鉆孔灌注樁質量控制要點

黃順利

摘要:鉆孔灌注樁作為橋梁基礎承力普遍采用的一種形式，因其工程的隱蔽性,影響其施工質量的不可見因素眾多，給質量控制帶來一定難度。本文根據多年的現場施工經驗，總結出鉆孔灌注樁施工中質量控制的一些要點。

關鍵詞:鉆孔灌注樁；質量控制要點

隨著國家基本建設投入的增大以及交通事業的發展，大跨度、大載重量的橋梁將會大量涌現，作為基礎承力普遍采用的一種形式，鉆孔灌注樁將會被廣泛應用。筆者根據多年的現場施工經驗，總結出鉆孔灌注樁施工中質量控制的一些要點，供大家參考。

由于樁基工程屬隱蔽性工程，不可見因素眾多，這給質量控制帶來一定的困難，因此對樁基工程的控制已成為橋梁工程質量控制的一個關鍵環節。鉆孔灌注樁的施工主要分為以下幾個階段:施工前準備階段→成孔階段→鋼筋籠制安階段→砼灌注階段，下面就施工中較容易出現的問題進行探討。

1 施工前準備階段的質量控制

測量工作在整個工程的設計及施工中占有重要地位。樁位放樣前，應仔細檢查儀器是否在有效期內，否則應送交有相關資質的單位進行校核。對于大、特大橋，必須布設專用的施工控制網(含平面控制網和高程控制網)，控制網應每年復測一次，以確保施工安全和質量。樁位放樣前應認真核對樁位坐標，并做好測量記錄。鉆機鉆進過程中，測量人員亦應定時對樁位進行復測，如發現樁位偏位超出設計和規范要求，應幾時糾正。

2 成孔階段的質量控制

本階段為整個樁基施工過程的重要一環，影響樁基質量的諸多因素也較容易在本階段出現，在施工中應加強控制，保證樁基施工質量

2.1 開鉆前的檢查及鉆孔過程記錄

鉆機開鉆前應根據測量放樣的樁位進行調平定位，否則樁孔將可能出現偏位或斜孔。鉆機安裝前要仔細檢查鉆頭，為保證成孔直徑不小于設計值，考慮到鉆頭鉆孔時具有一定的擴孔系數，鉆頭的直徑與樁基的設計直徑之差不應超過5cm。在鉆機鉆進過程中，應密切注意巖層的變化，取好樣做好記錄，并將各巖層的實際位置與設計地質柱狀圖資料相比較，如發現兩者有較大出入時應通知設計單位。

2.2 泥漿的質量控制

泥漿一般采用水、粘土（或膨潤土）和添加劑按適當比例配置而成。泥漿的比重和粘度是反映其質量的最重要的指標。現場實踐證明，泥漿質量的好壞將直接影響成孔的質量和進度。泥漿比重小、粘度低，施工中形成不了泥皮或者形成的泥皮太薄，起不到護壁的作用，從而容易造成坍孔、埋鉆等現象，并且鉆進過程中亦不能及時的清理鉆渣而影響施工進度。泥漿比重太大、粘度太高將使形成的泥皮過厚，從而影響樁基的側摩阻力。根據現場經驗，對于粘土層，泥漿比重控制在1.2左右，對于砂性土地層，泥漿比重控制在1.3~1.4之間，按此要求調制好泥漿比重及粘度用于施工，能有效提高成孔質量及進度。

2.3 孔深及孔徑的確認及傾斜度控制

樁基施工質量控制時，首先要確保樁基地基承載力符合設計要求，否則將使樁失效。而地基承載力取決于巖層的構造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度。因此，在樁孔鉆進過程中應注意巖層的變化。終孔前還應做好以下幾方面的工作:孔深的測量。由于施工中常用的測繩一經水泡就會出現收縮和易斷現象，導致測繩的讀數無法直接反映孔深。當采用細鋼絲測繩測量孔深時，要當心數標松動錯位。為避免孔深測量錯誤，最直接的方法是用校核過的長鋼尺直接測量測繩即得實際孔深；孔的垂直度控制。鉆孔灌注樁的垂直度是保證樁基承載能力的重要環節。由于孔斜糾正起來費時費力，且修孔常使樁的充盈系數增大，因此，在鉆機鉆進過程中要隨時校核鉆桿的垂直度，發現傾斜及時糾正；孔徑的測量。對于一般的巖層，樁基的成孔直徑比較容易控制，但對于新近沉積的粘性土和粉土層，由于容易出現縮孔現象，孔徑的控制相對較難。當出現縮孔現象時，應加強對孔徑的檢測與控制，提高泥漿質量，增大泥漿比重和粘性及稠度，適當加大鉆頭直徑，在鉆進或起鉆的過程中進行掃孔處理。此外縮短施工時間和加快施工進度也是非常重要和有效的措施。

