淺談鉆孔灌注樁基礎的施工及其質量控制

李 根 陳艷培

（平頂山市凱達工程監理處，河南 鄭州 467000）

1 鉆孔施工

1.1 場地清理

1.1.1 場地為旱地時，應清除雜物，鏟除軟土，整平夯實。

1.1.2 場地有水時宜用筑堤施工。

1.1.3 鉆機及護筒安裝

1.1.3.1 鉆機頂部起至滑輪槽緣，固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應在一條豎直線上，并應對準樁位中心線，其偏差不得大于2cm，鉆機直徑不小于設計直徑。

1.1.3.2 護筒

護筒有固定樁位、保護孔口不坍塌，隔離地面水和保持孔內水位高出施工水位以維護孔壁及鉆孔導向作用。對護筒制作、埋設或沉入的要求：

（1）護筒的內徑應大于鉆頭直徑20～40cm。

（2）護筒頂高：在旱地時應高出地面0.30m，在水中，當地質情況良好，不易坍塌時宜高出施工水位1.0～1.2米；當地質不良易坍塌時，宜高出施工水位1.5～2.0m。

（3）在旱地或淺水處，護筒底端在埋入天然地層，其埋設深度不應小于1.0～1.5m。

（4）鋼護筒加長可采用拼裝螺栓加橡膠墊連接。

（5）護筒平面位置的偏差不得大于5cm。

1.2 泥漿

1.2.1 土層本身為粘性土時，能在鉆井中形成合格的泥漿。

1.2.2 若采用亞粘土時，其塑性指數不宜小于15，大于0.1mm顆粒不宜超過6%；一般地層泥漿相對密度1.0～1.25,粘度16～22秒；松散易坍地層泥漿相對密度1.2～1.8，粘度19～23秒。

1.3 鉆孔

1.3.1 鉆孔中應填寫好《鉆孔樁原始記錄表》。

1.3.2 鉆孔應一次完成，不得中途停止，遇到事故必須及時處理。

1.3.3 鉆孔打到設計要求深度后，應及時進行孔深、孔位、孔徑及垂直度的檢測，確認滿足設計要求后方可進行清孔和灌注水下混凝土的準備工作。

2 清孔

2.1 終孔檢查后，應及時進行孔底清理，以免間隔時間過長，發生鉆渣沉淀造成清孔困難或坍塌。

2.2 不論采用何種清孔方法，在清孔排渣時必須注意保持孔內水頭，以防坍孔。

2.3 用換漿法或掏渣清孔時，應檢查孔口溢出的泥漿或孔底提出泥漿的指標。灌注混凝土前，孔底沉淀厚度應不大于設計規定。當設計無要求時，對于直徑≤1.5m的裝≤300mm；對于樁徑＞1.5m的樁或樁長＞40m或土質較差的樁≤500mm。

3 水下混凝土的配制

3.1 水泥強度等級不宜低于42.5，并且每立方米混凝土水泥的用量不得小于350kg，其初凝時間用標準方法試驗時，不宜早于2.5～3.5h。

3.2 粗骨料宜用卵石，如用碎石則含砂率應增加約30%，并有良好的級配；最小粒徑不小于5mm，最大粒徑不大于導管內徑的1/6～1/8和鋼筋最小間距的1/4，同時應不大于40mm。

