(duì)密度1.05～1.20，黏度16～22 s。易坍塌土層中，泥漿指標(biāo)控制為：相對(duì)密度1.20～1.45，黏度19～28 s。

2.5 鉆孔施工

鉆孔作業(yè)過(guò)程中,應(yīng)經(jīng)常測(cè)試泥漿性能指標(biāo)，采集樣渣，做好施工記錄，根據(jù)地層地質(zhì)變化情況隨時(shí)修正泥漿性能指標(biāo)。當(dāng)鉆至砂土層、松散土層時(shí)，適當(dāng)增大泥漿比重、黏度，嚴(yán)格控制鉆進(jìn)速度，保持孔內(nèi)較高的水頭高度；鉆至卵礫石、巖石層時(shí)，不能強(qiáng)行加壓，應(yīng)吊住鉆桿，低速進(jìn)尺，加大泥漿比重，以便及時(shí)排出鉆渣；鉆至黏土層時(shí)，因黏土有自造漿功能，故配置較小的泥漿比重，同時(shí)回收排出的黏土漿作為制漿材料備用。

鉆孔時(shí)，必須保證孔位準(zhǔn)確。孔內(nèi)泥漿液位宜高出護(hù)筒底腳0.5 m以上，高出地下水位或施工水位2 m以上，使孔內(nèi)始終保持0.2 kg/cm2以上的靜水壓力。開(kāi)始鉆進(jìn)及護(hù)筒刃腳部位時(shí)，應(yīng)低擋慢速鉆進(jìn)，以便控制好樁孔位置、方向、豎直度、孔徑等，待導(dǎo)向部位和鉆頭全部進(jìn)入地層后，方可加速鉆進(jìn)。鉆進(jìn)時(shí)，為減少?gòu)澘?、擴(kuò)空、斜孔，應(yīng)采取減壓鉆進(jìn)，使鉆桿維持垂直狀態(tài)。起落鉆頭速度要均勻，鉆頭平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)，不得過(guò)猛或驟然變速。鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，以保證泥漿有足夠的護(hù)壁時(shí)間，做到鉆進(jìn)速度與泥漿排渣速度相適應(yīng)。每進(jìn)2～3 m檢查孔徑、豎直度。鉆孔中出現(xiàn)坍孔、偏斜等異常情況時(shí)應(yīng)及時(shí)妥善處理。

2.6 入巖及終孔判定

終孔深度以實(shí)際達(dá)到入巖深度為準(zhǔn)，特別是樁端持力層的判斷尤為重要，根據(jù)鉆機(jī)振動(dòng)受力情況、進(jìn)尺速度的差異、隨循環(huán)液返回到孔口的渣土的特征、泥漿顏色等情況，參考工程地質(zhì)勘查報(bào)告及設(shè)計(jì)圖紙來(lái)綜合判定需嵌入巖層的深度，必要時(shí)進(jìn)行原位取芯驗(yàn)證。

2.7 一次清孔

清孔是鉆孔樁施工中保證成樁質(zhì)量的重要一環(huán)。清孔時(shí)應(yīng)盡可能清除沉渣，使混凝土與基巖接合良好，以提高樁底承載力。清孔時(shí)，必須保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。如沉渣厚度超過(guò)規(guī)定，可向孔底投入一些泡過(guò)的散碎黏土或投入適量純堿，以提高泥漿比重和膠結(jié)能力，使沉渣懸浮排出孔外。

為防止鋼筋籠吊裝過(guò)程中碰觸護(hù)壁，導(dǎo)致部分護(hù)壁脫落到孔底難以清除，因此清孔后的泥漿性能指標(biāo)可略大于灌注混凝土前指標(biāo)要求。一次清孔后灌注水下混凝土前,沉渣厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

