如何加強旋挖機鉆孔灌注樁施工質量管理

黃富江

【摘要】本文介紹了旋挖機鉆孔灌注樁，從施工前的準備工作到施工中的各環節的質量控制以及注意事項。

【關鍵詞】旋挖機鉆孔灌注樁 施工質量

一、前言

灌注樁基礎是橋梁、高層建筑、深基坑支護等常用的基礎結構，具有經濟、可靠、應用廣泛等優點。常用的樁基成孔方式有人工成孔、抓挖成孔、攪鉆成孔、沖擊成孔和旋挖成孔等。

二、旋挖機鉆孔灌注樁施工準備

1、嚴格審核圖紙，對樁的設計坐標、高程進行復核計算，確認無誤后編制旋挖樁機樁位平面圖，標注樁心坐標點，以便施工測量放線及樁定位，樁成孔資料的收集整理和樁驗收。

2、樁位放樣后進行串線檢查鉆孔灌注樁基礎放樣的橫向、縱向偏差。樁位控制點埋設護樁，每點四個，護樁要做到穩固，易于保存。樁位放樣后及時上報測量監理工程師驗收。

3、合理安排施工場地，確保旋挖樁機道路暢通。

4、對施工所需要人員、材料、設備等數量和供應情況、品種、質量等進行詳細檢查，落實供應計劃。

三、成樁注意事項及處理。

1、旋挖取土成孔中，靜態泥漿作為成孔過程的穩定液，主要作用是護壁，在孔壁處形成一薄層泥皮，使水無法從內向外或從外向內滲透來進行防護。針對本工程的地質情況，調整泥漿配比，控制泥漿比重，提高泥粉質量，增加粘性及潤滑感，適當添加處理劑，增強絮凝能力是重要的，確保護壁泥皮的厚度及強度。初次注入泥漿，盡量豎直向下沖擊在樁孔中間，避免泥漿沿護筒側壁下流沖塌護筒根部，造成護筒根部基土的松軟，正式鉆進前，再倒入2 ～ 3 袋膨潤土，啟動鉆機的高速甩土功能，進行充分攪拌，提高膨潤土的含量，增大護筒底部同基土結合處護壁泥皮的厚度，防止鉆進過程孔口滲漏坍塌。另外也可在鉆孔前進行

泥漿提前配置，將好的黃土或膨潤土，火堿及專用纖維素按照相關的比例進調配。

2、護筒內徑尺寸較大，能貯存足夠的泥漿，在360鉆桿提出樁孔時，要確保護筒內的水壓，維護孔壁泥皮的穩定。同時單邊鍘隙達到200mm，可有效避免回轉斗升降過程碰撞、刮拉護筒，保護孔口的穩固。特制3m 超高護筒，可以埋至粘土層以下500mm，能有效防止孔口滲漏坍塌及周圍環境振動、鉆孔對樁孔的影響。護筒埋設的傳統方法： 先用相應樁徑的回轉斗鉆至護筒深度，側壁安裝邊刀擴至護筒外徑尺寸，副卷吊起，放入護筒，校正，層層填埋夯實。

3、鉆進過程，回轉斗的底盤斗門必須保證處于關閉狀態，以防止回轉斗內砂土或粘土落入護壁泥漿中，破壞泥漿的配比； 每個工作循環嚴格控制鉆進尺度，避免埋鉆事故； 同時應適當控制回轉斗的提升速度。施工實踐表明，升降速度宜保持在0. 75 ～ 0. 85m/s，提升速度過快，泥漿在回轉斗與孔壁之間高速流過，沖刷孔壁，破壞泥皮，對孔壁的穩定不利，容易引起坍塌。

4、樁孔完成以后，清孔、下放鋼筋籠、砼的灌注等工序中均應規范操作，避免成孔的坍塌。如鋼筋籠下放過程，應吊車吊起、堅直、穩步放入孔內，避免碰撞孔壁，以造成泥皮或孔壁的破壞，從而引起灌注過程，樁孔的坍塌及出現斷樁、廢樁等現象。

四、樁施工質量控制措施

1、根據試驗檢測選用合格的材料，主要材料水泥、鋼材必須有產品合格證，砂、石材料進場時都需進行檢查驗收，使用時仍需進行嚴格試驗，以確保原材料的質量。工地試驗室嚴格把關配合比，并做好現場施工檢測。

2、為防止快速地上下移動鉆斗，水流以較快的速度在鉆斗外側和孔壁之間的空隙中流動導致沖刷孔壁，和上下提鉆斗時在其下方產生負壓而導致孔壁坍塌，應按孔徑的大小及土質的情況來調整鉆斗的升降速度。

3、鉆孔灌注樁水下砼使用導管灌注，現場的配合比要隨水泥的品種，砂、石規格及用水量的變化而進行調整。

4、施工現場試驗員跟蹤把關，在灌注砼時不定時加強對坍落度的控制，砼坍落度采用18cm～22cm 為宜，在灌注砼過程中嚴格測量灌注砼的標高和導管的埋置深度，導管的埋深應保持在2m～4m，要保證砼順利進行，當灌注至距頂點標高8m～10m 時，及時調整砼坍落度，降低到12cm～16cm 以提高砼的強度，每根樁留取砼試件3 組，做強度試驗。

