簡(jiǎn)述鉆孔灌注樁施工及質(zhì)量控制方法

粟　璞

( 四川藍(lán)天柱建筑工程有限公司, 四川成都 610000)

?

簡(jiǎn)述鉆孔灌注樁施工及質(zhì)量控制方法

粟璞

( 四川藍(lán)天柱建筑工程有限公司, 四川成都 610000)

文章簡(jiǎn)單闡述鉆孔樁的施工原理和質(zhì)量控制方式，希望能和大家產(chǎn)生共鳴。

鉆孔灌注；樁；施工質(zhì)量

1　鉆孔灌注樁施工

1.1施工前準(zhǔn)備工作

(1)首先場(chǎng)地平整，清除雜物，回填土應(yīng)夯打密實(shí)； (2)砌泥漿池、沉淀池、儲(chǔ)水池，準(zhǔn)備合格粘土；(3)水、電源接通；(4)埋設(shè)護(hù)筒，護(hù)筒四周應(yīng)夯實(shí)，頂端高出地面30 cm，底部埋深2.0～2.5 m，護(hù)筒應(yīng)上下正直，護(hù)筒中心線平面偏差小于5 cm；(5)機(jī)架要平直，機(jī)應(yīng)墊穩(wěn)，不能軟硬不均，鉆孔過程中不能移位和不均勻沉陷；(6)泥漿指標(biāo)，粘土層“16-17”、砂層“17-19”、含砂率不超過8 %，膠體率應(yīng)在90 %以上，比重1.0～1.4左右，本工程要求不超過1.2 ；(7)泥漿槽應(yīng)挖成高20 cm，寬30 cm，長(zhǎng)度不小于15 m，泥漿流速不大于10 cm/s； (8)安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心同鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20 mm。

1.2鉆孔

(1)初期鉆進(jìn)速度不要太快，在孔深4.0 m以內(nèi),不超過2 m/h，以后不要超過3 m/h。在覆蓋層始終要減壓鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)。沖孔鉆在開孔時(shí)要慢，孔深2.0 m以內(nèi)，不超過1.5 m/h。(2)鉆進(jìn)過程中，經(jīng)常測(cè)試泥漿指標(biāo)變化情況，并注意調(diào)整鉆孔內(nèi)泥漿濃度，本工程為南充君匯上品，樁共計(jì)1 628根，項(xiàng)目中遇到地質(zhì)條件比較復(fù)雜，場(chǎng)地在施工的時(shí)候地下遇到很多中風(fēng)化頁巖，給我們的鉆孔工作帶來很大阻力，我們?cè)诔煽椎臅r(shí)候，下方一直坍塌，空位偏移不能有效成孔，我司專業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人深入探討后決定上報(bào)一個(gè)施工方案給設(shè)計(jì)單位確定：先用素混凝土對(duì)坍塌的孔進(jìn)行回填，然后用沖孔機(jī)械重新在原位置先成孔再進(jìn)行后續(xù)施工。得到設(shè)計(jì)統(tǒng)一后，我們按方案執(zhí)行。該方案雖然增加了成本但很好地解決了成孔難問題。

1.3清孔

(1)鉆孔到設(shè)計(jì)深度時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)開始清孔，由于局部小區(qū)域的幾根樁清上來的全是淤泥，地質(zhì)報(bào)告與現(xiàn)場(chǎng)的情況略有不符，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)人員到現(xiàn)場(chǎng)查看后，給出的解決方案是再向下多入2 m看是否達(dá)到承載力，如果還是沒達(dá)到，可繼續(xù)下探至持力層位置，后續(xù)加深樁的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，標(biāo)號(hào)不變。照此方式施工，在這片區(qū)域內(nèi)總共有6根樁需要加深，其余樁分別下探1 m后均到達(dá)持力層，雖耽誤了點(diǎn)工期，但質(zhì)量得到了保證。(2)在清孔達(dá)到要求后，由監(jiān)理工程師再次驗(yàn)收孔深，泥漿和沉渣厚度。經(jīng)監(jiān)理工程師簽字認(rèn)可同意隱蔽后，再進(jìn)行下道工序。

1.4鋼筋籠制安

(1)鋼筋的制作安裝比較順利，我們按照公司及施工方案的秩序按照流程施工，首先鋼筋進(jìn)場(chǎng)必須具有合格證，每批材料，每種規(guī)格均需抽樣檢驗(yàn)合格后方可使用。(2)鋼筋籠制作必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖和規(guī)范要求執(zhí)行。一般鋼筋籠用焊接方法，個(gè)別連接點(diǎn)用綁扎。鋼筋籠外側(cè)的定位鋼筋可用空心穿孔混凝土預(yù)制圓柱體，或直接用鋼筋彎曲成型并焊接在主筋上，以保證主鋼筋保護(hù)層厚度。(3)鋼筋籠的加強(qiáng)箍筋必須與主筋焊牢，焊條一般用5字頭型號(hào)，以保證鋼筋籠焊接質(zhì)量。鋼筋籠在安裝過程中不能變形。(4)鋼筋籠最好一次性使用一臺(tái)吊機(jī)。(5)鋼筋籠頂端要焊吊掛筋，高出鋼護(hù)筒。鋼筋籠就位后，吊掛筋支承在護(hù)筒頂?shù)恼砟旧?，不能直接放在護(hù)筒上。(6)超聲波檢測(cè)樁的鋼筋籠要安裝聲測(cè)管一般用鍍鋅鋼管與箍筋連接，要保證檢測(cè)鋼管不漏水。

