論樁基工程旋挖鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制

【摘 要】樁基工程是建筑工程的的基礎(chǔ)，保證其施工質(zhì)量意義重大。鉆孔灌注樁是樁基施工中廣泛應(yīng)用的施工技術(shù)，尤其是旋挖鉆成孔，具有成孔速度快，對環(huán)境污染小等特點。但施工質(zhì)量的控制一直是難點，本文就重點論述了旋挖鉆成孔灌注樁施工及質(zhì)量控制，以完善該施工工藝，提高工程質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】樁基工程；灌注樁；鋼筋籠；施工；質(zhì)量控制

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，城市建設(shè)進程的加快，工程建設(shè)規(guī)模越來越大。旋挖鉆成孔灌注樁由于成孔作業(yè)速度快、質(zhì)量好、效率高、泥漿污染少等優(yōu)點，目前在樁基礎(chǔ)施工中得到越來越廣泛的應(yīng)用。但近來由于施工不合理等原因引起的質(zhì)量事故也不少，所以針對旋挖鉆成孔灌注樁施工質(zhì)量的控制越來越引起各方的關(guān)注和重視。

1 旋挖鉆成孔灌注樁施工工藝流程

測量放線→埋設(shè)護筒→旋挖鉆機就位→鉆進作業(yè)（連續(xù)向孔內(nèi)補充泥漿）→第一次清孔→樁孔濃度、樁徑、垂直度驗收→鋼筋籠、聲測管安裝（鋼筋籠制作驗收）→導(dǎo)管安裝→二次清孔→灌注水下混凝土→提升導(dǎo)管→成樁。

2 施工控制

2.1 成孔階段質(zhì)量的控制

2.1.1 采取隔孔施工程序

鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打入樁是將周圍的土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，成孔階段是依靠泥漿來平衡壓力，且在鉆進施工時會使周圍的土體松動，所以在群樁的相臨樁孔施工時宜選擇較適應(yīng)的樁距（可采取樁孔間隔施鉆的方法），對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)保證措施。

2.1.2 筒的埋設(shè)

護筒的作用為固定樁位，引導(dǎo)鉆頭方向，隔離地面水流入孔內(nèi)，保證孔內(nèi)水位高出地下水位或施工水位，增加水頭高度，保護孔壁不坍塌，確保成孔質(zhì)量。

護筒埋設(shè)前采用全站儀坐標法來進行樁的中心位置放樣，放樣后四周設(shè)護樁并復(fù)測，將誤差控制在5mm以內(nèi)。樁位用鋼釘打入路面5cm作為樁的中心點，然后在樁位周圍做上標記，既便于尋找又可防止機械移位時破壞樁點。護筒埋設(shè)后將樁位中心通過四個控制護樁引回，使護筒中心與樁位中心重合，并在護筒上用紅油漆標識護樁方向線位置。經(jīng)確認護筒平面位置的偏差不大于50mm，傾斜度的偏差不大于1%，則將其四周用粘土填實。

2.1.3 泥漿的制備

采用泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差控制樁孔孔內(nèi)水壓力，以確保孔壁的穩(wěn)定，防止坍孔。泥漿的比重起到保持這種壓力差的關(guān)鍵作用，如果鉆孔中的泥漿比重過小，泥漿就失去阻擋土體坍塌的作用，如果泥漿的比重過大，則容易使泥漿泵產(chǎn)生堵塞甚至使混凝土的置換產(chǎn)生困難，使成樁質(zhì)量難以得到保證。要充分發(fā)揮泥漿的作用，其指標的控制非常重要。采用澎潤土制備泥漿進行護壁，泥漿指標數(shù)據(jù)見表1。

表1 泥漿性能指標

2.1.4 鉆進成孔

成孔前必須檢查鉆頭的保徑裝置，鉆頭直徑、鉆頭磨損等情況，施工過程中經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時調(diào)換鉆頭。

成孔過程中，設(shè)專職記錄員記錄成孔過程的各種參數(shù)，如鉆進深度、地質(zhì)特征、障礙物等情況。

旋挖鉆配備電子控制系統(tǒng)顯示鉆進深度及垂直度，通過電子控制和人工觀察可以保證鉆桿的垂直度。鉆孔過程中根據(jù)地質(zhì)情況控制進度速度：由硬地層鉆進軟地層時，可適當加快鉆進速度；當軟地層變硬地層時，要減速慢進；在易縮徑的軟地層中，應(yīng)適當增加掃孔次數(shù)；對硬塑層采用快速鉆進，以提高鉆進效率；砂層則要慢轉(zhuǎn)慢鉆，并適當增加泥漿比重和粘度。