六、灌注樁混凝土質量控制

2011 年貴州施達集團建設的鳳凰城商住樓二期工程中，樁基施工采用了三一重工R280 型多功能旋挖鉆機設備。灌注樁樁身直徑有1000mm、1200mm、1500mm、1800mm 四種。該工程場地處于兩山谷低凹處，地質鉆探資料顯示，場地巖土由殘坡積紅粘土、三疊系中統個舊組（T2g）灰色中厚層白云質灰巖組成，基巖巖性簡單，現分述如下：

1、殘坡積紅粘土層（Qel+dl）：灰褐色，褐黃色，全場地分布，根據其含水比分為硬塑、可塑和軟塑紅粘土，在地下室開挖到設計深度后剩余厚度0～11m。

2、基巖（T2g）：灰色、灰白色，中厚層狀，微晶結構，節理裂隙及溶蝕現象發育，見方解石脈，蜂窩狀小溶孔及縫合線構造，強風化基巖巖芯呈碎塊狀和砂狀。中風化基巖巖芯呈柱狀、短柱狀和碎塊狀，巖體較破碎。

對樁底容許沉渣（ 沉淤） 厚度≤50mm，對水下混凝土坍落度在180 ～220mm。鋼筋籠鋼筋采用級別： 縱筋、加強箍HRB335，螺旋筋采用HPB235.

2011 年在廣鐵集團廣州車輛段綜合住宅樓二期工程中，樁基施工采用了三一重工R250 型多功能旋挖鉆機設備。灌注樁樁身直徑有1000mm、1200mm、1500mm 三種。該工程場地處于珠江三角洲沖積平原，地質鉆探資料顯示，樁基礎部位土層大致為雜填土、粉質粘土、全風化泥質粉砂巖、強風化泥質粉砂巖和中風化泥質粉砂巖。設計樁頂標高 8. 3m ，對樁底容許沉渣（ 沉淤） 厚度≤50mm，對水下混凝土坍落度在180 ～220mm，有溶洞的樁混凝土坍落度在220 ～ 240mm。鋼筋籠鋼筋采用級別： 縱筋、加強箍HRB335，螺旋筋采用HPB235.

1. 灌注水下混凝土： 采用垂直導管法灌注水下混凝土。

2. 水下混凝土是根據設計強度由試驗室提供配合比，施工前測定砂、石的含水量，換算施工配合比后，交付攪拌站嚴格按配合比施工，并不定時的檢測坍落度，以保證混凝土的灌注質量。

3. 灌注前，導管下端距孔底25 ～ 40cm 為宜。儲料斗有足夠的容量，即砼初存量，應保證首批砼灌注后，便導管埋入砼的深度不小于1.0m，其最小的初存量可按下式計算：

V = 1 /2 × L × A1 + K × （ 1. 0 + t1 + t2） × A2

式中V - 砼的初存量（ m3） ；L - 灌注砼前導管在水中的長度（ m） ；A1 - 導管斷面面積（ m2） ；K - 超灌系數，一般取1. 2 - 1. 3；t1 - 導管下端至沉渣距離（ m） ；t2 - 沉渣厚度（ m） ；A2 - 設計鉆孔斷面面積（ m2） 。

4. 灌注水下混凝土的工作應迅速，防止塌孔和泥漿沉淀過厚。

5. 在把首批混凝土灌入孔底后，應立即檢測孔內混凝土面的高度。計算出導管的埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。

6. 測量水下砼面的位置用測繩吊著重錘進行，過重則陷入砼內，過輕則浮在泥漿中沉不下去。測錘一般用鋼筋焊制，長25cm，重2 ～ 3kg，由經驗豐富者操作，并以灌注混凝土的數量校對，以防出錯。埋管深度一般控制在2 ～ 4m 內。撥導管前須仔細探測混凝土面的深度，用測深錘測深時，須由兩人用兩個測錘測深以防止誤測。

7. 為防止鋼筋籠被混凝土頂托上升，在灌注下段混凝土時應盡量加快，當孔內混凝土面接近鋼筋籠時，應保持較深的埋管，放慢灌注速度，當混凝土面升入鋼筋籠1 ～ 2m 后，應減少導管埋入深度。灌注標高應高出樁頂設計高程0. 5 ～ 1. 0m。在拔除最后一段長導管時，拔管速度要慢，以防樁頂沉淀的泥漿擠入導管下，形成泥心。灌注中必須按規定制作試件。

8. 按超前鉆資料里顯示有溶洞樁號使用比設計高一等級砼，坍落度在220 ～ 240mm，用砼填滿溶洞。

七、結論

綜上所述，鉆孔灌注樁的整個施工過程都是隱蔽工作，每道工序都必須從嚴要求，保證施工質量，任何一道工序出現問題都將帶來嚴重的后果。因此，要保證鉆孔灌注樁的施工質量，各部門全面配合，做到精益求精，才能保證結構工程質量

【參考文獻】

[1] 刁坤林.旋挖機鉆孔灌注樁施工質量控制[J].工程科技，2006.

[2] 楊景峰，張文杰，趙海玉.旋挖鉆機施工工藝及控制[J].交通科技，2006.