公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)探討

隋德海 郭井寬

（大連公路工程集團(tuán)有限公司，遼寧 大連 116100）

1 鉆孔灌注樁施工方法

1.1 鉆孔灌注樁施工工藝流程。場(chǎng)地平整→樁位放線→開(kāi)挖漿池、漿溝→護(hù)筒埋設(shè)→鉆機(jī)就位→孔位校正→造孔（泥漿循環(huán)、清除廢漿、泥渣,清孔換漿）→終孔驗(yàn)收→下鋼筋籠→灌注水下混凝土→成樁養(yǎng)護(hù)。

1.2 鉆孔灌注樁的施工要點(diǎn)。鉆機(jī)就位前,先平整場(chǎng)地,鋪好枕木并用水平尺校正,保證鉆機(jī)平穩(wěn)、牢固。在樁位埋設(shè)6mm～8mm厚鋼板護(hù)筒,內(nèi)徑比孔口大100mm～200mm,埋深1m～1.5m,同時(shí)挖好水源坑、排泥槽、泥漿池等。

鉆進(jìn)時(shí)如土質(zhì)情況良好,可采取清水鉆進(jìn),自然造漿護(hù)壁,或加入紅粘土泥漿護(hù)壁,泥漿密度為1.3t/m3。

鉆進(jìn)時(shí)應(yīng)根據(jù)土層情況加壓,開(kāi)始應(yīng)輕加壓力、慢轉(zhuǎn)速,逐步轉(zhuǎn)入正常,一般土層按鉆具自重加壓,不超過(guò)10kN;基巖中鉆進(jìn)為15kN～25kN;鉆機(jī)轉(zhuǎn)速:對(duì)合金鉆頭為180r/min,鋼粒鉆頭100r/min。

鉆進(jìn)程序,根據(jù)場(chǎng)地、樁距和進(jìn)度情況,可采用單機(jī)跳打法（隔一打一或隔二打一）、雙機(jī)雙打（兩臺(tái)鉆機(jī)在兩個(gè)機(jī)座上輪流按對(duì)角線對(duì)打）等。

樁孔鉆完,應(yīng)用空氣壓縮機(jī)洗井,可將30mm左右石塊排出,直至井內(nèi)渣厚度小于100mm。清孔后泥漿密度不大于1.2t/m3。

鋼筋籠制作。直徑1.2m內(nèi)的樁鋼筋籠制作,按一般灌注樁方法,對(duì)直徑和長(zhǎng)度大的鋼筋籠,一般在主筋內(nèi)側(cè)每隔2.5m加設(shè)一道直徑16mm的加強(qiáng)箍,每隔一箍在箍?jī)?nèi)設(shè)計(jì)一井字加強(qiáng)支撐,與主筋焊接牢固組成骨架。為便于吊運(yùn),一般分兩節(jié)制作,鋼筋籠的主筋為通長(zhǎng)鋼筋,其接頭采用對(duì)焊,主筋與箍筋間隔點(diǎn)焊固定,控制平整度誤差不大于50mm,鋼筋籠四側(cè)主筋上每隔5m設(shè)置耳環(huán),控制保護(hù)層為70mm,鋼筋籠外形尺寸比孔小11cm～12cm。

鋼筋籠吊放。鋼筋籠就位用三角架,起吊機(jī)械等吊起,上下節(jié)主筋采用幫條雙面焊接或搭接焊,整個(gè)鋼筋籠用槽鋼懸掛在井壁上借自重保持垂直度正確。

混凝土澆注方法。通常采用履帶式吊車吊混凝土料斗（或翻料斗）,通過(guò)下料漏斗提升導(dǎo)管在稀泥漿中澆灌。

2 成樁的制作以及質(zhì)量控制

2.1 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上要因素之-。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)，再利用泥漿膠體的黏結(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孔灌注樁工程質(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)：黏度測(cè)定17-20min；含砂率不大于6%；膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過(guò)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，選用高塑性黏土或膨潤(rùn)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)。

2.2 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(guò)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(méi)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。

2.3 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第2次清孔灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第1次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.00-1.20，測(cè)得孔底沉渣厚度小于50mm，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2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。

2.4 水下混凝土灌注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、中粗砂、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(wú)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。

2.4.1 水下灌注砼的性能參數(shù)。①砼原料。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砼初凝時(shí)間。一般砼初凝時(shí)間僅3～5h，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時(shí)間約為5～7h，因此應(yīng)加緩凝劑，使砼初凝時(shí)間大于8h。③砼攪拌方法和攪拌時(shí)間。為使砼具有良好的保水性和流動(dòng)性，應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒人料斗后，先開(kāi)動(dòng)攪拌機(jī)并加入30%的水，然后與拌合料一起均勻加入60%的水，最后再加入10%的水(如砂、石含水率較大時(shí)，可適當(dāng)控制此部分水量)，最后加水到出料時(shí)間控制在60-90S內(nèi)。④坍落度選擇。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，砼坍落采用18-20cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度，氣溫高，成孔深，導(dǎo)管直徑在250mm之內(nèi)，取高值，反之取低值。

2.4.2 砼灌注操作技術(shù)。①首批砼灌注。砼灌注量與泥漿至砼面高度、砼面至孔底高度、泥漿的密度、導(dǎo)管內(nèi)徑及樁孔直徑有關(guān)，孔徑越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，攪拌時(shí)間長(zhǎng)，因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，首批砼在下落過(guò)程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼，甚至漏斗內(nèi)還有部分砼。此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷?yè)P(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng)，這樣能使砼順利下滑至孔底，下灌后繼續(xù)向漏斗加入砼，進(jìn)行后續(xù)灌注。②后續(xù)砼灌注。后續(xù)砼灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的砼下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔門返漿情況，直至孔口不再返漿，冉向漏斗中加入砼。③后期砼的灌注。在砼灌注后期。由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部砼不如下部密實(shí)，這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差，以提高其密實(shí)度。④砼灌注速度。在控制砼初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理地加快灌注速度，這對(duì)提高砼的灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及灌注過(guò)程中各道工序的密切配合工作。

結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過(guò)程都是隱蔽工作，每道工序都必須從嚴(yán)要求，保證施工質(zhì)量，任何一道工序出現(xiàn)問(wèn)題都將帶來(lái)嚴(yán)重的后果。因此，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，必須選擇先進(jìn)的設(shè)備，合格的施工人員，嚴(yán)格把握每道工序質(zhì)量，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

[1]于英梅.橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)之我見(jiàn)[J].中國(guó)科技信息，2010，(01).

[2]莫毅舟.淺談鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制[J].山西建筑，2010，(06).