2.1.5 清孔

清孔是保證在不塌孔的情況下，將樁孔底部的沉渣盡量排出干凈。按規(guī)范規(guī)定，清孔后孔底殘留的沉渣厚度，端承樁不得大于100mm，摩擦樁不得大于300mm。清孔方法主要是借助泥漿泵將孔底的殘渣在泥漿循環(huán)過程中不斷排出，并在循環(huán)路程中設(shè)置沉淀池沉淀殘渣，使孔內(nèi)保持較純的泥漿。一般情況下清孔分兩次進行，即在鉆孔結(jié)束后清孔一次，待鋼筋籠、導(dǎo)管安放完畢后再清一次孔。第二次清孔后應(yīng)馬上灌注混凝土，中間等待時間不宜過長。

2.2 鋼筋籠制作與安裝

旋挖鉆機的一個顯著優(yōu)點就是成孔快，且成孔后孔底沉渣很少。所以只要在鋼筋籠制作、安裝上采取合理措施，避免安裝時鋼筋籠刮傷孔壁，就可以大大地降低沉渣厚度，有效防止塌孔的發(fā)生。這就要求在鋼筋籠制作方面要嚴格控制，重點是鋼筋籠外徑和直線度，主筋搭接、縱橫筋交叉點的焊接質(zhì)量必須符合設(shè)計要求。在鋼筋吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫要進行補焊。鋼筋籠接長時要加快焊接，盡可能縮短下放時間。鋼筋籠墊塊，宜采用圓柱形砂漿墊塊，沿鋼筋籠每隔2m放置一組，每組設(shè)置4個，按90°均勻安放，這樣既可避免籠體碰撞孔壁，又可保證混凝土保護層均勻及鋼筋籠在樁體內(nèi)的位置正確。

鋼筋籠按要求制作后進行吊放，特別要注意頂節(jié)鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準確吊放在設(shè)計標高上，這是由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在枕木上。吊環(huán)長度要根據(jù)枕木頂標高的變化而變化，要根據(jù)樁頂標高及枕木頂標高確定吊環(huán)長度。確保鋼筋的埋入標高滿足設(shè)計要求。

2.3 導(dǎo)管的安裝

2.3.1 導(dǎo)管的選用及檢查

導(dǎo)管宜采用直無縫鋼管，在下導(dǎo)管前，首先檢查其是否損壞，密封圈、卡口是否完好，內(nèi)壁是否光滑圓順，接頭是否嚴密，再進行水密承壓和接頭抗拉實驗，以檢查導(dǎo)管的密封性能、接頭抗拉能力。具體實驗方法如下:

向拼裝好的導(dǎo)管內(nèi)灌入70%的水，然后接好輸氣管，輸入計算好的氣壓，具體計算過程如下：

p＝γ1×hc-γ2×ηw

式中：

γ1—混凝土的重度，取γ1＝24kN/m3；

hc—導(dǎo)管內(nèi)砼最大高度，（取樁長的2/3）；

γ2—樁孔內(nèi)泥漿的重度；

hw—樁孔內(nèi)泥漿的深度；

p—導(dǎo)管可能受到的最大壓力（kPa）。

將導(dǎo)管在恒壓下前后滾動，并持壓15min，觀察其接口處是否漏水、周身是否有變形，以驗證導(dǎo)管的密封性、承壓和抗拉性能

2.3.2 導(dǎo)管長度的計算和吊放

以實際孔底標高和孔口架之間的距離來配置需要導(dǎo)管長度，并預(yù)留30～50cm的懸空高度。拼裝時要嚴格檢查導(dǎo)管內(nèi)壁，確保干凈無雜物，變形和磨損嚴重的導(dǎo)管嚴禁使用，導(dǎo)管的吊放用吊車，要確保其居于孔的中心位置，下放速度要慢，防止卡掛鋼筋籠骨架。

2.4 混凝土的灌注

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)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調(diào)整。為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。混凝土坍落度應(yīng)控制在180～200mm。

導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8～10m時，應(yīng)及時將坍落度調(diào)小至120～160mm，以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度適中，保證有程序地拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大。

混凝土灌注所需數(shù)量，一般約為設(shè)計樁徑體積的1.2倍左右，《建筑施工手冊》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于1。混凝土澆注標高高出樁頂設(shè)計標高0.5～1.0m，以清除浮漿。

3 結(jié)語

綜上所述，在樁基施工中整個施工過程都屬隱蔽工程項目，保證其施工質(zhì)量意義重大。旋挖鉆成孔灌注樁施工質(zhì)量要求高，施工質(zhì)量控制也比較困難。因此，必須重視灌注樁施工中的每個細節(jié)，嚴格控制每一道施工程序，不斷提高其施工質(zhì)量，才能真正發(fā)揮旋挖鉆成孔灌注樁的應(yīng)有效果。

參考文獻

[1]趙希鑄 倪順年，淺析旋挖機鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制[J]黑龍江科技信息，2009.10