某建筑樁基工程泥漿護壁成孔灌注樁的施工技術

【摘要】灌注樁越來越普遍地運用于各類建構筑物工程的施工中，按照目前我國現有的鉆孔技術條件，泥漿護壁成孔灌注樁施工的質量、工期、成本等方面存在的不利因素不同程度地逐漸顯露出來，如何消除這些不利因素對工程的影響，提高泥漿護壁成孔灌注樁施工質量，是擺在工程技術人員面前較為迫切的一個課題。本文結合工程實例，論述了泥漿護壁成孔灌注樁施工過程中的技術要點。

【關鍵詞】泥漿護壁成孔灌注樁；質量控制；施工

1 工程背景

某建設項目一標段主要分為三部分，其中綜合業務樓高度為179.9m，地下室為兩層，結構為37層，基礎為泥漿護壁成孔灌注樁，采用筏板基礎。樁基采用后注漿工藝，注漿采用42.5級普通硅酸鹽水泥，水泥用量為3t/根，水灰比為0.60。樁采用泥漿護壁鉆孔灌注樁，直徑1m，有效樁長均為42m(含空頭部位的成孔深度平均達55m)共計156根樁(其中141根工程樁，15根試驗樁)，本分部工程具有工程量大、質量要求高等特點。泥漿護壁成孔灌注樁操作易掌握，設備投入一般不是很大，因而在工業與民用建筑等大型建設工程中均得到了廣泛應用。泥漿護壁成孔灌注樁是在泥漿護壁條件下，利用機械鉆孔，采用導管灌注水下混凝土的施工方法。由于樁鉆孔、灌注混凝土都是在水下進行，隱蔽性和技術性很強，必須嚴格地控制其施工過程，才能保證工程質量。因而，對工程施工人員的操作熟練程度，工藝水平都有很高的要求。本文結合工程實踐，總結出泥漿護壁成孔灌注樁施工過程中容易出現的質量問題及處理措施，對類似工程具有借鑒作用。

2 施工質量控制措施

2.1 質量控制的前期準備

在質量控制工作中，事前控制是最有效的手段。鉆孔灌注樁工序不可逆轉性和隱蔽性決定了前期監控工作的必要性。本階段的主要工作是審查施工組織設計、各項現場準備工作和備料情況、分包單位資質、施工方案、審查進場原材料，編制質量控制實施細則，明確樁基工程質量控制的關鍵點包括樁位、孔深、樁身垂直度、孔底沉渣、鋼筋籠(制作、安裝、吊運、焊接、水下混凝土灌注及導管埋深、提拔等)。

2.2 施工過程控制

(1)泥漿的制備：泥漿循環系統設置循環池、儲漿池和沉淀池，須加適量的膨潤土，分散劑和增粘劑攪拌而成，現場應安排一輛挖機和裝載機，隨時外運泥漿，泥漿在存放過程中不斷地用泵攪拌循環池泥漿，使之保持流動狀態，現場檢查兩個指標：比重和粘度，泥漿的技術指標符合：比重：1.1～1.3；粘度：18～22S，由專職檢查人員每天按規定時間對泥漿進行檢查。

(2)鋼筋籠吊放：鋼筋籠預選按設計圖紙制作成型，為保證鋼筋籠在運輸、吊裝過程中不發生變形，用螺旋或焊接環形箍筋，每隔2m加設一道加強箍筋，并逐點與主筋焊牢，鋼筋的保護層用預制混凝土小圓盤套在加強箍盤上，既可防止下放鋼筋碰撞孔壁，又起到控制樁身混凝土保護層作用，鋼筋籠吊起并垂直扶正后，沿導向鋼管緩緩下放，不得碰撞孔壁，如下放困難應查明原因，不得強行下放，成孔后盡快安放鋼筋籠，以減少孔底回淤。

本工程有效樁長42m，鋼筋籠設計為直到孔底，不能采用一次吊裝到位，鋼筋籠現場分成三節加工(16.9m和9m、17m)，鋼筋在同一節內接頭采用幫條焊連接，接頭錯開長度為l000mm和35d(d為鋼筋直徑)中的較大值。按編號順序，逐節垂直吊焊，上下節籠各主筋應對準校正，采用對稱施焊，按設計圖要求，于加強筋處對稱焊接保護層定位鋼板，并按圖紙補加螺旋筋，確認合格后，方可下入。

(3)成孔與清孔：可根據具體工程情況選用泥漿正循環和反循環方法作業，不同類型的土層還應考慮采用不同的鉆頭。在鉆進過程中，經常對孔深、孔徑、樁孔垂直度進行檢查，確保能夠滿足設計要求，即進行清孔，清孔后，孔底沉渣厚度不應大于100mm。

(4)混凝土澆筑：混凝土澆注前，復測底沉渣厚度，混凝土導管搭配及組裝需根據孔深事先進行計算，確定合理的搭配利于混凝土澆灌和導管的拆卸，導管上口與混凝土儲料斗下口直接相連，且高于泥漿面3m，儲料斗內混凝土儲存量必須滿足剪塞要求，首次灌注時混凝土導管底端以一次埋人混凝土0.8～1.2m為準，混凝土應連續澆注，嚴禁中途停工，在灌注過程中經常測量混凝土面的上升高度，并適時提升逐級拆卸導管，根據實際情況嚴格控制導管的最小埋深，以保證樁身混凝土的連續均勻。