3 鋼筋籠制作及吊裝

3.1 鋼筋籠制作

鋼筋籠的制作材料、加工、接頭和安裝均應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

鋼筋籠制作是否分段制作，應(yīng)根據(jù)吊裝條件、吊裝高度和設(shè)計(jì)孔深確定是否進(jìn)行分段制作。分段制作目的是確保骨架不變形，但要做到接頭位置錯(cuò)開(kāi)。接頭一般采用套筒機(jī)械連接，每一個(gè)截面上接頭率不應(yīng)超過(guò)50%。還應(yīng)在骨架外側(cè)設(shè)置一定厚度的墊塊以保證保護(hù)層厚度。墊塊間距豎向?yàn)?.0 m，橫向沿骨架圓周不少于4塊。每隔2～2.5 m設(shè)置加強(qiáng)箍筋一道，骨架底端2 m范圍內(nèi)，箍筋間距適當(dāng)布置大些。根據(jù)骨架長(zhǎng)度、鋼筋直徑大小，在骨架頂端均勻設(shè)置吊環(huán)。

3.2 鋼筋籠吊裝

鋼筋籠吊裝前應(yīng)清除表面污物、銹漬等雜物。為保證鋼筋骨架起吊時(shí)不變形，宜用兩點(diǎn)起吊法。

鋼筋籠入孔時(shí)，應(yīng)保持垂直狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)孔位緩慢下放，嚴(yán)禁擺動(dòng)碰撞孔壁或強(qiáng)制下放鋼筋籠，造成鋼筋籠變形，孔壁塌孔。

3.3 安裝導(dǎo)管，二次清孔

導(dǎo)管在安裝前應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查，可采用肉眼觀察和敲打聽(tīng)聲相結(jié)合的方法進(jìn)行檢查。檢查導(dǎo)管是否存在孔洞和裂縫、接頭是否嚴(yán)密，厚度是否合格。導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，嚴(yán)禁用氣壓。安裝過(guò)程中應(yīng)保證接頭嚴(yán)密。

根據(jù)孔深情況，對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行合理的編節(jié)，并正確記錄，作為灌注混凝土過(guò)程中控制導(dǎo)管埋深的依據(jù)。導(dǎo)管下放時(shí)，應(yīng)緩慢垂直下放，避免碰觸鋼筋籠，導(dǎo)管下口距孔底距離應(yīng)控制在25～40 cm。安裝導(dǎo)管后進(jìn)行二次清孔，泥漿性能指標(biāo)、孔底沉渣厚度滿足設(shè)計(jì)規(guī)范要求后，方可進(jìn)入下道工序[2]。

4 灌注水下混凝土

4.1 水下混凝土配制

水下混凝土可用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸鹽水泥。水泥初凝時(shí)間不宜早于2.5 h，水泥標(biāo)號(hào)不宜低于325號(hào)，每立方米水泥用量不宜少于350 kg。加減水劑或粉煤灰時(shí)可適當(dāng)降低水泥用量，但不宜少于300 kg。首批混凝土的初凝時(shí)間要大于整根樁全部灌注完所需時(shí)間，否則需加緩凝劑，推遲混凝土的初凝時(shí)間。

粗骨料優(yōu)先使用卵石，采用碎石時(shí)適當(dāng)增加含砂率。骨料最大粒徑應(yīng)小于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/5～1/8和鋼筋最小凈距的1/4,并且小于40 mm。細(xì)骨料則采用級(jí)配良好的中砂，含砂率控制在0.4～0.5，水灰比為0.5～0.6。

4.2 首批混凝土灌注

二次清孔驗(yàn)收合格后應(yīng)及時(shí)（控制在30 min內(nèi)）灌注混凝土，現(xiàn)場(chǎng)初灌料斗、混凝土隔水栓和施工人員等應(yīng)及時(shí)準(zhǔn)備到位，在混凝土開(kāi)始灌注前方可停止清孔?；炷凉嘧⑶氨仨殭z查混凝土均勻性及坍落度等性能指標(biāo)是否滿足要求。如果這兩個(gè)指標(biāo)不符合要求，應(yīng)進(jìn)行二次拌合。二次拌合后仍不符合要求，這批混凝土則不得使用。混凝土塌落度一般控制在180～220 mm。首批混凝土用量應(yīng)滿足導(dǎo)管首次埋設(shè)深度（1 m以上）和填充導(dǎo)管底部的需要，并考慮導(dǎo)管內(nèi)積存的混凝土量，最后確定應(yīng)采用的料斗容量。首批混凝土開(kāi)始灌注前，先拌制一定數(shù)量的水泥砂漿，置于導(dǎo)管內(nèi)隔水塞的上部，同時(shí)將隔水塞下移，使砂漿全部進(jìn)入導(dǎo)管。然后向儲(chǔ)料斗內(nèi)儲(chǔ)足首批灌注的混凝土后打開(kāi)料斗閥門，剪斷鐵絲，隔水栓埋入底部混凝土。此時(shí)后續(xù)混凝土澆筑必須及時(shí)跟上,保證混凝土連續(xù)施工。

