橋梁工程鉆孔灌注樁施工質量控制探討

張炳濤

摘 要：橋梁工程中采用鉆孔灌注樁基礎，施工中經常出現塌孔、鋼筋籠上浮及斷樁等現象。筆者針對這些問題產生的原因進行分析，并根據本人施工經驗，對鉆孔灌注樁的施工工藝、技術要點、質量控制等多方面進行闡述，結合施工技術規范和施工現場對鉆孔灌注樁的施工技術進行淺談。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；施工技術；工藝流程

1 引言

鉆孔灌注樁在我國基礎建設行業廣泛應用，并積累了大量的施工經驗。鉆孔灌注樁是在地下施工形成，成樁質量的優劣直接與施工過程控制緊密相連，由于樁基工程是在地下澆筑施工很難直接觀測進行控制，容易出現質量問題，如清孔不徹底沉渣偏多、鋼筋籠保護層厚度不足、斷樁等。出現質量問題難以補救，因此，必須加強對鉆孔灌注樁的施工過程中質量控制，避免出現質量事故，保證樁基的質量。

2 施工技術原理及工藝流程

鉆孔灌注樁，是指通過將大量混凝土迅速灌注排開孔底的水及泥漿，并一次性把導管的出料口包裹到混凝土的一定深度之中，進而對下一步灌注的混凝土和孔內水及泥漿起到隔離作用，然后再不斷地把高流態混凝土注入樁孔。在這個過程中，應不停歇的按規范要求提升導管高度并使出料口埋入混凝土的深度距離不能過小，這樣就可以根據出料口及入料口之間的高度差形成巨大的壓強，將后續的混凝土擠入之前的混凝土。

通常情況下，鉆孔灌注樁的施工工藝流程為：施工準備工作→泥漿準備工作→測量定位→埋置護筒→樁機就位→鉆進成孔→檢查已完成的成孔質量→放置鋼筋籠→向水下部分灌注混凝土→移出護筒→全部完成，進行質量檢測。鉆孔灌注樁的施工工藝流程較為復雜，在施工過程中，有許多重點事項在施工時是需要注意的。

3 橋梁工程中鉆孔灌注樁施工的技術要點、質量控制

3.1 鉆機成孔技術要點、質量控制

3.1.1 確保樁身成孔垂直精度

如我單位承擔施工的橋梁工程，基礎設計為鉆孔摩擦樁，樁徑1.5m，平均樁長50m，穿過土層分別為粉質粘土、軟塑、粘土中密細砂、中砂、粗砂，最后樁基落座于持力巖土層。為保證鉆孔樁施工質量，施工前對所有的參建人員進行作業前的技術培訓，提高作業者的技術素質，對設計提供的相關測量坐標采用GPS定位和全站儀復核測量，確定實測樁基中心坐標符合設計標準，并對每個樁位坐標建立臨時控制網，按測量及施工要求對每個樁位設立縱、橫向控制點，用于護筒埋設及樁機對位。鉆機就位前先對場地進行平整、碾壓，保證鉆機安放穩定，避免場地基礎不均勻沉降產生鉆機傾斜，經常檢查支架和鉆桿的垂直度是否滿足要求。

3.1.2 采取隔樁施工

鉆孔灌注樁的樁身土體對樁基產生側向動壓力，特別是在成樁初期，混凝土強度很低，采取隔樁施工方法比較合理，可以有效防止樁間土壓力過大造成塌孔、縮頸等現象發生。

3.1.3 樁位、樁徑

護筒定位后及時復測護筒的位置，中心線偏差不大于50mm，鉆機固定后還要再次復核中線點的誤差在允許范圍內，護筒采用5-10mm鋼板彎制，高度大于地面0.5m，周圍用粘性土壤回填密實，防止鉆孔過程中發生漏漿的現象。在樁機就位后及時復核鉆機底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便校驗成孔深度。鉆機鉆頭直徑的大小將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經常復核鉆頭直徑，如發現其磨損超過10mm就要及時修補或調換鉆頭。

