鉆孔灌注樁施工及質(zhì)量缺陷控制

■章 菁 ■中交第四公路工程局有限公司，北京 100022

1 鉆孔灌注施工的工藝流程

1.1 準(zhǔn)備

施工單位對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平，并對(duì)鉆機(jī)進(jìn)行檢查，包括電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，鉆竿的垂直度，以及剎車片的保養(yǎng)等。其次，由測(cè)量隊(duì)對(duì)樁位進(jìn)行準(zhǔn)確的放樣，并用短鋼筋做出醒目而穩(wěn)定的標(biāo)志。

1.2 鉆機(jī)就位及埋設(shè)護(hù)筒

鉆機(jī)就位要求對(duì)樁位進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)中，中心點(diǎn)誤差不能超過規(guī)范要求。護(hù)筒直徑應(yīng)≥d+200d(為樁徑，單位:mm)，樁位應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定并經(jīng)監(jiān)理認(rèn)可，護(hù)筒中心應(yīng)與樁位重合，誤差不大于10mm，并經(jīng)監(jiān)理檢查核實(shí)后方可在其周邊填土嵌固，護(hù)筒頂一般宜高出地面200mm。

1.3 泥漿制備

成孔泥漿指標(biāo)為:比重為1.1～1.3，粘度要求在18－22(秒)，含砂率＜5%;清孔泥漿指標(biāo):1.1～1.2，粘度18～20(秒)，含砂率＜54%。

1.4 成孔

鉆機(jī)操作人員應(yīng)作好鉆進(jìn)判層工作，對(duì)鉆機(jī)進(jìn)入不同土層的時(shí)間、鉆機(jī)的振動(dòng)情況、鉆進(jìn)的速度等作好記錄，特別要做好持力層的判層記錄。當(dāng)鉆入持力層面時(shí)，機(jī)臺(tái)操作人員應(yīng)及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)施工員及監(jiān)理人員到現(xiàn)場(chǎng)取渣樣(并標(biāo)出進(jìn)尺深度和時(shí)間)，經(jīng)反復(fù)多次參照孔進(jìn)尺深。鉆進(jìn)終孔深度時(shí)，應(yīng)當(dāng)著監(jiān)理人員面取出渣樣檢查，直至鉆入符合設(shè)計(jì)要求的終孔深度為止。

1.5 清孔

分兩次進(jìn)行。首次是成孔結(jié)束后，由泥漿泵供漿對(duì)孔底進(jìn)行沖洗排渣，盡量使沉渣厚度小于設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，且泥漿比重降到1.1－1.2以下;第二次清孔是在下放鋼筋籠和導(dǎo)管后在導(dǎo)管口加悶蓋注入高壓泥漿進(jìn)行清孔，使沉渣厚度小于設(shè)計(jì)或規(guī)范要求為止。

1.6 鋼筋籠制作及沉放

根據(jù)設(shè)計(jì)要求制作鋼筋籠，主筋接頭焊接應(yīng)沿環(huán)向并列，焊縫長(zhǎng)度不小于10d(單面焊)或5d(雙面焊)，螺旋箍與加強(qiáng)箍均與主筋點(diǎn)焊之。保護(hù)層厚度60mm，以主筋外皮為準(zhǔn)，宜用圓形可轉(zhuǎn)動(dòng)的砂漿塊作混凝土保護(hù)層。現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員要注意檢查鋼筋籠的長(zhǎng)度及沉放標(biāo)高，并敦促施工人員吊準(zhǔn)標(biāo)高固定之，以防在澆灌混凝土?xí)r上浮或下掉。

2 質(zhì)量缺陷及處理措施

2.1 斷樁

斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對(duì)于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時(shí)又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對(duì)策，預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時(shí)采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面:

(1)灌注混凝土過程中，測(cè)定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或探測(cè)儀器不精確時(shí)，易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)程用規(guī)定的測(cè)身錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認(rèn)真核對(duì)，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。

(2)在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過大，以及灌注時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致已灌混凝土流動(dòng)性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導(dǎo)管，在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。在水塘壩特大橋的施工過程中就曾出現(xiàn)爆管現(xiàn)象，其主要原因就是在灌注過程中，混凝土流動(dòng)性小，導(dǎo)管提升過猛，導(dǎo)致導(dǎo)管壓力過大，造成管身破裂。

(3)卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料(有的機(jī)械配料不及時(shí)校核)隨意性大，責(zé)任心差，造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大，使坍落度波動(dòng)大，拌出混合料時(shí)稀時(shí)干。坍落度過大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管;坍落度過小或灌注時(shí)間過長(zhǎng)，使混凝土的初凝時(shí)間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，都會(huì)導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。所以嚴(yán)格控制混凝土配合比，縮短灌注時(shí)間，是減少和避免此類斷樁的重要措施。

(4)另外，導(dǎo)管漏水、機(jī)械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認(rèn)真對(duì)待灌注前的準(zhǔn)備工作，這對(duì)保證樁基的質(zhì)量很重要。

2.2 斷樁處理措施

(1)原位復(fù)樁。對(duì)在施工過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測(cè)出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新澆筑一根新樁，做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，可根據(jù)工程的重要性、地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量等因素選擇采用。

(2)接樁。

(3)樁芯鑿井法。這種方法說起來容易做起來難，即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一直徑為80cm的井，深度至少超過缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用挖孔混凝土施工方法澆筑膨脹混凝土。

2.3 鉆控傾斜

這種情況可能由多方面的原因，一種可能是由于鉆機(jī)的原因造成的，或者是放樣不準(zhǔn)，或者因?yàn)樵跊_擊鉆沖孔過程中，遇到孤石，鉆錘打偏。在西攀高速公路水塘壩特大橋的施工過程中，就曾遇到過這種情況，在離孔底3、4米的位置，遇到一孤石，一半在孔位內(nèi)，一半在孔以外，致使鉆錘受力不均，逐漸達(dá)偏，在放鋼筋籠的時(shí)候，放到還剩2、3米時(shí)再也放不下去，使鋼筋籠嚴(yán)重受損，只能提出來重新沖孔。解決這種情況就要求經(jīng)常的復(fù)測(cè)樁位，當(dāng)發(fā)現(xiàn)樁位經(jīng)常偏斜，吊錘的鋼絲繩擺動(dòng)過大時(shí)，就要考慮孔底打偏，采取措施，邊沖孔，邊往孔底反復(fù)加石塊，逐漸使孔身偏斜恢復(fù)過來。

鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)仍將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。