蔡永勇（上海遠(yuǎn)通路橋工程有限公司，上海 200135）

提高砂性地質(zhì)鉆孔灌注樁施工合格率

蔡永勇
（上海遠(yuǎn)通路橋工程有限公司，上海 200135）

本文針對(duì)越南河內(nèi)-海防高速公路EX-3標(biāo)砂性地質(zhì)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中容易出現(xiàn)塌孔、縮徑、樁底沉渣超標(biāo)等質(zhì)量缺陷，結(jié)合施工經(jīng)驗(yàn)及如何優(yōu)化施工工藝進(jìn)行探討，以提高樁基施工合格率。

砂性地質(zhì)；鉆孔灌注樁；合格率

0　引言

本文結(jié)合工程實(shí)際案例就提高砂性地質(zhì)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中容易出現(xiàn)的塌孔、縮徑、樁底沉渣超標(biāo)等質(zhì)量缺陷，如何提高砂性地質(zhì)鉆孔灌注樁施工合格率，結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況通過(guò)以下五個(gè)步驟進(jìn)行分析：①現(xiàn)狀調(diào)查；②原因分析；③要因確認(rèn)；④制定對(duì)策及實(shí)施；⑤驗(yàn)證實(shí)施效果。從而提高樁基礎(chǔ)施工合格率。

1　現(xiàn)狀調(diào)查

項(xiàng)目樁基礎(chǔ)施工過(guò)程中遇到塌孔、縮徑（縮徑尺寸大于5厘米）、樁底沉渣超標(biāo)等質(zhì)量缺陷。項(xiàng)目對(duì)已施工完成的26根樁基礎(chǔ)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，找出主要缺陷因素，通過(guò)分析總結(jié)如表1。

表1

為避免樁基施工影響項(xiàng)目總體施工進(jìn)度及增加項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)成本，上表羅列因素需及時(shí)解決。

2　原因分析

通過(guò)查閱樁基施工相關(guān)資料，結(jié)合項(xiàng)目自身特點(diǎn)總結(jié)以下可能存在的影響因素及導(dǎo)致影響因素的原因如下:①膨潤(rùn)土質(zhì)量差，原因?yàn)樯a(chǎn)企業(yè)質(zhì)量控制不合格；②泥漿調(diào)制，原因?yàn)榕驖?rùn)土調(diào)制成泥漿后未發(fā)酵；③清孔工藝不合理，原因?yàn)楫?dāng)前采用正循環(huán)清孔；④下放鋼筋籠速度慢，原因?yàn)楣と瞬僮鞑皇炀?；⑤混凝土拌合及運(yùn)輸安排不合理，原因?yàn)榘韬纤俣嚷?、運(yùn)輸車輛偏少；⑥導(dǎo)管氣密性差，原因?yàn)閷?dǎo)管接頭不密封；⑦混凝土質(zhì)量不合格，原因?yàn)榛炷恋乃涠炔粷M足指標(biāo)；⑧鉆孔速度過(guò)快；⑨護(hù)筒長(zhǎng)度不夠。

3　確認(rèn)要因

根據(jù)項(xiàng)目地質(zhì)勘察資料顯示，項(xiàng)目施工所在地地質(zhì)條件為淤泥層→軟弱粘土層→砂層，地下水位高。淤泥層由于地下水浸泡，流動(dòng)性大，在樁基成孔后，容易出現(xiàn)孔徑內(nèi)縮現(xiàn)象。鉆孔工作實(shí)施至砂層后，破壞了砂層的自然結(jié)構(gòu)，隨著鉆機(jī)的不斷出渣，孔內(nèi)注漿，砂層應(yīng)力的急速釋放，導(dǎo)致樁孔局部薄弱部位坍塌。另外砂層中容易產(chǎn)生沉渣，因此對(duì)鉆孔泥漿的要求較嚴(yán)格。

根據(jù)以上原因的探討與分析，總結(jié)出導(dǎo)致樁基施工質(zhì)量缺陷的重要影響因素如下：①鉆孔速度過(guò)快，單根樁在2小時(shí)內(nèi)鉆至指定深度；②膨潤(rùn)土質(zhì)量差，通過(guò)試驗(yàn)分析對(duì)比，各類型產(chǎn)品質(zhì)量差異大，效果區(qū)別明顯；③泥漿調(diào)制問(wèn)題，膨潤(rùn)土過(guò)多造成泥漿比重過(guò)大，顆粒難以溶解；④膨潤(rùn)土未發(fā)酵，新造泥漿未充分溶解，比重輕，容易產(chǎn)生沉淀；⑤清孔工藝不合適，對(duì)于砂性地質(zhì)條件，正循環(huán)清孔不適用；⑥混凝土的塌落度不合格，部分混凝土到達(dá)澆筑現(xiàn)場(chǎng)后試驗(yàn)檢測(cè)不合格。

4　制定對(duì)策及實(shí)施

4.1加長(zhǎng)護(hù)筒

項(xiàng)目所處地質(zhì)為地表以下10m內(nèi)均為淤泥層，為避免淤泥層出現(xiàn)縮孔與塌孔，將原本使用的6米護(hù)筒加長(zhǎng)至12米。護(hù)筒焊縫位置加焊鋼板以防止護(hù)筒折斷；護(hù)筒采用靜壓法打入指定位置及深度，混凝土澆筑完成后使用振動(dòng)錘將其拔出。

