鉆孔灌注樁質量控制

莫鎮寧

甘肅長達路業有限責任公司，甘肅蘭州 730030

平定高速公路路基第一合同段設計有大橋3座、中橋5座、小橋1座、通道9座、分離式立交橋10座、人行天橋1座，共有樁基756根，共長11828.08m，樁基最長的為26m，最短的僅為7.2m，設計全部為嵌巖樁，聲測管全部布置到樁底。

項目在進場之初進行了四個挖孔試樁，但因為平定一標沿涇河布線，地下水位較高，均沒有成功，只能選擇鉆孔灌注樁，根據地質情況，本項目適宜采用沖擊鉆成孔。由于鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，影響施工質量的因素很多，對施工過程每一環節都必須嚴格控制，對各種影響因素都必須有詳細的考慮，如地質因素、護壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不當，就會在灌注中發生質量事故，影響工期并造成經濟損失，必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量，以利于工程的順利進行。針對平定一標鉆孔灌注樁的特點，制定了如下措施防止質量問題的出現：

1）聲測管底面位置的確定。設計的聲測管底面布置到樁底，根據以往經驗，在鋼筋籠、導管安放完成后利用導管進行二次清孔，由于鋼筋籠已經安放到位，所以鋼筋籠外的沉渣無法清理出來（如圖1所示），同樣，在封底混凝土灌注時，也無法將鋼筋籠外的沉渣沖上來，而聲測管布置到樁底，在樁基檢測時就會顯示樁底出現不合格現象，所以除嚴格控制清孔質量外，還加深孔深20cm左右。

2）沖擊成孔、清孔、鋼筋籠制作、安裝、導管的水密承壓和接頭抗拉試驗等均為常規的做法，規范上有明確的規定，不再贅述。

3）埋設護樁。由于鉆孔灌注樁現場機械來往頻繁，本項目采用了雙護樁的形式對樁位進行保護，即在護筒外側埋設護樁，在護筒上使用做出標記，在下鋼筋籠時檢驗兩套護樁是否能夠重合，如果不能重合即要求測量隊重新放樣，確保樁位準確。

4）防止鋼筋籠上浮。由于鋼筋籠下到孔底，無法在混凝土面達到鋼筋籠底部2m時放慢灌注速度，且在封底時混凝土的灌注速度快，鋼筋籠較短、自重小，極容易造成鋼筋籠上浮。防止鋼筋籠上浮采取的措施為：凡是鋼筋籠長度小于20m或鋼筋籠重量小于2T的樁，在鋼筋籠頂部對稱加設兩根鋼管，鋼管下端頂在鋼筋籠的第一道加強箍上，頂端焊接在護筒上，個別基樁鋼筋籠有高出地面的主筋，直接將四根主筋對稱焊接在鋼護筒上。第一車混凝土灌注完后，量測導管埋深，在滿足埋深要求的前提下盡量拆除一節導管，使導管下口高出鋼筋籠下端，在灌注第二車混凝土時要減慢灌注速度，確保鋼筋籠不上浮。

在灌注過程中，安排專人觀察鋼筋籠，一旦出現上浮現象及時發現，并立即停止灌注，使用大料斗安裝到導管上，在料斗下安放“封底”用的鋼板，將導管盡量往下放，按照“封底”灌注的方法，將鋼板提出，迅速提升導管，可使鋼筋籠下沉10cm～30cm。能夠滿足埋深的前提下，盡量使導管下口高出鋼筋籠下端，繼續灌注。

圖1 樁底沉渣示意圖

5）防止聲測管堵塞。聲測管堵塞后，將無法采用超聲波檢測樁身的完整性等，根據項目辦的有關規定，需要采用鉆芯的檢驗方法，增加檢測費用。因此，為防止在運輸和安裝過程中損壞聲測管接頭，灌注時水泥漿或泥漿進入聲測管，在下鋼筋籠的同時，現場人員要檢查聲測管的接頭是否完好，在鋼筋籠下到孔內焊接吊環時，就將聲測管內注滿清水，除按照正常使用頂蓋封閉外，再使用膠帶將頂口封閉，即使個別接頭處有損壞，進入聲測管內的泥漿或水泥漿也會被清水稀釋，不會造成堵管現象。

6）封底混凝土的灌注。在下完鋼筋籠和導管后，必須進行二次清孔，泥漿的各種指標和孔底沉淀厚度滿足規范和設計要求。同時可使孔內泥漿上下均勻，在混凝土運到現場后停止二次清孔，并立即開始灌注。由于聲測管與樁底距離較小，首批混凝土的灌注質量將直接影響到樁底的檢測結果，為此，所有樁基在封底混凝土灌注時，采用“拔塞”和“剪球”結合的方法，即在“拔塞”使用的鋼板下用編織袋裝新拌和的水下混凝土（需注意所裝混凝土的量，確保能夠起到擋水的作用，并且不能堵管），使用鐵絲綁扎牢固，在料斗放滿混凝土后，“拔塞”的同時，將編織袋放下，確保底部混凝土的質量。

