基于水上鉆孔灌注樁施工質量的控制探究

【摘 要】隨著我國港口工程建設的快速發展，鉆孔灌注樁以其承載力高、施工方便、工期短、造價適中等優點被廣泛地應用于港口工程。但由于大部分都是在水下進行，給施工質量監督與防治提出了較高的要求。本文從水上鉆孔灌注樁的澆筑質量控制入手，分析了鉆孔前、鉆孔過程中、成孔后、澆筑前和澆筑過程中的質量控制措施，可供同行參考借鑒。

【關鍵詞】水上鉆孔灌注樁；質量控制； 措施

前言

隨著我市建設國際航運中心的進程加快，港口工程采用新技術、新材料、新工藝、新結構日益增多，混凝土鉆孔灌注樁基用于港口工程中的房屋建筑工程和碼頭工程，已得到廣泛應用和推廣。鉆孔灌注樁的施工分陸上施工和水上施工兩種。港口工程水上鉆孔灌注樁的澆筑施工的難點和重點主要是：平臺的搭設，鋼護筒的安放，拋石層、弱風化層、微風化層的成孔等，這些將影響施工進度及質量，影響下一道工序。在施工過程中應該從成樁的各道工序入手，從嚴控制，才能保證成樁質量，避免各種事故的發生。

1 鉆孔前的質量問題控制分析

在準確放樣的前提下埋設護筒，埋設護筒的方法和要求，《港口工程灌注樁設計與施工規程》JTJ248-2001(以下簡稱《規程》)已作出了較詳細的規定。如果鉆孔在水上進行，則護筒埋設采用錘擊打入的方法，比較快捷穩妥，前提條件是均要在護筒上口作好樁中心標記，以便鉆機對中。鉆孔對中過程中，比較易忽視的就是鉆機底座的水平問題，這在一般成套設備中因為有液壓調整裝置，問題不大，只要注意就行了；而在自制的鉆孔設備中，由于沒有水平調整裝置，再加上有時在水上搭設平臺，平臺本身即與水平面不平行，致使鉆桿夾具無法保持水平，引起鉆桿的不垂直，從而影響灌注樁的垂直性。盡管此時鉆頭中心與護筒所標設的樁中心重合，而實則樁位已偏斜。因此在對位及鉆孔過程中，均應觀測調整鉆機的水平和垂直度。

2 鉆孔過程中的質量問題控制分析

首先應根據孔位所在的地質情況、選用的鉆機型號和性能，選擇合適的鉆錐。如：采用沖擊鉆機時，鉆頭宜選用十字型，直徑宜比孔徑小40～60mm。鉆頭的重量應根據成孔直徑、深度和地層情況確定。沖擊鉆機成孔開孔時，應低錘密擊，待鉆孔到達一定深度后，方可正常沖擊。成孔過程中，應根據土質的軟硬程度，調整沖程，最大沖程不宜超過 4～6m，并應防止空錘。當沖擊表面為傾斜巖面或有漂石時，應投入粘土夾小片石，將表面墊平后再沖擊成孔。

3 孔壁塌陷質量問題控制分析

地基土質較松散、使用非粘性土封填護筒、護筒內部泥漿水位過低、泥漿護壁處理不當等等都十分有可能造成孔壁坍陷；除此之外，在具體施工過程中，過長的孔鉆時間、過快的鉆進速度以及過長的成孔后待灌時間也都是孔壁坍陷的重要誘因。假若遇到施工土層比較松散的地質情況，則要注意加大護筒的埋置深度來防止孔壁塌陷；在對護筒的周圍進行封填作業的時候則要首選粘性土作為封填材料；護筒內部泥漿水位應當高于地下水位，并且要選用優質的泥漿，保證泥漿有較高的粘合度與比重；鋼筋籠在運輸與吊裝的過程中要小心認真，防止因為碰撞而導致其產生變形，尤其是在安放的過程中，嚴禁碰撞孔壁，避免因為孔壁的碰撞出現孔壁塌陷；假若鋼筋籠需要接長，則應該盡量縮短在接長過程中的焊接時間；嚴格控制混凝土的灌注時間，一般控制在3h以內即可，但是混凝土的灌注質量也必須高度重視起來。

4 鉆孔位置偏差過大問題控制分析

地面軟弱或軟硬不均勻；鉆孔過程中遇到地下障礙物產生孔位偏差；水上施工平臺穩定性差或高低不平；鉆機安裝就位穩定性差，作業時鉆機不穩或鉆桿彎曲；遇斜狀變化分布土層或土層中夾有大的孤石或其它硬物等。假如遇到施工地質不均勻的情況，則要優先選用具有較大的鉆桿剛度以及自身重量的鉆機，在具體施工時或者在施工過程中遇到石頭時，則應當換慢檔低轉速前進；為了有效擊碎塊石并將其及時抓出，應該選用沖抓鉆級；陸上的軌道枕木的放置要均勻平整，水上的施工平臺應該有穩定的排架，并且確保漲潮時的高潮位不影響施工平臺的頂面標高；為了有效避免鉆孔時出現斜孔的現象，應該加裝導正設備，假若遇到鉆孔出現偏斜的情況，則要將鉆頭提起，利用上下反復掃孔的方式將硬土削除，如果以上方法仍然無法糾偏，則要在鉆孔內部重新裝填粘性土，高于偏孔位置50cm以上即可，然后重新進行鉆孔。