3.1.4 泥漿比重

施工時根據實際土質狀態，我們采用了反循環鉆機進行鉆孔樁施工，泥漿在鉆孔樁施工中對護壁和清孔有著很大的影響，因此，對于施工過程中泥漿的控制必須嚴格。實際施工中，泥漿比重按1.05～1.1控制，入孔泥漿黏度根據該樁基礎土質實際情況按20～25s進行控制，含砂率控制在4%、PH值7.65，漿體用料選用優質黏土，為確保在鉆進過程中護壁質量，防止坍孔，隨時檢驗泥漿比重和含砂率，并且按時做好檢查記錄。對于施工過程中泥漿的質量和黏度控制，必須嚴格按技術要求落實，達到其護壁的作用。

3.1.5 灌樁前清孔和二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣和調漿濃度，孔底沉渣是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔時按換漿法清孔，及時向孔內注入新鮮泥漿保持孔內水位高度，控制方法如下：排出的泥漿應達到手捻無2-3mm的顆粒，用泥漿測試儀測試；泥漿比重不大于1.1，含砂率小于2%，黏度為17-20s，澆筑混凝土前樁底沉碴厚度不大于200mm，應充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔，直到孔口返漿比重達到施工要求。孔底沉渣厚度應小于50mm，如沉渣厚度超標應進行二次清孔直至符合規范要求，并要立即進行水下混凝土的灌注工作。

3.2 灌注成樁技術要點、質量控制

鉆孔灌注樁混凝土的施工是在水下進行的，因此具有隱蔽性強及容易造成質量缺陷，因此水下混凝土澆注的質量控制是關鍵，灌注混凝土施工主要有以下幾個技術要點：

3.2.1 為確保鉆孔樁質量，嚴格檢驗水泥、砂、碎石機外加劑檢查合格證及二檢報告，發現進場原材料有問題，應重新取樣送檢，檢測合格后再進行混凝土攪拌。

3.2.2 使用導管灌注水下混凝土，導管在使用前進行滲水試驗和模數組裝，導管接口處用法蘭盤加橡膠墊相互用高強度螺栓連接，靠近作業平臺設三根一米導管，混凝土采用水下混凝土標準配制，塌落度控制在180-200mm。導管連接要好，并加好橡膠墊。

3.2.3 為防止發生質量事故，在混凝土攪拌時應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制，水下混凝土坍落度一般采用18-20cm，并隨時觀測灌注混凝土頂面的標高與導管的埋入深度關系，導管的埋置深度一般宜保持在2-4m，當灌注至距樁頂標高8-10m時，調整塌落度至12-15cm。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動導管，使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導管則容易造成孔內混凝土波動沖刷孔壁，導致孔壁泥漿下落，樁身夾泥，這種現象在砂層地質的施工環境下比較容易發生。

3.2.4 為確保樁頂施工質量，混凝土灌注高于設計標高，灌注結束后將高出設計的混凝土鑿除。增加的高度一般不宜小于0.5米。在實際施工中，為確保樁基與承臺的搭接質量，樁基的灌注高度較設計高度高出1.0-1.5m，初凝后鑿除該部分，將外露鋼筋嵌入承臺。保證樁基混凝土強度符合要求，且與承臺結合嚴密。我單位施工的該橋樁基共計306根，成樁后經無損樁基檢測Ⅰ類樁98%，Ⅱ類樁2%，滿足驗收要求。

4 結束語

鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，施工中任何一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，造成巨大的經濟損失。因此，要求施工時在施工技術措施上要充分落實，并加強質量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量，力爭將隱患消除在成樁之前。對灌注樁在施工過程中可能會發生的一些問題進行分析后，制訂出施工質量控制措施標準、實施方案，以便有效地對樁基施工質量加以控制。工程成敗的關鍵，重在落實。

鉆孔灌注樁施工是橋梁工程中一個關鍵的分項工程，其施工質量直接關系到橋梁工程的安危。要加強監控，堅持預防為主，以保證鉆孔灌注樁的質量。

參考文獻

[1]鐵路橋涵工程施工安全技術規程TB10303-2009.中華人民共和國鐵道部發布，2009.

[2]韓劍光.鉆孔灌注樁施工技術和質量控制[S].中國水運，2009.

[3]鐵路橋涵工程施工質量驗收標準TB10415-2003.中華人民共和國鐵道部發布，2003.