戴鵬

【摘要】在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，水下混凝土灌注是其最后一道工序，也是最為重要的一道工序。水下混凝土灌注樁施工該工質(zhì)量的好壞將直接影響到成樁質(zhì)量的高低，因此，深入研究水下混凝土灌注技術(shù)，不僅能夠更好地指導(dǎo)施工，加施工進(jìn)程，還有助于減少質(zhì)量事故，確保質(zhì)量安全，最大限度地提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。下文筆者就主要針對(duì)水下混凝土灌注樁施工質(zhì)量控制進(jìn)行了深入探討，并提出了自己一些粗淺見(jiàn)解，以供同行業(yè)從業(yè)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】混凝土 鉆孔灌注樁 技術(shù)要點(diǎn) 質(zhì)量控制

當(dāng)前，在我國(guó)橋梁工程、房建工程施工中，最常用的樁基形式就是鉆孔灌注樁，該項(xiàng)技術(shù)因其適應(yīng)性強(qiáng)、對(duì)鄰近結(jié)構(gòu)影響小、抗震性能好、施工噪音小、所需設(shè)備簡(jiǎn)單、操作便捷、施工安全性等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用。鉆孔灌注樁還可以將所有上部結(jié)構(gòu)傳來(lái)的動(dòng)載和靜載均勻地傳遞至深層穩(wěn)定的土層中，從而大大減少了基礎(chǔ)沉降和不均勻沉降，因此，倍受人們青睞。由于鉆孔灌注樁是在地下而且在水中成孔，不能直觀的觀察，容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，比如縮頸、擴(kuò)徑、短樁、斷樁（夾泥）、混凝土離析及樁頂部分混凝土密實(shí)性差等。鉆孔灌注樁水下混凝土灌注施工要點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：

1 鉆孔工藝

根據(jù)地質(zhì)情況不同，選用不同的鉆具和鉆孔工藝。對(duì)砂卵及巖石地質(zhì)，宜采用沖擊錘或沖抓錐成孔，對(duì)粘土及亞粘土宜采用回旋鉆機(jī)反循環(huán)成孔。對(duì)含砂土地質(zhì)結(jié)構(gòu)，宜采用回旋鉆機(jī)正循環(huán)成孔。山西太原一舊關(guān)高速公路白馬河一號(hào)大橋施工時(shí)，白馬河一號(hào)大橋有鉆孔灌注樁128根，樁徑1.4m，樁長(zhǎng)35m，上層20m左右為砂卵石層，下層15m左右為粘土層。開(kāi)始使用沖擊錘成孔，對(duì)上層砂卵石層很適合，進(jìn)入粘土層就不適用了，出現(xiàn)吸錘現(xiàn)象，日進(jìn)尺不到2m，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，采用四部沖擊錘鉆上層砂卵層、配合以4部回旋鉆機(jī)反循環(huán)鉆下層粘土層并輔助灌注水下混凝土，3個(gè)月順利完成128根樁的施工任務(wù)，通過(guò)檢測(cè)，128根樁均為工類(lèi)樁。不管采用哪種鉆具，都要嚴(yán)格控制樁位及垂直度，以免出現(xiàn)斜樁，影響灌注及成孔質(zhì)量。

2 導(dǎo)管的選用及控制

導(dǎo)管對(duì)水下混凝土的灌注十分關(guān)鍵，采用法蘭盤(pán)連接鐵皮制作的導(dǎo)管因其順直度不好、容易開(kāi)裂漏水及拆裝慢等缺點(diǎn)，已被很多施工單位淘汰，現(xiàn)在使用較多的是旋轉(zhuǎn)絲扣型導(dǎo)管，但使用過(guò)程中也必須嚴(yán)格注意并鎖定導(dǎo)管銷(xiāo)，以免導(dǎo)管在提升過(guò)程中出現(xiàn)脫扣而產(chǎn)生斷樁。在扶溝東關(guān)賈魯河大橋施工中，就由于疏忽而出現(xiàn)過(guò)這種情況。該橋橋墩樁基樁徑為1.5m、樁長(zhǎng)28m鉆孔灌注樁，在8號(hào)墩2號(hào)樁的水下混凝土灌注施工中，灌注結(jié)束后發(fā)現(xiàn)最后一節(jié)3.8m長(zhǎng)的導(dǎo)管不見(jiàn)了，后經(jīng)超聲波無(wú)損檢測(cè)，在距樁頭2.3m左右出現(xiàn)了夾泥現(xiàn)象，分析原因是水下混凝土灌注到最后兩三米時(shí)，由于超壓力變小而混凝土不易上翻，導(dǎo)管轉(zhuǎn)動(dòng)致使導(dǎo)管銷(xiāo)脫落、導(dǎo)管脫節(jié)，后經(jīng)挖開(kāi)鑿除補(bǔ)強(qiáng)，才沒(méi)有影響工程質(zhì)量。