5 成孔后的質量問題控制分析

終孔后，應立即進行清孔。若是鉆機鉆孔的，應注意提升鉆錐20～30cm后繼續循環。可用相對密度較低的泥漿或清水壓入清孔，具體應視實際情況而定。如地下水位高時，地層容易坍塌，泥漿相對密度可大些，但過大會造成混凝土頂升困難，特別要注意的是避免泥漿比重上下不一的情況。清孔過程中應注意保持水頭，經常檢測泥漿指標，一旦達標，迅速起鉆。當成孔至設計巖層或設計標高后，要對巖性（柱樁：設計所要求的持力層）、孔深（摩擦樁：不小于設計所要求的深度）、孔徑（不小于設計樁徑）、孔傾斜度（小于 1/200）等有關內容進行驗收，并辦理隱蔽工程驗收記錄。清孔（主要采用換漿法），保證沉渣厚度（支承樁和嵌巖樁不大于 30mm，摩擦樁不大于 300mm）符合設計要求，泥漿指標符合灌注要求。嚴禁用加深孔底深度的方法代替清孔，這將會極大地降低樁尖處土的極限承載力，也容易因泥漿相對密度過大而造成夾泥或斷樁。將制做好的鋼筋籠下放時，應保證鋼筋籠的焊接質量，成籠圓直。鋼筋籠接長采螺紋接頭頂面進行可靠固定使鋼筋籠不偏移和上浮。

6 澆筑前的質量問題控制分析

首先是材料的準備工作。包括黃砂的過篩、去除各種雜質、石子的沖洗等等。其次就是對各項操作機械進行檢查，包括攪拌機的試運轉，如果是翻斗車運輸則還應檢查翻斗車的性能，運料，如果是爬梯還應檢查爬梯的牢固、順滑程度。筆者就曾經經歷過翻斗車無法倒料，引起澆筑過程中，因爬梯上爬斗不順滑傾覆，導致爬梯扭曲，澆筑工作中斷的事故?！兑幊獭芬笫着炷恋穆窆苌疃炔坏眯∮?.0m。因此應準確計量導管上口漏斗的斗容量。容量不夠的，應及時采取措施加以調整，保證首灌混凝土的沖擊力和排淤能力。另外，也要檢查漏斗底口的隔水設施是否完好可靠，不要因人為的疏忽而導致事故。

7 澆筑過程中的質量問題控制分析

灌注水下砼抗氯離子滲透性 C≤1000，混凝土水灰比不大于 0.5）商品砼到達現場時應檢驗其坍落度（控制在 16～22cm 為宜）是否滿足設計要求，是否有較好的和易性和流動性。安裝砼漏斗，漏斗管口用預制砼球堵塞并掛住，待儲料斗與漏斗存夠砼（可以保證第一次下料后埋管1m 以上）；剪斷（或拔起）球塞，快速灌注砼，初灌完畢后立即檢查埋管情況。灌注過程中隨時檢查埋管情況并及時拆卸導管，（注意提升導管時要避免卡掛鋼筋籠）；要防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔內，使泥漿含有水泥而變稠，而使測深不準確。每次提升導管應記錄灌注砼方量，孔內砼表面高度及導管埋深，同時應根據灌注砼的數量，計算校核導管的埋置深度與實測是否相符，防止誤測超拔導管而出現斷樁現象；埋管深度控制在 2～6m，拆完導管后埋管深度必須大于 2m。砼開始灌注后，應緊湊地、連續地進行，嚴禁中途停工，必須一次性澆注完畢；灌注完成后砼面應比設計灌注標高高0.9m以上；及時填寫《水下砼灌注記錄》，真實反映灌注情況。

8 結語

作為工程基礎，鉆孔灌注樁被應用得相當普遍，這也是由它對各種地質條件的適應性及施工簡單易操作所決定的。但是，由于其施工工藝環節多，一環不慎，便會有質量事故發生，需要施工人員具有認真的工作態度、良好的技術水平和豐富的臨場處理能力。尤其在水工水上鉆孔灌注樁施工中，樁基位置可選擇變化余地不大，樁位放樣較困難，更需要加強施工管理，搞好成樁質量。

參考文獻

[1]邱東流.淺談水上鉆孔灌注樁遇溶洞的施工處理，建材與裝飾(中旬刊)，2008-05-11.