鄭海建

（上海宏南市政設(shè)施養(yǎng)護有限公司，上海 201311）

0 引 言

雖然鉆孔灌注樁已經(jīng)作為一種成熟的施工技術(shù)廣泛應(yīng)用于橋梁、建筑物等各類樁基礎(chǔ)中，但是從咸塘港橋的鉆孔灌注樁施工過程來看，在該施工工藝中還是有大量的質(zhì)量、技術(shù)控制要點需要牢牢掌握，并且根據(jù)現(xiàn)場施工質(zhì)量問題選擇正確的應(yīng)對之策，才能控制施工時各類不利因素的影響，保證樁基質(zhì)量達到規(guī)范與技術(shù)要求。下面以咸塘港橋樁基施工工程為例，對鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量與技術(shù)要點與質(zhì)量問題的應(yīng)對之策展開敘述。

1 案例工程的概況

咸塘港橋位于航三公路新建工程東段，樁號K3+616.569～K3+766.569，中心樁號 K3+691.569，橋跨 30m+30m+30m+30m+30m，與道路正交，橋梁總寬 35.6m。采用 C40 鋼筋混凝土輕質(zhì)橋臺，臺后鋪 8 m 搭板。基礎(chǔ)用φ800 鉆孔灌注樁，共 120 根，每臺墩 20 根，0# 和 5# 臺樁長 38 m；1# 和 4# 墩樁長 45 m；2# 和 3# 墩樁長 48 m，其中 2#、3# 墩位于水中，需圍堰抽水形成陸地施工，其他均為陸地樁。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)簡況

本橋樁基為鉆孔灌注樁，該工藝是在早期灌注樁基礎(chǔ)上形成的具有一定技術(shù)難度和較高隱蔽性的施工技術(shù)，質(zhì)量保證度高。成樁有兩個過程：先用機械鉆孔、人工挖孔或鋼管擠土在地基上成孔，然后孔內(nèi)放鋼筋籠和灌注混凝土成樁?，F(xiàn)已是一項成熟技術(shù)，陸上與水中廣泛采用；工藝設(shè)備簡單、流程精簡、施工簡便，可有效改善建構(gòu)筑物因基礎(chǔ)差不能得到穩(wěn)定支撐的缺點，既無傳統(tǒng)摩擦樁附帶的沉降問題，也無灌注樁技術(shù)復(fù)雜的工藝、過高的技術(shù)要求和工藝種類過多等給施工帶來的不便，很大程度上適應(yīng)了樁基工程建設(shè)發(fā)展的需要。

3 施工質(zhì)量要點

鉆孔灌注樁施工作業(yè)過程中，需認(rèn)真研讀施工圖紙和施工規(guī)范，熟練掌握工藝流程的各個質(zhì)量控制要點，才能夠保證施工質(zhì)量達到要求。下面就本施工工藝流程中各質(zhì)量控制要點作簡要的說明。

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 場地準(zhǔn)備

施工前，通過圖紙、勘測交底，結(jié)合現(xiàn)場，對施工區(qū)域全面調(diào)查，確認(rèn)現(xiàn)場符合施工要求。

咸塘港西岸的粉質(zhì)土、軟性黏土等不良土已預(yù)處理，2#、3# 墩建圍堰抽水清淤后，素土逐層回填壓實形成陸地施工條件。

3.1.2 機械設(shè)備準(zhǔn)備

樁基為φ800 鉆孔灌注樁，樁長 38～48m，120 根。根據(jù)工程情況，配兩臺 GPS-10 型樁機從橋兩頭同時施工。進場前，施工人員對樁機參數(shù)、操作要領(lǐng)、性能已詳細掌握，并經(jīng)項目部、監(jiān)理單位查驗合格，確保鉆機滿足鉆孔要求。操作人員持證上崗，經(jīng)項目部技術(shù)交底與安全技術(shù)交底。現(xiàn)場備足樁機易損件，確保設(shè)備零件及時更替，避免影響工期與質(zhì)量。

3.1.3 放樣準(zhǔn)備

根據(jù)施工圖紙和交樁成果，建立平面和高程控制網(wǎng)。放樣前嚴(yán)格校核橋梁控制點、橋梁中心線、樁基位置，要求基礎(chǔ)樁心偏差≤100 mm；排樁中線與橋縱軸同向偏差≤50 mm，與橋橫軸同向偏差≤100 mm，并校核排樁中心與橋兩頭道路中心的關(guān)系。樁基放樣按樁號、坐標(biāo)雙控互校放樣，無誤后，依設(shè)計圖紙樁號和坐標(biāo)，用全站儀放出樁基中心點，在距孔心 3.5 m外的堅硬地面設(shè) 4 個十字護樁，護樁均用細石混凝土圍護，保證穩(wěn)固不位移，以便隨時對樁位進行校正。樁位定好后，及時形成書面文件，報送監(jiān)理審驗，且經(jīng)監(jiān)理復(fù)測合格，簽字、批準(zhǔn)后方可鉆孔。