7）混凝土拌和質量的控制。鉆孔灌注樁的混凝土全部在一個拌和站拌和，拌和站安排了專職的試驗人員，對混凝土的拌和質量負責，要求混凝土運輸到現場后，技術人員在灌注之前要對混凝土的和易性、坍落度等進行檢查，不能滿足規范要求的堅決不用，以防止因混凝土的拌和質量造成斷樁事故。

8）灌注過程的質量控制

（1）導管安裝過程中現場技術人員要全過程在場，檢查每個節頭是否上好，防止漏水，并記錄每節導管的長度和安裝順序。在導管安裝完成后，將導管下放至孔底直觀的看出導管的懸空高度；

（2）水下灌注混凝土施工是灌注樁質量控制中最重要的一個環節。罐車的停車位置確定后，要使用方木擋住，防止罐車沖撞料斗和導管；

（3）應勻速向導管料斗內灌注，如突然灌注大量的混凝土導管內空氣不能排出，可能導致堵管，若管內空氣從導管底端排出，可能帶動導管拔出混凝土面；

（4）封底混凝土灌注后，在料斗內加設由￠16鋼筋加工的10×10cm孔徑篩子，防止水泥結快落入導管內堵管；

（5）隨時檢查導管位置是否位于孔中心，防止導管卡在鋼筋籠上；

（6）灌注過程中，應及時掌握孔內混凝土面上升的高度及導管埋深，測定每個混凝土面位置應取兩個以上的測點，使用測繩測量孔深后，要使用鋼尺檢校。灌注混凝土必須連續進行，灌注速度應盡可能快，在封底和拆除導管后，要往導管內丟石子，根據石子下落后的聲音，判斷導管內是否有漏水現象，如導管內有水，應加快灌注速度，加大導管埋深，使管內混凝土超出漏水處。終止灌注混凝土前，須確定混凝土面真實高度；

（7）在采用上下提振法時，有可能提上后放不下來，又不夠拆除一節導管的導管埋深，且罐車已經無法往料斗里放料，此時，需要一個大料斗，大料斗底部用鋼板封起（鋼板上吊鋼絲繩），在罐車后將混凝土放滿大料斗，吊起到導管上部，接好后上下提振，如果仍不翻漿，可再向上提升料斗，待開始翻漿后立即將料斗下放；

（8）為防止樁頂空心，灌注結束前導管插入混凝土中深度不超過6.0m；灌注結束后，導管拔出混凝土之前，導管上下活動幾次，幅度不超過50cm，盡可能縮短灌注時間，避免使樁頂混凝土產生假凝現象、降低樁頂混凝土的流動性；

（9）導管使用后應及時沖洗，保證導管內壁干凈光滑；

（10）拔除護筒時應注意護筒的吊點要對稱，防止擾動進入護筒內的混凝土。

9）樁頭的破除

在灌注完成后，不拔除護筒，確保人員安全的前提下，使用泥漿泵將孔內剩余泥漿抽出，及時安排人員清理超灌部分的混凝土，清理到設計標高以上10cm～20cm，設計標高以上部分待破樁頭時使用空壓機破除，同時起到了鑿毛的作用，可節省機械費用。

10）斷樁的處理

當施工中有不當之處或出現問題沒有及時處理，就會造成斷樁，斷樁的處理方法，根據經驗，可以分為以下幾種：

（1）當斷樁出現在孔口下深度超過10m時，需在原樁位重新成孔灌注，當然，當地質情況極好可以采用第（2）種方法處理；

（2）當斷樁出現在孔口下深度不超過10m時，可采用人工配合風鎬將鋼筋籠內的混凝土鑿除，直至出現斷樁的斷面，需要注意的是：破除到位后，需請檢樁人員聲測斷樁斷面以下部分混凝土的質量，合格后，使用高于基樁一個標號的混凝土按照澆筑立柱的方法澆筑至設計樁頂。此方法的好處在于：極大的減少浪費，鋼筋籠外的混凝土可起到封水和護壁的作用，鋼筋籠可以起到護壁的作用，有效地防止坍方；

（3）當監理工程師不同意第（2）種處理方法時，可采用人工配合風鎬將混凝土全部鑿除，邊鑿除邊下鋼護筒，直至出現斷樁的斷面，經檢樁人員對以下部分檢測確認合格后，邊澆筑混凝土邊提升鋼護筒，直至設計樁頂位置。

由于采取了以上措施，平定一標已經施工的500多根鉆孔灌注樁未出現質量事故，已經檢測的鉆孔灌注樁質量全部合格，一類樁所占比例在全線17個標段中列第一名，說明平定一標所采取的措施得當，落實到位后，可有效的提高樁基施工質量，對其他工程中的鉆孔灌注樁施工有參考價值。

[1]公路橋涵施工技術規范（JTJ 041-2000）.

[2]橋梁施工工程師手冊.