3.3 混凝土含砂率宜采用40%～50%，水灰比宜用 0.5～0.6。

3.4 混凝土的坍落度以16～22cm為宜，并且應具有足夠的流動度。

3.5 混凝土的實際初凝時間應滿足灌注工作時間的需要。

3.6 應混凝土的實際配制標號宜比設計標號提高10～15%。

3.7 灌注前混凝土的配合比及其試驗結果符合規范要求才能投入使用。

4 鋼筋籠的制作

4.1 鋼筋籠的制作必須按照設計圖紙，鋼筋、骨架的綁扎，焊接應符合對于鋼筋性能要求的規定。

4.2 鋼筋籠上端應焊的吊環不宜小于4個；為確保 保護層的厚度，應在鋼筋籠的周圍主筋上每隔適當距離對稱的設鋼筋“耳環”緩凝土方塊等措施。

5 鋼筋籠和導管的吊裝

5.1 在鉆孔終孔并進行清孔，檢測后，應盡快吊裝鋼筋籠，入孔時應對準孔位輕放，入孔后應牢固定位。

5.2 鋼筋籠分節吊裝，就地焊接時，上下節主筋位置應對準，軸線應一致，焊接質量符合質量要求。

5.3 導管內徑應一致，內壁光順，有足夠的密封性和堅固性，并做水密試驗。

6 水下混凝土灌注，導管注入法

6.1 在吊裝鋼筋籠和導管后、灌注混凝土前應對孔底沉淀層再測一次，應符合規范要求。

6.2 為滿足清孔、處理灌注事故和保持孔內水頭壓力的需要，灌注混凝土期間，應盡量準備吸泥機、高壓射水管和潛水泵等設備。

6.3 開始灌注時，導管下口至孔底間距一般宜為20～40cm。

6.4 開始灌注后，導管的初次埋深一般不小于1.0m，灌注應連續進行。拆除導管一般不超過15min，并不得中途停工。必須認真填寫好《水下混凝土灌注記錄》。

6.5 子灌注過程中，應經常探測混凝土面的高度，及時提升和拆除導管，要求導管的埋置深度一般為2.0～4.0m，最大埋深不得大于6.0m。

6.6 混凝土由遠距離運至灌注地點時，應進行檢查，如有離析、坍落度不符合要求等現象，應在不提高水灰比的原則下重新拌和，重新拌合后仍不能達到要求者，不得使用。

6.7 灌注的樁頂標高應比設計預加一定厚度，以清除泥漿，確保樁頂質量；適宜的預加高度應按實際情況通過實踐求出，一般不小于0.5m，較深的樁宜不小于1.0m。

6.8 在灌注混凝土時每根樁應將灌注混凝土抽樣2-3組試塊，并應編號妥善保管，做強度檢測。

6.9 有關混凝土灌注情況，如灌注時間、混凝土面的深度、導管深度、拆除以后發生的異常現象等均應填入《水下混凝土灌注記錄》中。

7 質量檢驗

7.1 鉆孔的質量檢驗；

鉆孔、清孔和鋼筋籠下放完畢，以及樁的混凝土灌注后，應進行質量檢驗，并填寫《鉆孔灌注樁質量檢驗單》。

7.2 樁的質量檢驗；

主要是指灌注水下混凝土質量的檢驗、樁身質量檢測（結構完整性檢測和單樁承載力檢測），檢測工作由具有相應資格的部門進行。

8 、鉆孔灌注樁施工質量缺陷防治措施

鉆孔灌注樁施工屬于隱蔽工程，成樁的好壞直接影響到橋梁的承載力和橋梁的安全使用功能。施工中易出現的質量問題有：坍孔、縮孔、斷樁和孔位偏斜。

8.1 坍孔

在鉆孔過程中，如果出現鉆孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，出渣明顯增加，而進尺慢或停止，就表示有坍孔。一旦坍孔，鉆孔就無法進行，易造成掉鉆、埋鉆事故。

8.1.1 引起坍孔的原因：

(1)成孔速度太快，泥漿護壁來不及形成泥膜，泥漿濃度和密度不足，起不到可靠的護壁作用；(2)護壁深度不夠，下端孔口處于軟弱，在孔內水壓力下產生漏水；(3)鉆孔直接觸及護筒，由于震動使孔口坍塌。

8.1.2 預防措施：

(1)督促施工單位提高泥漿質量，選用相對密度、粘度、膠體率較大的泥漿，如果鉆孔土質是粉質砂土或亞粘土應增加粘土來制漿；(2)增加護筒的埋置深度，使護筒底端不漏將，確保孔內水壓力大于孔外，增加孔壁側壓力。