3.2 開鉆

鉆前，清除雜物，平實場地，將鉆架下地基碾壓密實，鉆機底部用枕木鋪墊穩(wěn)固，保證鉆機不傾斜。

根據(jù)現(xiàn)場情況制備好泥漿，設(shè)置好泥漿池和收集池。鉆孔時用反循環(huán)系統(tǒng)冷卻鉆頭、清理殘渣與孔內(nèi)護壁。預(yù)埋護筒，為鉆頭導(dǎo)向、保護孔口不滑塌和提高孔內(nèi)的泥漿水頭壓力。護筒頂高在施工水位或地下水位2 m 以上，且上口高出施工地面 0.3 m，用黏土分層夯實其四周，防止外水滲孔，另于護身上口預(yù)留 2 個溢漿孔，便于溢漿。

鉆孔采用旋轉(zhuǎn)鉆機，順序為間隔跳打，且后一個鉆孔在前一孔混凝土終凝后開始。

開鉆本橋第一孔前，嚴(yán)格檢查鉆機狀態(tài)，防止鉆孔出現(xiàn)故障；開鉆后密切關(guān)注第一孔鉆進速度，需低壓慢速，便于掌握地層對鉆機的影響。確定鉆孔參數(shù)后，初鉆速度為 5m/h，并保證鉆機的垂直度，預(yù)防鉆孔超徑；鉆進中時刻注意鋼絲繩的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏斜及時糾正。其他工程鉆孔，必要時可用探孔設(shè)備檢查樁孔垂直度，保證樁孔滿足設(shè)計和規(guī)范要求。

3.3 鉆進

鉆進時，施工人員要控制好鉆進的速度和鉆頭的壓力，保持“低壓慢進”，等鉆頭至護筒下口 1 m 深后，再將鉆機參數(shù)調(diào)整至正常。另外，孔內(nèi)需維持 1.5～2.0 m 高度的水頭，多關(guān)注護筒里泥漿面高度，泥漿不足則及時補給，確?？變?nèi)外壓力平衡，避免孔壁坍塌。

操作人員需經(jīng)常檢查鉆頭的尺寸與位置，確保成孔質(zhì)量，并持續(xù)觀察孔壁狀態(tài)，預(yù)防孔壁坍塌；為準(zhǔn)確控制成孔，需將鉆孔時間控制在 6 h 左右，若時間過長，易導(dǎo)致孔底殘渣增多和孔壁坍塌，難以保證成孔質(zhì)量；每鉆進 4～5 m 驗 1 次孔并做好記錄，及時報監(jiān)理審驗。

3.4 成孔和一清

孔深達到設(shè)計要求后，立即停鉆，盡快成孔驗收。成孔驗收通過后，用抽漿法第一次清孔，將鉆頭略提高后空轉(zhuǎn)，繼續(xù)反循環(huán) 5～15 min 清孔底渣土。

3.5 鋼筋籠制作與沉放

先查驗現(xiàn)場鋼筋的質(zhì)保資料，會同監(jiān)理做好現(xiàn)場驗收、取樣和送樣工作；驗收和檢驗合格后，焊制鋼筋籠。本橋樁基用 HRB400 鋼筋，主筋為φ22 閃光對焊、加強筋為φ20 點焊，螺旋筋和箍筋為φ16 雙面搭接焊?；\體制作后，報監(jiān)理驗收，并根據(jù)設(shè)計要求對主筋焊點按每樁主筋焊點的 5 % 比例見證取樣送檢。驗收和檢測合格后才可認(rèn)定該鋼筋籠合格。若焊接質(zhì)量不合格，則需有效補焊或換人焊，重新驗收、送樣。另，主筋焊接頭須符合設(shè)計和規(guī)范要求，籠體吊環(huán)滿足起吊要求。

籠體吊移時要避免其變形，沉放時需將其扶正再下放，并密切觀察下放姿態(tài)，另綁墊塊防其碰壁。下放中若遇阻，不可強壓下沉，防其變形。先檢查受阻原因，再制定去阻措施。若因籠體傾斜碰壁受阻，則需糾正吊放，先將籠體吊高，查明無阻后再扶正下放；若因樁孔偏斜使籠體無法下放，則需糾正樁孔，直至樁孔滿足籠體下放要求。

籠體分段間接長時，加快焊接速度，盡量縮短下放時間。按設(shè)計要求，橋墩需做成樁聲測檢驗，依要求取三樁籠體內(nèi)側(cè)設(shè)置φ60 mm 鋼質(zhì)聲測管。

