橋梁施工中旋挖鉆孔樁的施工質量控制

摘要：橋梁施工中輕型樁基礎以其良好的技術性能及經濟性在當代橋梁設計中得到廣泛應用，但由于其屬于地下隱蔽工程施工，施工質量控制難度較大，不可預見性施工影響因素較多，使得樁基礎施工質量控制難以保證。本文將結合某橋梁基礎施工實例，通過在施工中施行的相關技術管理措施，找到控制旋挖鉆孔樁施工過程中質量控制方法，進以提高橋梁施工整體安全性。

關鍵詞：旋挖鉆孔樁 施工質量控制

1 工程概況

本工程懸澆梁為50+2×80+50m單箱雙室變截面預應力混凝土連續箱梁，跨越鐵路線路上、下行主線及電廠專用線，同時跨越人工河。箱梁采用菱形掛藍懸澆法施工，頂板寬17.5m，底板寬12.5m，懸臂長2.5m。箱梁橋面設置1.5%的單向橫坡，橫坡采用箱梁橫向斜向布置形成；頂底板與路面橫坡相同，腹板鉛直設置。承臺厚度3m，平面尺寸10.5×11m。基礎為鉆孔灌注樁基礎，采用機械旋挖鉆孔施工，樁徑1.5m，全橋共96根。

2 施工工藝及質量控制要點

2.1 鉆孔樁施工工藝流程 鉆孔樁施工分四個關鍵環節，即：測量放線（樁基定位）、成孔、鋼筋籠制作、水下砼灌注。樁基混凝土使用商品混凝土。其施工工藝流程如下：樁基定位—鉆機就位—成孔—鋼筋籠制作—鋼筋籠安放—導管安設—砼攪拌—水下澆灌砼。

2.2 施工技術質量控制要點

2.3 各工序施工方法及質量控制標準

2.3.1 測量放線。①依據已布設的平面控制加密導線點坐標和經復核計算無誤的各鉆孔樁中心坐標，反算出待測樁位至測站控制點的方位角，然后安置全站儀檢測測站與后視控制點坐標，精確定向，確定待定樁位的中心樁。②采用正交線法定出該樁的法線方向線控制樁，供護桶安裝及機具定位使用。③每個鉆孔樁的護桶安裝就位后，應測量護桶頂標高，供檢測孔深度樁底標高使用。

2.3.2 成孔施工。①埋設護筒，護筒埋設偏差應符合施工規范的有關規定，護筒高出地面不少于20cm。②樁位偏差的控制應在護筒埋設時進行，埋設時應依據樁位，釘設四個控制樁，護筒埋設后利用四個控制樁位十字線控制護筒偏差，當確認護筒埋設偏差符合要求后，四周用粘土夯實。③鉆機對位應采用十字線，用鉆頭對準十字節線交點，確認符合要求后，開始鉆進。④旋挖鉆機采用制備化學泥漿護壁。鉆進時每回次進尺控制在50cm以內，提鉆應緩慢，及時向孔內補充備用泥漿、保證孔內漿面高于護筒底部。⑤成孔達到設計深度后進行清孔。泥漿指標滿足比重1.05～1.15，粘度不大于17～20s含砂量不大于2%時，才可以終孔提鉆。⑥鉆進過程中應認真填寫施工記錄，詳細記錄地層變化、鉆進過程中出現的有關問題。

2.3.3 鋼筋籠制作。①根據施工圖紙及設計要求下料，主筋搭焊；制作螺旋筋、加強筋，加強筋采用搭接雙面焊，焊接長度不小于5d（d—鋼筋直徑）。②制作成型：加強筋與主筋點焊，焊接要牢固；螺旋筋與主筋綁扎，同時可與主筋點焊4點；鋼筋成型時，應將主筋接頭錯開，同一截面接頭數量不超過主筋總根數的50%，相鄰接頭縱向間距應大于35d，并不得小于50cm。

2.3.4 水下灌注砼。①導管下沉。導管長度應根據實際孔深確定，施工中導管下端距孔底按25～40cm控制。②測量沉渣厚度。在灌注砼前應保證孔底沉渣厚度不大于0.4d，否則進行二次清孔，直至滿足要求為止。有關泥漿指標可見成孔一節。③初灌要求。初灌量是砼灌注的關鍵指標，初灌后應保證導管埋置深度不小于1.0m，初灌時要使用隔水塞，隔水塞使用皮球內膽。施工中，初灌量不小于2-3立方米。④砼灌注。每盤砼灌注后應及時測量砼面上升高度，計算導管埋深，并及時拆卸導管，導管埋置深度不宜大于6.0m。每次拆卸導管后，導管埋置深度不得少于2.0m。為保證樁頂砼質量，應在樁頂設計標高的基礎上超灌一定量的砼，本工程超灌高度不少于50cm。當確認砼灌至樁頂時，應用“掏筒”探測砼質量，確認合格后，方可提升導管。砼灌注過程中應組織好人力、物力，連續灌注，不得中間停頓。灌注過程中由灌注記錄員做好灌注記錄。