4.2膨潤(rùn)土的選定及泥漿的調(diào)制

項(xiàng)目對(duì)越南膨潤(rùn)土市場(chǎng)進(jìn)行調(diào)查及取樣，并委托當(dāng)?shù)貙I(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)調(diào)查取回的膨潤(rùn)土樣品及其造漿分別進(jìn)行檢測(cè)（檢測(cè)內(nèi)容包括：膠質(zhì)價(jià)的測(cè)定、膨脹試驗(yàn)、泥漿相對(duì)密度、泥漿粘度等）。項(xiàng)目根據(jù)檢測(cè)結(jié)果最終選擇了價(jià)格相對(duì)合理、質(zhì)量有保障的澳大利亞進(jìn)口膨潤(rùn)土。

調(diào)制泥漿過(guò)程中嚴(yán)格控制膨潤(rùn)土用量，用量過(guò)多容易達(dá)到飽和狀態(tài)，顆粒難以充分溶解，顆粒懸浮，增大了泥漿比重。過(guò)少會(huì)導(dǎo)致泥漿對(duì)孔壁的側(cè)壓力減小，懸浮攜帶鉆渣的能力較差，無(wú)法充分發(fā)揮泥漿的護(hù)壁效果；通過(guò)查閱規(guī)范及比例計(jì)算，調(diào)制出的泥漿經(jīng)過(guò)試驗(yàn)完全滿足施工要求；并且將調(diào)制好的泥漿發(fā)酵至少12h，使其充分溶解后效果更好。

4.3控制鉆孔速度

本項(xiàng)目樁基采用旋挖鉆機(jī)施工，成孔速度快。在通過(guò)淤泥層時(shí)，速度過(guò)快會(huì)出現(xiàn)縮徑；通過(guò)砂層時(shí)，速度過(guò)快會(huì)，地基應(yīng)力釋放集中，增大塌孔的危險(xiǎn)。調(diào)整進(jìn)尺速度由原來(lái)的25m/h降至16m/h，同時(shí)保證孔內(nèi)泥漿高度大于地下水位1.5米。

4.4二次清孔改為反循環(huán)清孔

項(xiàng)目將正循環(huán)清孔替換為大型空壓機(jī)配合泥漿泵進(jìn)行反循環(huán)清孔。操作方法是在已下放到位的導(dǎo)管旁再增加一套直徑8cm的導(dǎo)管，將空壓機(jī)產(chǎn)生的高壓氣體導(dǎo)至孔底導(dǎo)管口附近，攪動(dòng)孔底沉渣，再利用導(dǎo)管頂端安裝的泥漿泵將樁底泥漿抽出，達(dá)到快速清理沉渣的目的。

4.5混凝土質(zhì)量控制

主要對(duì)混凝土塌落度、澆筑速度進(jìn)行控制；混凝土塌落度過(guò)大會(huì)出現(xiàn)混凝土離析，混凝土塌落度過(guò)小會(huì)堵塞管道。對(duì)每車抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的混凝土均檢查塌落度合格后予以澆筑；混凝土罐車由4輛增加至6輛，確保混凝土澆筑過(guò)程連續(xù)。

5　驗(yàn)證實(shí)施效果

（1）增加護(hù)筒長(zhǎng)度后鉆機(jī)鉆至砂層前沒(méi)有出現(xiàn)塌、縮孔現(xiàn)象。

（2）更換膨潤(rùn)土后縮短了清孔時(shí)間，泥皮的厚度減小，塌、縮孔次數(shù)明顯減少。

（3）減慢鉆進(jìn)速度后，不僅塌孔，縮徑現(xiàn)象明顯減少，成孔后垂直度檢測(cè)結(jié)果也大為好轉(zhuǎn)。

（4）采用反循環(huán)二次清孔工藝后，清孔時(shí)間縮短至3小時(shí)之內(nèi)，沉渣清理速度明顯加快。

（5）混凝土質(zhì)量控制及增加罐車數(shù)量后，加快了混凝土的澆筑速度，混凝土下放流暢，混凝土試塊試驗(yàn)結(jié)果全部達(dá)標(biāo)，提高施工效率的同時(shí)保證了施工的質(zhì)量。

在采取各項(xiàng)措施后，隨機(jī)抽取了46根樁進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，結(jié)果如表2。

表2

對(duì)比表1與表2的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，樁基缺陷出現(xiàn)的頻率明顯降低，合格率增大。

6　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)砂性地質(zhì)鉆孔灌注樁施工研究與總結(jié)，項(xiàng)目積累了砂性地質(zhì)鉆孔灌注樁施工經(jīng)驗(yàn)，提高了效率，增加了工期效益，減小了項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。運(yùn)用PDCA質(zhì)量控制循環(huán)方法，集思廣益，開(kāi)動(dòng)腦筋，解決實(shí)際中更多的問(wèn)題，提高質(zhì)量控制意識(shí)，豐富項(xiàng)目員工的專業(yè)知識(shí)，增強(qiáng)了團(tuán)隊(duì)合作精神。

［1］張忠苗.樁基工程［M］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

［2］JGJ 94-1994.建筑樁基技術(shù)規(guī)范［S］.1994.

［3］王新坡.反循環(huán)工藝在穿越粉砂層鉆孔灌注樁中的應(yīng)用［J］.建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊，2013.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.109

蔡永勇（1987-），男，寧夏人，本科，助理工程師，研究方向：土木工程。