3.6 混凝土灌注

樁基均用水下 C35 商品混凝土、φ250 導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管接頭用絲扣牢固連結(jié)，且加設(shè)橡膠密封圈。導(dǎo)管在使用前須做承壓試驗，介質(zhì)為水，壓力≥0.3 MPa，安裝時移動吊鉤使其處于孔心位置，再緩慢向孔底下放，防其與籠體相碰。導(dǎo)管底口下放至距孔底 30～40 cm 處，便于混凝土灌注。

籠體和導(dǎo)管到位后，便用導(dǎo)管對孔底二清。二清主要使孔底渣土和孔內(nèi)泥漿符合要求：沉渣厚度≤300mm：距孔底 50 cm 內(nèi)的泥漿相對密度≤1.10，粘度≤20 Pa·s，含砂率≤2 %。達到要求后，準(zhǔn)備灌注混凝土。

混凝土首灌量需≥1.5m3，首灌后導(dǎo)管埋深需≥1 m。灌注要連續(xù)不中斷，預(yù)防斷樁。灌注中保持導(dǎo)管埋深 2.0～6.0 m（過淺易成斷樁，過深易使混凝土堵管或籠體上?。?，提升導(dǎo)管時要緩慢，預(yù)防提升快留空混入泥漿?？變?nèi)灌注面上升至需逐節(jié)拆管時，拆管要快，控制在 15 min 內(nèi)?；炷凉嗳雽?dǎo)管要緩慢，防止過快形成管內(nèi)高壓氣囊損壞管節(jié)間的橡膠密封墊。灌注過程須詳實記錄，及時報監(jiān)理審驗。

為保證樁頂質(zhì)量，樁頭灌注標(biāo)高要高于設(shè)計標(biāo)高1 m 或＞樁長 3 %，后期破樁頭降頂至設(shè)計標(biāo)高。

4 施工中常見的質(zhì)量問題和對策

本橋鉆孔灌注中，遇到一些成孔或成樁的質(zhì)量問題，這些問題是同類樁基施工共性。下面探討鉆孔灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題形成原因和處理對策。

4.1 質(zhì)量問題的原因

4.1.1 坍孔的常見原因

①護筒周圍黏土回填不密實或護筒埋深太淺，導(dǎo)致地表水滲入造成塌陷；②孔內(nèi)泥漿密度不足，水壓過低，造成孔外地下水進入孔內(nèi)破壞泥漿引起坍孔；③施工不規(guī)范，監(jiān)測頻次和范圍不足，致防治措施落實不及時；④孔壁受撞擊致坍塌，如升降鉆頭、導(dǎo)管或籠體時碰撞孔壁致坍塌（1 # 墩 10 # 樁因下籠太快碰壁坍孔）。

4.1.2 鉆孔偏斜的常見原因

①鉆機陳舊、鉆頭損壞嚴(yán)重、鉆機安裝不規(guī)范、鉆桿彎斜等機器原因致鉆孔偏斜；②鉆進中，地質(zhì)不均且與勘設(shè)不符致未調(diào)整鉆孔參數(shù)，鉆頭受力不均致斜孔、偏孔。

4.1.3 漏漿的常見原因

①漏漿一般發(fā)生在孔體周圍保護性土體不密實或者地層土質(zhì)不良時，如卵石層、圓礫層等；②地下水位高、流動性大處，孔外水不斷沖刷孔周土體及孔內(nèi)樁體時出現(xiàn)漏漿（3 # 墩 1 # 樁因地下水沖刷致漏漿）；③鉆孔區(qū)整體土質(zhì)差，處于地層斷裂帶或地質(zhì)活動頻繁區(qū)，發(fā)生漏漿。

4.1.4 鋼筋籠變形、浮移的常見原因

①籠體變形原因有籠體制作長度過長或使用的鋼筋規(guī)格不合理致剛度低、或籠體過壓、或墊塊安裝不規(guī)范致保護不足；②籠體制作和安裝不規(guī)范，片面追求進度，致焊接質(zhì)量差或吊放過快而變形；③混凝土密度過大、灌注過快、凝結(jié)時間過短、和易性差，致籠體產(chǎn)生浮移。

4.1.5 斷樁的常見原因

①混凝土和易性差、坍落度小、骨料級配不合理、骨料最大粒徑過大，灌注中易堵管，致灌注中斷夾泥而斷樁；②導(dǎo)管埋深太淺、提升過快、幅度過大致下口脫離孔內(nèi)混凝土、接頭不嚴(yán)致孔內(nèi)泥漿混入混凝土等都會使樁體夾泥而斷樁；③混凝土供應(yīng)不足，致灌注中斷時間太長，未按設(shè)計規(guī)范接樁而斷樁。