控制導(dǎo)管埋深還必須嚴(yán)格測(cè)定測(cè)深基點(diǎn)的標(biāo)高，使用精確的探測(cè)儀測(cè)定混凝土表面標(biāo)高，精確計(jì)算導(dǎo)管埋深。導(dǎo)管埋深既不能低于施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定的長(zhǎng)度，也不宜埋深過(guò)多而增大提升阻力，造成不必要的麻煩。曾經(jīng)有過(guò)混凝土灌注很順利而沒(méi)有拆卸掉導(dǎo)管、灌注結(jié)束導(dǎo)管提不出來(lái)的先例。

3 攪拌和灌注混凝土的各種機(jī)具

施工前，必須嚴(yán)格檢查攪拌和灌注混凝土的各種機(jī)具，做到性能良好，有備無(wú)患，避免因機(jī)械故障、停電等因素影響水下混凝土的正常灌注。

4 水下混凝土的灌注

4.1 水下灌注混凝土的性能參數(shù)

原料的選用：石料以卵石為宜，砂子不宜過(guò)粗，篩分以0.5mm以下最為合適，這種材料能夠提高混凝土的和易性，有效避免堵管現(xiàn)象的出現(xiàn)。

一般的，混凝土初凝時(shí)間只有3-5小時(shí)，而深樁灌注時(shí)間約為5～7小時(shí)，因此，在施工材料中，最好加入少許緩凝劑，使混凝土初凝時(shí)間延長(zhǎng)至8小時(shí)。

為使混凝土保水性和流動(dòng)性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)嚴(yán)格按照配合比將水泥、石子、砂子倒人料斗后，先開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)，再注入并30%的水，然后與攪拌料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水，如果如砂、石含水率較高，可適當(dāng)減少注水量，直至出料，時(shí)間應(yīng)控制在一分鐘到一分半。

對(duì)于坍落度的控制，最好控制在180mm±20mm之間，如果混凝土灌注是距樁頂約5m處之時(shí)，坍落度應(yīng)控制在160mm～170mm之間，這樣就能確保樁頂浮漿不過(guò)高；如果氣溫過(guò)高，成孔較深，導(dǎo)管的選擇應(yīng)為直徑在250mm之內(nèi)，如果氣溫較低，成孔淺，則選擇小直徑導(dǎo)管。

4.2 水下混凝土灌注操作技術(shù)

首批混凝土灌注。其灌注量和導(dǎo)管底口與樁尖標(biāo)高、混凝土面至孔底高度、導(dǎo)管內(nèi)徑及樁徑有關(guān)，應(yīng)根據(jù)這幾個(gè)指標(biāo)，精確計(jì)算首批混凝土用量，以使首批混凝土灌注下去后，保證導(dǎo)管的埋管深度。由于混凝土量大，攪拌時(shí)間長(zhǎng)，因此，可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，首批混凝土在下落過(guò)程中，由于和易性變差，受到的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿(mǎn)混凝土，甚至漏斗內(nèi)還有部分混凝土，此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加混凝土，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng)，這樣能使混凝土順利下滑至孔底，下灌后，繼續(xù)向漏斗加入混凝土，進(jìn)行后續(xù)灌注。

后續(xù)混凝土灌注。在灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的混凝土下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入混凝土。

后期混凝土的灌注。后期由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部混凝土不如下部密實(shí)，這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差，以提高其密實(shí)度。

4.3 混凝土灌注速度

在控制混凝土初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理加快灌注速度，這對(duì)提高混凝土的灌注質(zhì)量十分重要。因此，應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及灌注過(guò)程中各道工序的密切配合工作。

5 鋼筋籠上浮的預(yù)防

首批混凝土的集中灌注，可能導(dǎo)致鋼筋籠的上浮，所以，宜采取連續(xù)灌注的方法加以避免，還可以將鋼筋籠骨架用<16mm以上的鋼筋與孔口護(hù)筒連接固定，加以預(yù)防鋼筋籠的上浮。

結(jié)束語(yǔ)：實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，水下混凝土灌注時(shí)要分工明確，密切配合，統(tǒng)一指揮，快速、連續(xù)、一氣呵成。水下混凝土灌注樁質(zhì)量的提高，需要施工方、監(jiān)理方共同協(xié)作配合來(lái)保證。施工嚴(yán)要求，驗(yàn)收嚴(yán)把關(guān)，以確保整個(gè)工程施工質(zhì)量。

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