8.1.3 處理方法

(1)如果發生的孔口坍孔能用加大泥漿濃度來控制水位差，能使孔壁不再坍塌即可；如果不能停止時，當發生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并立即回填鉆孔，重新埋設深埋護筒，并將護筒周圍土夯實填密實重新鉆孔。(2)如果發生空內坍孔時，回填砂和泥土混合物，待回填物沉積密實后在進行鉆進。

8.2 縮孔

產生孔徑小于設計空值現象稱為縮孔，縮孔會產生鋼筋籠保護層過小及降低樁承載力的質量問題。

8.2.1 產生原因

(1)鉆機補焊不及時，嚴重磨損的鉆錐鉆出的比設計樁徑稍小。(2)鉆進土層中有軟粘土，遇水膨脹后使孔徑縮小。(3)清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導致保護層厚度不足。(4)孔內水頭下降，對孔壁靜水壓力減小，導致局部對孔壁土層失穩坍塌，造成樁身夾泥或縮徑。

8.2.2 預防措施

(1)經常檢查鉆具尺寸，并督促施工單位及時補焊或更換鋸齒，有軟素土時，采用失水率小的優質泥漿。(2)清孔時，要做到清渣不清泥，防止清孔后澆筑混凝土過程中局部坍孔，導致縮徑產生。

8.2.3 處理方法

如果產生縮徑，采用鉆具上、下反復掃孔的方法來擴大孔徑。

8.3 斷樁

斷樁是指鉆孔灌注樁在灌注混凝土的過程中，泥漿或砂礫進入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔開使混凝土變質或截面受損，從而使樁不能滿足受力要求。

8.3.1 形成原因

(1)首灌混凝土量不足，不能埋住導管底部，從而形成斷樁。(2)混凝土坍落度過小或石料粒徑過大，導管直徑過小堵管，當處理不好不得不提導管時形成斷樁。(3)導管口滲漏使泥漿進入導管。(4)導管埋置深度不足，拔導管時，導管底脫離混凝土面，形成斷樁。

8.3.2 預防措施

(1)一定要復核首灌混凝土的量是否準確。(2)對拌制混凝土的粗集料要控制好，最大粒徑不得超過40mm，不得大于導管內徑的1/6-1/8，選擇合理內徑的導管。(3)對混凝土灌注所用的導管，應督促承包人做密水承壓和接頭抗拉試驗，以防導管漏氣。(4)在灌注混凝土的過程中，嚴格控制導管埋置深度2～6m。

8.3.3 處理方法

(1)斷樁后能提鋼筋籠的速度提出鋼筋籠，用沖擊鉆將已灌注的混凝土沖碎，重新灌注新混凝土。

(2)斷樁在地表以下5～10m之內的，可開挖再接樁。

(3)斷樁后無條件進行現場處理或無法處理的，可報告設計單位，由設計單位提出補樁方案，在原樁兩側補樁。

8.4 鉆孔偏斜

現場鉆成的樁孔，垂直度不豎直，斜樁斜度不符合要求或樁位偏離設計樁位等稱為鉆孔偏斜。鉆孔偏斜會使鉆孔灌注樁施工時鋼筋籠難以吊入，造成樁的承載力小于設計要求。

8.4.1 形成原因

(1)樁機本身未豎直，平臺未水平。

(2)擴孔較大處鉆頭擺動偏向一方。

(3)鉆機產生不均勻沉降。

(4)鉆桿彎曲，接頭不正。

(5)在鉆孔過程中遇大孤石或探頭石。

8.4.2 預防措施

(1)檢查鉆桿、鉆架的垂直度，不符合要求，及時調整。

(2)加大樁機支持面積，使樁機穩固，并保證樁機水平臺水平。

(3)嚴格要求按規范要求配備鉆桿。

8.4.3 處理方法：在偏斜處鉆頭上下反復掃孔，使孔正直。

[1]陳建新.橋梁鉆孔灌注樁施工中的問題及防治[J].中南公路工程.2004(04).

[2]劉秋芝.談鉆孔灌注樁施工質量控制[J].港工技術.2005(02).