4.2 常見對策

4.2.1 孔壁坍塌的常見對策

①根據(jù)鉆孔區(qū)域地質(zhì)合理確定護筒埋深，周圍黏土回填時須按規(guī)范壓實，預(yù)防孔外水體滲透致坍孔，采取合理的鉆進速度；②預(yù)處理不良土質(zhì)；③合理選用優(yōu)質(zhì)泥漿，鉆進時嚴(yán)格按設(shè)計和規(guī)范操作，合理鉆進并及時注入泥漿；④接長鋼筋籠體時，快焊快接，減少下放時間，避免孔壁長時間晾置；⑤提放鉆頭和導(dǎo)管、下放鋼筋籠時要慢而穩(wěn)，防碰壁。

4.2.2 鉆孔偏斜的常見對策

①對鉆機設(shè)備定期檢修、維護，確保其正常運行；②鉆進中多檢查鉆桿垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差立即糾正，防斜孔、擴孔發(fā)展；③根據(jù)地質(zhì)，及時調(diào)整鉆機作業(yè)參數(shù)，發(fā)現(xiàn)地質(zhì)不均勻時（如堅硬孤石或硬度不等的地層切面），可換用自重大、鉆桿剛度大的鉆機減少鉆頭滑移偏斜，并減慢鉆速；發(fā)現(xiàn)鉆頭偏移后可反復(fù)掃鉆糾偏；若糾偏無效及時停鉆將孔回填好，探明情況后在原位重鉆或更改孔位。

4.2.3 漏漿的常見對策

①保持孔內(nèi)外水壓平衡，用黏土將孔周回填密實；易漏漿部位用優(yōu)質(zhì)泥漿或增大泥漿密度護壁；②遇大孔隙地質(zhì)時，回填黏土和片石封堵漏徑，待封堵完成再繼續(xù)鉆進；③加大護筒埋深，使護筒穿過不良土質(zhì)層；④注意控制孔外水體沖刷，必要時封堵沖刷路徑。

4.2.4 鋼筋籠體變形及浮移的常見對策

①確?；\體制作質(zhì)量，主筋須焊接成直線，當(dāng)樁體較長，合理分段；籠體內(nèi)每隔 2 m 加焊一個φ20 水平加強箍筋可防起吊中籠體發(fā)生彎曲、扭曲等變形；②吊放時要確?；\體初始位置準(zhǔn)確，籠體中心線與孔心重合，下放緩慢，邊放邊糾；另固定好籠體的懸掛設(shè)備，按設(shè)計規(guī)范要求裝好籠外墊塊和操作吊放；③灌注混凝土?xí)r，嚴(yán)格控制灌注速度和導(dǎo)管埋深，按要求施工；孔內(nèi)混凝土首灌要慢，籠底埋入混凝土 2～3 m 后再適當(dāng)提升灌注速度。

4.2.5 斷樁的常見對策

①嚴(yán)把原材料質(zhì)量關(guān)，混凝土配合比、骨料最大粒徑合理，每根樁留組試塊，在開灌、中間和結(jié)束時各做 1 次坍落度測定；②混凝土中導(dǎo)管埋深須控制，導(dǎo)管不得拔離混凝土；③灌注中斷，若因?qū)Ч芏氯?，孔?nèi)混凝土還沒初凝，則提出導(dǎo)管快速清堵，然后重新下放導(dǎo)管底口至原灌注面上 10 cm 處，加設(shè)球膽，計算導(dǎo)管長度和料斗容積，待混凝土灌滿導(dǎo)管和料斗瞬間，釋放導(dǎo)管和料斗，利用重力將導(dǎo)管壓入原混凝土，完成濕接樁，若中斷后混凝土已過初凝，斷樁位置高于地下水位且深度小于 4 m，可先抽清孔內(nèi)泥漿，安排人員在鋼筋籠保護下穿戴安全設(shè)備下至斷樁處，鑿毛混凝土斷面和清洗斷樁處鋼筋，然后繼續(xù)澆筑混凝土；斷樁位置較深或處低于地下水位下，可用小直徑鉆頭在斷面處鉆孔，小孔深滿足要求后重清理樁孔，再在小孔中置入一段小鋼筋籠，埋深為籠體半長，然后繼續(xù)澆筑混凝土。

5 結(jié) 語

咸塘港橋 120 根樁經(jīng)成樁檢測均為 I 類樁，由此表明，只要選擇合理的施工工藝、掌握工藝質(zhì)量控制要點、不斷完善質(zhì)量問題的對策，就能有效避免施工過程中的質(zhì)量問題進一步擴大，從而保證樁基工程整體的施工質(zhì)量達到設(shè)計與規(guī)范要求。