3 鉆孔樁施工質量保證措施

3.1 質量檢測人員的配備 設專職質量管理員，并配備專職質檢員。在灌注樁工程開工之前須經質檢工程師自檢，經監理工程師同意簽證后才可進行下一工序施工。

3.2 鋼護筒埋設質量的控制 鉆孔樁鋼護筒的埋設質量直接影響鉆孔樁的施工質量。施工時利用型鋼制鋼護筒導向架，然后由質檢工程師與主管技術員一起測量導向架的垂直度和平面位置的準確性，確認符合規范要求后才沿導向架下沉鋼護筒。

3.3 鉆孔泥漿的質量控制 鉆孔過程中泥漿質量控制的好壞直接影響成孔質量和成孔速度。為減少鉆孔事故的發生，采用膨潤土泥漿，施工中嚴格按規范要求的各項指標進行控制。

4 常見問題及解決方法

4.1 坍孔

4.1.1 坍孔原因。①泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標不符合要求，使孔壁未形成堅實泥皮。②由于出渣后未及時補充泥漿（或水），或河水、潮水上漲，或孔內出現承壓水，或鉆孔通過砂礫等強透水層，孔內水流失等而造成孔內水頭高度不夠。③護筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機直接接觸在護筒上，由于振動使孔口坍塌，擴展成較大坍孔。

4.1.2 坍孔的預防和處理。①在松散粉砂土或流砂中鉆進時，應控制進尺速度，選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質量泥漿。②發生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆。③如發生孔內坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上1m-2m，如坍孔嚴重時應全部回填，待回填物沉積密實后再行鉆進。

4.2 擴孔和縮孔 擴孔比較多見，一般表局部的孔徑過大。在地下水呈運動狀態、土質松散地層處或鉆錐擺動過大時，易于出現擴孔，擴孔發生原因與坍孔相同，輕則為擴孔，重則為坍孔。若只孔內局部發生坍塌而擴孔，鉆孔仍能達到設計深度則不必處理，只是混凝土灌注量大大增加。若因擴孔后繼續坍塌影響鉆進，應按坍孔事故處理。縮孔即孔徑的超常縮小，一般表現為鉆機鉆進時發生卡鉆、提不出鉆頭或者提外鳴叫的跡象。縮孔原因有兩種：一種是鉆錐焊補不及時，嚴重磨耗的鉆錐往往鉆出較設計樁徑稍小的孔；另一種是由于地層中有軟塑土（俗稱橡皮土），遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發生縮孔。為防止縮孔，前者要及時修補磨損的鉆頭，后者要使用失水率小的優質泥漿護壁并須快轉慢進，并復鉆兩三次；或者使用卷揚機吊住鉆錐上下、左右反復掃孔以擴大孔徑，直至使發生縮孔部位達到設計要求為止。對于有縮孔現象的孔位，鋼筋籠就位后須立即灌注，以免樁身縮徑或露筋。

4.3 鉆孔偏斜

4.3.1 偏斜原因。①鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石。②在有傾斜的軟硬地層交界處，巖面傾斜鉆進；或在粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進，鉆頭受力不均。③擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。④鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷、位移。⑤鉆桿彎曲，接頭不正。

4.3.2 預防和處理。①安裝鉆機時要使轉盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者應在一條豎直線上，并經常檢查校正。②由于主動鉆桿較長，轉動時上部擺動過大。必須在鉆架上增設導向架，控制桿上的提引水龍頭，使其沿導向架對中鉆進。③鉆桿接頭應逐個檢查，及時調正，當主動鉆桿彎曲時，要用千斤頂及時調直。

5 結束語

輕型樁基礎施工其隱蔽工程施工的特點要求施工質量控制過程要嚴格遵守操作規范，控制鋼筋籠的制作及水下混凝土灌注施工的相關施工要求，尤其要求各工序的質量檢查必須隨施工進行完成，不得有遺漏，以此才能確保樁基礎的施工質量。

參考文獻：

[1]《公路橋涵施工規范》.

[2]劉付豐.淺談橋梁施工中的質量控制[J].價值工程，2010（33）.

[3]王占峰.橋梁施工裂縫的原因和防治措施探析[J].價值工程，2011（03）.