淺談水利工程灌注樁施工技術與質量控制

黃佰仲

（高要市大灣圍工程管理處，廣東 高要 526100）

淺談水利工程灌注樁施工技術與質量控制

黃佰仲

（高要市大灣圍工程管理處，廣東 高要 526100）

筆者結合某河進洪閘除險加固工程北閘基礎灌注樁工程，簡要介紹水利工程灌柱樁施工技術，并對灌注樁施工質量控制作了簡要說明。

水利工程；鉆孔灌注樁；施工技術；質量控制

1 工程概況

本工程為某河進洪閘除險加固工程北閘基礎灌注樁工程。主要作用為宣泄上游洪水經過直接入海，以保證中下游地區人民的生命財產安全；汛后還可排除澇水，減輕瀝澇災害。加固后的北閘為l3孔，單孔凈寬9.5 m，其中中間11孔設工作閘門，兩端邊孔放置檢修門?；A為分離式平底板，閘頂高程為9 m。中墩底板下設11根Ф800 mm灌注樁。樁長16 m，邊墩底板下設15根Ф800 mm灌注樁，樁長19 m。灌注樁工程總樁數166根（其中4棵試樁），樁徑Ф800 mm，樁長16～19 m，采用C20混凝土。

2 鉆孔樁施工技術

鉆孔前的準備工作主要包括樁位放樣、整理平整場地、布設施工便道、設置供電及供水系統、制作和埋設護筒、制作鉆孔架、泥漿的制備和準備鉆孔機具等。

2.1 場地整理

施工前，樁基處在原地基基礎上清除雜物后夯壓密實即可。

2.2 測放樁位及高程

由測量人員按建設單位提供的現場坐標點，使用經緯儀按樁基平面布置圖測放各個控制點及樁位。樁位測量偏差應在10 mm以內。由測量人員測定場地地面高程，由此確定施工樁深及樁頂標高。

2.3 護筒埋設

本標段鉆孔樁均使用鋼護筒，采用3～5 mm鋼板制作。為保證其剛度、防止變形，在護筒上、下端和中部外側各焊一道加勁肋。本標段的鉆孔樁直徑為800 mm。護筒埋設時，其軸線對準測量所標出的樁位中心，周圍和護筒底接觸緊密，埋深1.0～1.5 m，頂面高程高出地面不小于0.3 m。保證其位置偏差不大于5 cm，傾斜度不大于1%。

2.4 鉆機就位及行走

埋設好護簡后，即可進行鉆機就位。就位時，保證鉆桿中心與樁位重合、樁機調平，保證鉆桿垂直度不大于1%，用經緯儀和線錐雙向控制，其對中誤差不得大于5 cm。底座應用枕木墊實塞緊，防止鉆機發生偏移、傾斜和沉陷。鉆臺行走鋼軌鋪設必須平直、穩固。

2.5 鉆孔工藝

（1）鉆進成孔的沖洗液循環系統采用正循環方式。鉆進開始時泵入清水原土自然造漿，鉆進過程中進入孔口的泥漿比重為 1.1～1.3。當遇易坍塌或縮徑地層或返砂不利時，應加入膨潤土造漿，提高泥漿質量，以保證孔壁的穩定性。

（2）下鉆時，當鉆頭距孔底50～80 mm時，應開動泥漿泵，使沖洗液循環2 min左右，然后開動鉆機，慢慢將鉆頭放到孔底，并適當控制鉆進速度。加接鉆桿時，先將鉆具稍微提離孔底，待沖洗液循環1～2 min后，再擰卸加接鉆桿。鉆進過程連續操作，不得中途停止。

（3）清孔。正循環鉆進施工的樁孔，到達設計孔深位置后，停鉆并將鉆頭提離孔底50～80 mm，空轉不進尺，持續進行清孔，采用換漿法清孔。清孔后，泥漿返出比重應控制在 1.15～1.25，含砂量不大于8%，孔底沉渣厚度應≤100 mm，并有記錄。清孔時，應保持鉆孔內的水位高出地下水位1.5～2.0 m，以防止塌孔。

2.6 泥漿排放

對鉆孔、清孔、灌注混凝土過程中排出的泥漿，根據現場情況引入到適當地點進行處理，以防止對河流及周圍環境的污染。

2.7 鋼筋籠的制作和吊裝就位

（1）材料：制作鋼筋籠所使用鋼筋的種類、型號和直徑符合設計圖紙及相關規范的規定。

（2）制作：制作鋼筋籠時，鋼筋的調直、除銹、截斷、彎折與焊接均按設計圖紙和技術規范要求進行。鋼筋籠的主筋盡量為整根，需要對接時，宜采用搭接焊接頭，搭接的長度不小于5 d，末端不設彎鉤。成品鋼筋籠保證其順直、尺寸準確，其直徑、主筋間距、箍筋間距及加強箍筋間距施工誤差，均不大于20 mm。