3 樁基施工中易忽略的關鍵控制環節

(1)樁基施工前，場地進行了平整夯實，但水下成孔不可避免的造成樁基成孔工作面的土質軟化，對鉆孔設備的平整度和成孔的垂直度帶來隱患，從而影響成孔質量。因此，樁機就位前，必須要求施工單位準備好鋼板墊于樁機設備支座下，保證樁機施工的安全和成孔的垂直度。

(2)應當掌握首批開鉆的樁在鉆進各個階段的泥漿比重和粘度、鉆孔速度、鉆孔不同深度的土層信息等情況。從而更好的掌握施工現場實際情況并為施工工藝、參數的調整提供現實依據，以保證施工順利開展和成孔質量。同時也應將現場實際與勘察報告比較，核對前期資料可靠性以及為后續樁基大面積施工的開展奠定基礎，此舉是非常重要的關鍵工作之一。

(3)樁基施工分析：及時對首批開鉆的樁成孔、鋼筋籠吊裝、水下混凝土灌注等工序現場完成情況進行分析，后續施工可以分批次、分階段的集中分析。可以從成孔共用時間、鉆頭清理及設備維修花費的時間、成孔結束至混凝土澆筑開始的時間間隔、混凝土澆筑時間等各項原始記錄數據，分析鉆孔速度、商品混凝土供應、鋼筋籠加工和吊裝、吊車的起吊位置、焊工的焊接質量、施工組織等方面暴露的一切問題，及時消除樁基施工存在的潛在質量隱患，該項工作開展確保了樁基的施工質量。

(4)現場將采取隔樁鉆孔和先澆混凝土后臨近樁壓水開塞。施工時增大泥漿比重，增加火堿，火堿有固漿的作用。從而樁注漿管劈裂時的應力集中不會導致鄰近樁孔側面引起塌孔。

(5)鉆機成孔速度的控制：首批開鉆的樁成孔，施工單位管理人員及鉆機上的專業操作工比較小心和細致，但隨樁基成孔完成數量的增多而造成心理上的放松，造成鉆孔速度加快和細節上的忽視，極易造成樁基成孔中塌孔。

(6)樁基成孔中24 h不間斷的施工，施工單位投入專業操作工的數量不足，造成鉆機專業操作工的疲憊，容易造成樁成孔深度超過設計等問題。

(7)循環鉆機由于施工環境決定了機械小毛病不斷，需要提高施工單位維修的應急處理能力，防止成孔間歇時間過長而造成塌孔發生。

(8)鋼筋籠分節分段吊裝在孔口的焊接難度較大，對吊車吊運、焊工焊接技術提出了很高要求。在鋼筋籠吊運、孔口焊接過程中應做到有專人現場指揮、專人負責扶持鋼筋籠，保證鋼筋籠平穩進入樁孔內、焊工在孔口焊接。焊工在孔口焊接過程是一個動態焊接過程(鋼筋籠每節長度長、吊車吊運不穩定以及風力影響)，要求焊接應正確找準對接鋼筋籠主筋按接頭錯開要求焊接并保證焊接質量且停留一段時間后再繼續下放鋼筋籠。

4 樁基檢測

本工程共施工機械鉆孔混凝土灌注樁156根，其中低應變反射波法檢測134根，檢測比例為85.9O％ ，其中I類133根，占被檢測樁總數的99.25％，Ⅱ類樁1根，占0.75％；樁身混凝土波速在3400～4000m/s之間，平均3757m/s。

本工程高應變法檢測工程樁22根，其實測曲線PDC-CMP擬合計算所得22根工程樁為I類樁，樁身完整性符合規范要求；單樁豎向抗壓承載力均對應滿足設計要求。樁基高、低應變法檢測比例(樁數)符合文獻[6]的相關規定，本工程機械鉆孔混凝土灌注樁樁身完整性符合規范要求、單樁豎向抗壓承載力滿足設計要求，評定為合格。

5 結束語

鉆孔灌注樁質量事故引發的后果相當嚴重，施工、監理人員要認真學好專業基礎知識，自覺實踐，一絲不茍，認真總結，正確應用有關規范，采取各種有效的措施，保證灌注樁的成樁質量。在施工中應加強施工管理，采取科學的施工方法和切實可行的實用方案。只有嚴格按照規范、規程操作，加強監督、檢測，才能避免質量事故或把質量事故降低到最小限度。對已出現問題的樁基，應掌握詳盡而準確的現場資料，及時組織專家會診，制定安全可靠又經濟的處理方案。

[參考文獻]

[1]李維平.鉆孔灌注樁施工關鍵工序控制[J].巖土工程界，2003，4(5)：299-301.

[2]閻運豐.鉆孔灌注樁常見質量缺陷處理及預防措施[J].工程建設，2006，20(2)：16O-161.

[3]宋云財.鉆孔灌注樁施工中質量缺陷的預防與處理[J].鐵道建筑，2006(8)：33-34.