1.5澆注水下混凝土

(1)水下混凝土澆筑不像普通混凝土，澆筑混凝土往下倒入即可，一定要重視導(dǎo)管的提升，不能間斷，否則就成了斷樁，同時(shí)導(dǎo)管直徑需要根據(jù)樁徑大小確定。導(dǎo)管每節(jié)長(zhǎng)度2～4 m。導(dǎo)管使用前試拼，并做封閉水試驗(yàn)(本工程試驗(yàn)壓力為0.7 MPa)，15 min不漏水為宜。仔細(xì)檢查導(dǎo)管的焊縫。(2)導(dǎo)管安裝時(shí)底部應(yīng)高出孔底30～40 cm。導(dǎo)管埋入混凝土內(nèi)深度2～6 m，導(dǎo)管提升速度要慢。(3)首批混凝土數(shù)量應(yīng)滿足導(dǎo)管埋入混凝土深度的要求，灌注前要備足相應(yīng)的數(shù)量。(4)混凝土落度為18～22 cm，以防堵管。(5)混凝土要連續(xù)澆注，中斷時(shí)間不超過30 min。澆灌的樁頂標(biāo)高應(yīng)高出設(shè)計(jì)標(biāo)高0.5 m以上?；炷劣蒙唐坊炷粱蜃詡鋽嚢柙O(shè)備，吊機(jī)吊斗入槽或用泵送混凝土直接入槽。(6)施工中應(yīng)保證場(chǎng)地清潔衛(wèi)生，泥漿不可到處外溢，泥渣應(yīng)及時(shí)清除。

1.6樁基檢測(cè)

(1)鑿除樁頂預(yù)加高的混凝土，樁頭鋼筋不能亂彎。鑿樁頭用風(fēng)鎬或人工鑿除。樁頂標(biāo)高按設(shè)計(jì)要求，樁頂要大致平整。(2)樁基檢測(cè)的方法是動(dòng)測(cè)超聲波。每條樁用什么方法檢測(cè)由設(shè)計(jì)和監(jiān)理工程師和質(zhì)檢部門決定。(3)施工單位配合質(zhì)檢部門對(duì)每條樁進(jìn)行檢測(cè)。質(zhì)量合格后方能進(jìn)行下道工序施工。

2　鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

2.1成孔質(zhì)量的控制

上訴我們講到施工時(shí)遇到的復(fù)雜情況，該節(jié)講述施工中的質(zhì)量如何控制，成孔是混凝土灌注樁施工中的一個(gè)重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會(huì)發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達(dá)不到設(shè)計(jì)持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項(xiàng)工作。

(1)采取隔孔施工程序。鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強(qiáng)度，土體對(duì)樁產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對(duì)樁產(chǎn)生主動(dòng)壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強(qiáng)度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應(yīng)的樁距對(duì)防止坍孔和縮徑是一項(xiàng)穩(wěn)妥的技術(shù)措施。

(2)確保樁身成孔垂直精度這是灌注樁順利施工的一個(gè)重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計(jì)要求，應(yīng)采取擴(kuò)大樁機(jī)支承面積使樁機(jī)穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測(cè)試。

(3)確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度。 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，就可能會(huì)發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的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。同時(shí)還要考慮在施工中常用的測(cè)繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達(dá)1.2 %，為提高測(cè)繩的測(cè)量精度，在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定，并在使用中經(jīng)常復(fù)核。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，并描繪出鉆進(jìn)成孔時(shí)間曲線。當(dāng)鉆進(jìn)粉砂層進(jìn)尺明顯下降，在軟粘土鉆進(jìn)最快0.2 m/min左右，在細(xì)粉砂層鉆進(jìn)都是0.015 m/min左右，兩者進(jìn)尺速度相差很大。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)其磨損超過10 mm就要及時(shí)調(diào)換鉆頭。

(4)鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放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，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的，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、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)，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，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗(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。

(5)灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次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。清孔則是利用泥漿在流動(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)，再利用泥漿膠體的粘結(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，這就是泥漿的排渣和清孔作用。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子L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)：粘度測(cè)定17～20 min；含砂率不大于6 %；膠體率不小于90 %等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性粘土或膨潤土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。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，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10～1.20，測(cè)得孔底沉渣厚度小于50 mm，即抓緊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。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，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。

2.2成樁質(zhì)量的控制

(1)為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告)，如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查，對(duì)不合格的材料(如水泥、砂、石、水質(zhì))，嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。

(2)鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理，并及時(shí)填入原始記錄和制作試件。

(3)為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度，混凝土坍落采用18 cm～20 cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2 m～6 m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8 m～10 m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將坍落度調(diào)小至12 cm～16 cm，以提高樁身上部混凝土的抗壓強(qiáng)度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注2.3 m左右測(cè)一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，《建筑施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l。同時(shí)要認(rèn)真進(jìn)行記錄，這對(duì)日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評(píng)價(jià)樁的質(zhì)量有很大作用。

3　結(jié)束語

從上文的工藝和質(zhì)量控制措施中我們就能看出，雖然只是一個(gè)機(jī)械在一個(gè)場(chǎng)地上打孔、清孔、灌注就可以成樁，但控制的要點(diǎn)和細(xì)部節(jié)點(diǎn)也是很多，更必須要人員嚴(yán)格遵守的，說到底要想控制好樁的質(zhì)量，我們必須完全理解透樁的原理，不同場(chǎng)地但控制方法是一樣的，現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心，以防為主，對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

[1]JGJ 94-2008 建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2]GB 50497-2009 建筑基坑工程檢測(cè)技術(shù)規(guī)范[S].

[3]GB 50202-20023 建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].

[4]JGJ 18-2003 鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程[S].

TU473.1+4

B

[定稿日期]2016-07-20