4.3 連續(xù)灌注階段

混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，應(yīng)有專人指揮，并做好灌注記錄。灌注時(shí)防止混凝土拌合物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底，使泥漿因混有水泥而變稠凝結(jié)，使測(cè)深不準(zhǔn)確。導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，盡可能縮短拆除導(dǎo)管的時(shí)間，中途停頓時(shí)間不宜超過(guò)15 min，拆下的導(dǎo)管及時(shí)清理沖洗干凈。提升、拆除導(dǎo)管時(shí)應(yīng)通過(guò)測(cè)量來(lái)確定混凝土面高程，不能盲目估計(jì)或憑經(jīng)驗(yàn)判斷，避免導(dǎo)管拔出混凝土面導(dǎo)致斷樁或混凝土夾層。

在灌注過(guò)程中，若導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，后續(xù)混凝土應(yīng)徐徐灌入,不可整斗混凝土灌入漏斗和導(dǎo)管，從而在導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生高壓氣囊，管節(jié)間的橡皮墊被擠出，發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水。

灌注混凝土初期，為保證不出現(xiàn)鋼筋籠上浮現(xiàn)象，應(yīng)降低灌注速度。保持正常的提拔導(dǎo)管速度，當(dāng)混凝土面上升到骨架底口4 m以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管底口高于骨架底部2 m以上，然后恢復(fù)正常灌注速度。

4.4 樁頂混凝土灌注

由于樁頂混凝土浮漿較多，混凝土強(qiáng)度達(dá)不到要求，因此對(duì)于1.8 m樁徑的樁基、樁頂10 m內(nèi)的混凝土應(yīng)適當(dāng)調(diào)整配合比,增大碎石含量，減少樁頂浮漿。在灌注到樁頂標(biāo)高的時(shí)候超灌0.5～1 m，這樣采取雙保險(xiǎn)來(lái)保證樁頂混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。在灌注最后階段，孔內(nèi)混凝土面測(cè)定應(yīng)采用硬桿簡(jiǎn)式取樣法測(cè)定。

5 成樁的質(zhì)量檢測(cè)

樁基檢測(cè)是質(zhì)量把關(guān)的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量檢測(cè)方法有超聲脈沖檢測(cè)法、鉆芯檢測(cè)法、振動(dòng)法、射線法等。使用超聲脈沖檢測(cè)法時(shí)，在鋼筋籠吊裝時(shí)可按照規(guī)范和設(shè)計(jì)要求預(yù)埋三根聲測(cè)管，聲測(cè)管均勻分布在鋼筋籠周邊，作為超聲檢測(cè)和接收換能器的通道。對(duì)超聲脈沖檢測(cè)結(jié)果有懷疑或者需要抽樣檢測(cè)時(shí)采用鉆芯取樣法進(jìn)行檢測(cè)校核。此外，還應(yīng)在混凝土灌注時(shí)，留有2～4組試件，標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，測(cè)定混凝土強(qiáng)度。

6 結(jié)語(yǔ)

橋梁樁基施工環(huán)節(jié)多、工藝復(fù)雜，只有在施工過(guò)程中精心組織、合理安排、規(guī)范管理，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn),做好預(yù)防質(zhì)量問(wèn)題的措施，并對(duì)各個(gè)施工環(huán)節(jié)做好質(zhì)量控制，才能使施工保質(zhì)保量地順利進(jìn)行。

[1]CJJ2-2008,城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[J].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2008.

[2]全國(guó)一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書(shū)—市政公用工程管理與實(shí)務(wù)[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2012.