（3）安裝：為保證鋼筋籠外混凝土保護層的厚度符合設計要求，在其上下端及中間每隔4 m在一橫截面上設置混凝土塊。鋼筋籠吊裝之前，先對鉆孔進行檢測。檢測使用的探孔器直徑和鉆孔直徑相符，主要檢測鉆孔內有無坍塌和孔壁有無影響鋼筋安裝的障礙物，如突出尖石、樹根等，以確保鋼筋籠的安裝。鋼筋籠吊裝時對準孔位，盡量豎直輕放、慢放，遇障礙物可慢起慢落和正反旋轉使之下落。無效時，立即停止下落，查明原因后再安裝。不允許高起猛落、強行下放，防止碰撞孔壁而引起坍塌。

2.8 灌注混凝土施工

（1）組成混凝土的碎石、砂的級配良好，最大顆粒尺寸的選擇以適合結構物尺寸、鋼筋間距及混凝土拌和、裝卸、澆注及操作為準。集料中的雜物含量符合規范要求，必要時要清洗和過篩，以除去有害雜質。

（2）拌制混凝土用水在使用前做水質化學分析，試驗按JTJ056－1984規定進行。

（3）混凝土所用水泥符合GB175－1985的規定，所有水泥都必須經合格分供方評定后，從批準的廠家進貨。水泥進場時，必須附有水泥出廠合格證，并且經本單位中心試驗室（國家認可的）檢驗合格。

（4）導管安放。導管是灌注混凝土的重要工具，用3 mm厚鋼板卷制焊成，其直徑按樁長、樁徑和每小時需要通過的混凝土數量決定，不小于250 mm。導管分節長度應便于拆裝和搬運，并小于導管提升設備的提升高度，連接處應經過加強。導管吊放入孔時，導管絲扣連接應周正、嚴密、確保密封良好，導管在樁孔內的位置應保持居中，防止導管跑管損壞鋼筋籠，導管口距孔底0.3～0.5 m。灌注過程中，導管埋深宜為2～6 m，嚴禁導管提出混凝土面，而使導管內進漿造成斷樁。

（5）混凝土灌注?；炷凉嘧⒐ぷ鏖_始時，導管底部至孔底部的距離宜為300～500 mm。灌注前利用球膽作為止水塞，以保證初灌混凝土的質量。配置足量的首批混凝土，使導管一次埋入混凝土面以下0.8 m以上，嚴禁初灌量不足就灌入孔內。灌注時間按初盤混凝土的初凝時間控制。灌注過程中嚴禁將導管提出混凝土面。

（6）當混凝土灌注完畢后，待樁上部混凝土開始初凝，解除對鋼筋籠固定措施，保證鋼筋籠隨著混凝土的收縮而收縮，避免粘結力的損失。

2.9 清理樁頭

等樁頭混凝土強度達到設計值的25%時，立即拆除護筒并鑿除樁頭多余混凝土。達到樁頂設計標高，采用手工鑿除樁頭混凝土，不得采用爆破或其他影響樁身質量的方法進行。

3 灌注樁施工質量控制

3.1 成孔質量控制

成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，其質量如控制不好，可能會發生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設計持力層要求等，還將直接影響樁身質量，造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術和施工質量控制方面應著重做好以下幾項工作：

3.1.1 采取隔孔施工程序

鉆孔混凝土灌注樁是先成孔，然后在孔內成樁，周圍土移向樁身土體對樁產生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩妥的技術措施。

3.1.2 確保樁身成孔垂直精度

這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，應采取擴大樁機支承面積使樁機穩固、經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、井斜測試。

3.1.3 確保樁位、樁頂標高和成孔深度

在護筒定位后及時復核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50 mm，并認真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發生漏漿的現象（局部位置可以考慮采用明樁的施工方法，如用混凝土護筒做永久模板進行施工）。

3.2 鋼筋籠制作質量和吊放

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質保資料，檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，這是因為鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上的，因此吊環長度是根據底梁標高的變化而改變，所以應根據低梁標高逐極復核吊環長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。

3.3 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔

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。清孔是利用泥漿在流動時所具有的動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，再利用泥漿膠體的粘結力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環流動被帶出樁孔，最終將樁孔內的沉渣清凈。

4 結束語

由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收，施工中任何一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。

1 李韻怡.水利工程灌注樁施工［J］.中小企業管理與科技，2009（27）

2 郭克偉、薛 峰、何 楓.淺談砼灌注樁施工［J］.河南水利，2004（10）

Discussion on Construction Technology and Quality Control of Water Conservancy Construction Pile

Huang Baizhong

The author, combining the foundation reinforcement of the North Gate pile in a river into the flood gate, briefly irrigates the piling technology of water conservancy construction, and illustrates construction quality control of pile.

water conservancy construction; bored pile; construction technology; quality control

TV52

A

1000－8136（2011）03－0044－02