2.4 清孔及沉渣厚度控制

終孔后應及時進行清孔，保證樁底干凈。除采取改善泥漿性能，延長清孔時間等等措施外，實踐證明，反循環清孔工藝的運用，能夠更有效地地提高成孔效率、成樁質量和綜合經濟效益。泵吸反循環是通過砂石泵的抽吸作用，在鉆桿內腔形成負壓，在孔內液柱和大氣壓的作用下，孔壁與環狀空間的泥漿流向孔底，將鉆頭切削下來的鉆渣帶進鉆桿內腔，再經過砂石泵排至地面沉淀池內；沉淀鉆渣后，泥漿重新流向孔內，形成反循環。反循環與正循環的本質區別在于沉渣的沖洗、上返流速存在巨大差異，反循環泥漿攜帶鉆渣后迅速進入過水斷面較小的鉆桿內腔，可以獲得比正循環高出數十倍的上返速度。采用反循環清孔工藝進行清孔，關鍵是控制好孔內泥漿面的落降，落降快、落差大則易塌孔，因此補漿要跟上，而且抽渣時間要短。為保證樁基質量，灌注砼前應加強對孔底沉渣厚度的控制。對摩擦樁，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大；而對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成受荷時發生大量沉降，同樣使樁的承載力失效。因此，在控制樁底沉渣厚度時，應弄清樁基受力機理，并按設計及規范要求的允許沉渣厚度進行控制。

3鋼筋籠制安階段的質量控制

鋼筋籠制作完成后，應嚴格按照設計及規范要求進行檢查，合格簽認后方可進行安裝，并根據測量放樣的樁位進行定位。由于安裝時鋼筋籠會將孔壁的部分泥皮刮落而沉入孔底，因此在鋼筋籠安裝完成后應進行二次清孔，此為本階段質量控制的重點。

4砼灌注階段的質量控制

砼灌注是最后一道也是最關鍵的一道工序。施工中要加強管理與控制，保證樁基成樁質量。

用導管法灌注水下砼時，其所用的導管在安裝前應進行氣密性試驗，防止斷樁事故的發生。

嚴格按照設計配合比進行砼的拌制，從源頭上控制砼的質量。

加大首批砼儲備量；拔球時，砼灌注沖力大，沉渣被沖開，樁端與持力層能較好地結合，確保了端承力的發揮。

當砼灌注至鋼筋籠底端時，應注意防止鋼筋籠上浮。當砼埋過鋼筋籠底端2-3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上；如發現鋼筋籠開始上浮，應立即停止澆注，并準確計算導管埋深和已澆砼標高，提升導管后再進行澆注。

砼灌注過程中應準確計算導管埋深和已澆砼標高，并做好灌注記錄。導管埋深太下容易提漏，埋深太大則在導管提起時因底部砼接近初凝而不能及時填充，使泥漿容易進入造成斷樁。

盡量縮短砼灌注時間，加快砼灌注速度。 灌注時間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強度能得到保證。 灌注時間過長，上部砼已接近初凝，形成硬殼，而且隨時間增長，砼表面的沉淀物加厚，砼頂升力減小，砼灌注極為困難，容易造成堵管與導管拔不上來，引發斷樁事故。

在砼灌注行將結束時應適當加大導管的埋置深度并及時上拔導管,使后期灌注的砼所受的壓力增大,可以提高樁頭部分砼的密實度。

綜上所述,鉆孔灌注樁的質量受諸多因素的影響,施工中稍有不慎，將會造成嚴重的質量事故，只有牢牢把握住施工的各個環節,明確質量控制要點，嚴格按照設計及規范要求進行操作,加強管理,才能保證樁基施工質量。