關于橋梁鉆孔灌注樁技術控制要點的若干探討

溫演銳

摘要：橋梁鉆孔灌注樁作為一門成熟的技術工藝，在公路工程建設行業中已經為大家所熟悉所認識。但是，雖然作為一門常見的施工工藝，但由于其施工往往帶有隱蔽性，對此，其成樁質量往往也帶有不可預見性。對此，為了確保成樁質量，降低在鉆孔灌注過程中因工人的操作不當而引起的人為事故，我們有必要對其成樁過程的各道工藝進行深入研究，仔細分析，從而在工藝控制上盡量做到“有的放矢”，有所側重地進行過程控制，以確保樁基質量處于受控狀態。

關鍵詞：橋梁；鉆孔灌注樁；施工技術；工藝要求

1 影響樁體質量的不當操作

混凝土澆注施工中，若導管插入混凝土內過淺(<1.5m)，則成樁過程中混凝土的上升就不是頂升式的，而是攤鋪式的，這時，泥漿、泥塊就容易混入混凝土中，進而影響到樁身的質量。除此之外，若設計的樁身直徑過小，則混凝土上翻時就會受到孔壁的限制，從而使樁體產生空洞、蜂窩缺陷。

鉆孔灌注樁的承載力主要表現為樁周摩阻力，而樁周摩阻力與孔壁形狀和護壁質量密切相關。在施工過程中，孔壁的形狀是由鉆頭旋轉速度、鉆桿下降速度和土質等因素決定的，泥漿性能(包括容重、黏度膠體率、砂率等指標) 愈好、高程越高，越能保護好護壁，其樁周摩阻力愈大，但施工難度加大，費用也相應提高。

在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、停止循環至吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過程中，施工環節多，時間長，會在孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質量。靜置的時間越長，淤積的淤泥越多。

混凝土在水下澆灌的過程中，其流動性、初凝時間、黏聚性能會變得更差，若稍有疏忽，很容易產生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質量缺陷。

2 成樁質量的工藝控制

2.1 成樁質量保證措施

工程施工前，應先做2個以上的試驗鉆孔，通過檢測鉆孔的孔徑、垂直度、孔壁穩定性和孔底沉淤等指標，用以核對所選設備、工藝方法是否符合技術要求。檢測時，孔壁的穩定時間應≮12 h ，檢測數目≮2 個。對一些重要工程，可視情況相應增加測徑數量。

護壁用的泥漿應滿足護壁要求，液面需高于地下水位0.5m 以上，有條件時，以高于地下水位2m以上更好。若護壁的泥漿膠體率低、砂率大，則不僅護壁性能差，而且因其容重較大，勢必產生沉淀速度過快的問題。一般來講，當在黏土或亞黏土中成孔時，可注入清水以原土造漿護壁，控制排碴泥漿的相對密度在1.1～1.2之間;當在砂性土質或較厚的夾砂層中成孔時， 應控制泥漿的相對密度在1.1～1.3之間;在砂夾卵石或容易坍孔的土層中成孔時，應控制泥漿的相對密度在1.3～1.5 之間。施工過程中，應經常測定泥漿的相對密度、黏度、含砂率和膠體率等指標，使澆注前孔底500mm內泥漿的相對密度≯1.25，含砂率≯4%，黏度≯28Pa·s。對一些直徑<1m的小直徑樁，即使在泥漿停止循環期間，也要使孔內保持合理的泥漿液面。

在混凝土灌注前的一段時間里，須保證孔壁的穩定性，不能有縮頸或孔壁塌落現象發生。為保證孔底沉渣厚度達到規范的技術要求( 嵌巖樁≤50mm、摩擦樁≤150mm) ，以免影響樁的承載力，鉆孔到設計持力層以后，要對泥漿進行循環稀釋來降低相對密度，以清除泥漿中懸浮的砂子、石渣。除此之外，還要使用真空泵通過管道伸向樁底吸走端部沉渣，要求嚴格時，在安放鋼筋籠后、下放導管之前仍要進行吸渣處理。

吊放入孔的鋼筋籠不得碰撞壁孔，不得有變形損壞。吊放后，先將鋼筋籠在垂直位置上固定好，然后進行第二次清孔，檢測孔底的淤泥厚度，符合規定后，于0.5 h 之內開始混凝土的灌注施工。

使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時，應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過實驗室確定，坍落度宜為18-22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性，導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0MPa，以避免導管進水。在混凝土澆筑過程中，混凝土應緩緩倒入漏斗的導管，避免在導管內形成高壓氣塞。在施工過程中，應時刻監控機械設備，確保機械運轉正常，避免機械事故的發生。

鋼筋籠初始位置應定位準確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠時，控制導管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端2-3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導管提出混凝土面。當發生鋼筋籠上浮時，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消失。

成孔后，必須認真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時間應根據孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規范規定。灌注混凝土前認真進行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土澆注過程中，應隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深，提升導管要準確可靠，并嚴格遵守操作規程。嚴格確定混凝土的配合比，混凝土應有良好的和易性和流動性，坍落度損失應滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段，事先要用套管或水泥進行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入，要求灌注過程連續、快速，準備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應根據首次混凝土灌入量的多少而定，嚴防斷裂。確保導管的密封性，導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多。

2.2 成樁過程技術要點

因為水下混凝土施工的隱蔽性強，很容易產生松散、離析、縮頸等混凝土質量缺陷，因此，必須著重控制水下混凝土的澆注質量，包括選好原材料、做好配合比、改進工機具、嚴格按操作規程施工等方面。

完成鉆孔到混凝土澆灌過程的作業時間要緊湊，不宜過長;混凝土的漿體濃度要恰當，澆灌量不得低于設計值，不然會降低泥漿的置換率造成夾泥。

導管口距孔底要保持400mm 左右的距離，旋轉時要精確測量，反復校核。當球塞被壓出導管并灌下一定數量的混凝土后，應將導管緩慢下降100～200mm ，使灌注初期導管被混凝土埋入的深度盡可能加大，以保證底層的混凝土質量。

在灌注過程中，要嚴格把握施工進度和時間，經常地略微提升導管，以使混凝土均勻注入。導管埋入混凝土的深度一般控制在1～3m之間且不得<1m，每間隔15～20min ，要對混凝土面和導管沉入深度進行一次測量和校核。

若施工過程中發生了混凝土堵塞導管的現象，一般是由于材料規格或配合比選取不當，或者是因為導管漏水漏漿導致管內混凝土與管壁的摩擦力增大、流動性降低造成的，要分清原因有針對性地加以解決，切不要無控制地靠提管消除堵塞。

結束語:

綜上所述，要確保一根樁基的順利完成，其過程是繁瑣的，但并不是復雜的，只要我們從最開始的樁位放樣、開孔鉆進、清孔保漿，以及到后來的鋼筋籠下放、水下砼灌注等各主要工序進行嚴格把關，嚴密控制，并根據規范及設計要求將各操作事項落到實處，相信生產出一根達到設計要求的橋梁樁基，也并不是一件困難的事情。

參考文獻

[1]張濤.橋梁鉆孔灌注樁質量缺陷的分析與處治[J] 山西建筑 2005.

[2]楊應波， 橋梁鉆孔灌注樁施工質量控制方法 [J] 中國科技信息 2005.