鉆孔灌注樁施工技術(shù)及常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題防治措施

張偉靖 張偉琴 王格平

(中國(guó)華陰兵器試驗(yàn)中心,陜西 華陰 714200)

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鉆孔灌注樁施工技術(shù)及常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題防治措施

張偉靖 張偉琴 王格平

(中國(guó)華陰兵器試驗(yàn)中心,陜西 華陰 714200)

從樁位放線、制漿、埋設(shè)護(hù)筒、鉆孔等方面，闡述了鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點(diǎn)，并針對(duì)鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題,提出了防治措施，指出鉆孔灌注樁具有適用范圍廣、操作方便、污染少、振動(dòng)小等優(yōu)勢(shì)。

鉆孔灌注樁，施工技術(shù)，質(zhì)量問(wèn)題，防治措施

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展、人口數(shù)量的增加和城市化進(jìn)程的加快，高層建筑、運(yùn)輸鐵路的數(shù)量越來(lái)越多，但是由于多數(shù)地方的地質(zhì)條件較差，地基不能直接承受上部荷載壓力；而鉆孔灌注樁具有很強(qiáng)的傳承荷載的作用，可將上部荷載傳遞到地質(zhì)中的持力層(堅(jiān)硬的巖石層或較堅(jiān)硬的砂層)，因而鉆孔灌注樁在建筑業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1 鉆孔灌注樁的特點(diǎn)

鉆孔灌注樁具有設(shè)備構(gòu)造簡(jiǎn)單，適用范圍廣，操作方便，工藝成熟，不受施工場(chǎng)地限制，污染少、振動(dòng)較小等特性，廣泛的應(yīng)用于建筑業(yè)。

2 灌注樁的施工技術(shù)

2.1 樁位放線

依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，由專業(yè)測(cè)量人員按甲方提供的定位基點(diǎn)對(duì)施工圖中每根樁的位置及地面標(biāo)高進(jìn)行放樣，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求后，方可施工。

2.2 制漿

制漿的時(shí)候應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)比例進(jìn)行制備，須嚴(yán)格控制水、粘土和添加劑的比例，泥漿控制指標(biāo)應(yīng)滿足下列要求：相對(duì)密度： 一般土層1.05～1.20，易坍土層1.20～1.45；粘度：一般土層16 s～22 s，易坍土層19 s～28 s；靜切力：一般土層1.0 Pa～2.25 Pa，易坍土層3 Pa～5 Pa；含砂率：8%～4%；與此同時(shí)應(yīng)準(zhǔn)備好鉆孔的護(hù)壁。

2.3 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒通常采用4 mm～10 mm厚鋼板制作，護(hù)筒的內(nèi)徑大于鉆頭直徑200 mm～300 mm，高度隨埋深確定。護(hù)筒埋深根據(jù)地下水位確定；其上部開(kāi)設(shè)溢漿口，并高出地面0.3 m～0.4 m；埋設(shè)護(hù)筒應(yīng)定位準(zhǔn)確，周圍用粘土分層回填夯實(shí)固定，防止護(hù)筒施工過(guò)程中因震動(dòng)產(chǎn)生移位和因漏漿而導(dǎo)致護(hù)筒傾斜。

2.4 鉆孔和清孔

在施工開(kāi)鉆之前，首先對(duì)每一個(gè)孔位標(biāo)志點(diǎn)都要進(jìn)行復(fù)核，要保證鉆頭對(duì)準(zhǔn)樁中心；其次要保證鉆孔機(jī)在整個(gè)作業(yè)過(guò)程中的穩(wěn)定性。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，在混凝土灌注之前，孔底沉渣厚度應(yīng)達(dá)到下列要求：端承樁不大于500 mm；摩擦樁不大于100 mm；因此在清孔期間中要連續(xù)地置換泥漿，直到灌注混凝土，且保持距孔底500 mm以內(nèi)的泥漿相對(duì)密度小于1.25，粘度不大于28 s，含砂率不大于8%；在第一次清孔達(dá)到規(guī)范要求后，因下放鋼筋籠及導(dǎo)管，清孔需要中斷一段時(shí)間；因此在灌注混凝土?xí)r根據(jù)需要進(jìn)行二次清孔。

2.5 鋼筋籠制作、安裝

制作時(shí)，鋼筋籠長(zhǎng)度超過(guò)20 m時(shí)，宜分段制作；分段后主筋接頭應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)，同一截面內(nèi)主筋接頭數(shù)量不大于50%；雙面搭接焊縫長(zhǎng)度不小于5d，單面搭接焊縫搭接焊縫長(zhǎng)度不小于10d。鋼筋籠主筋保護(hù)層厚度為5 cm，通過(guò)鋼筋籠外側(cè)焊接鋼筋制作的耳環(huán)墊塊或綁扎預(yù)制混凝土墊塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。在制作過(guò)程中保護(hù)層厚度、頂部和中心誤差應(yīng)控制在20 mm之內(nèi)，底部為50 mm。安裝時(shí)，用吊車對(duì)準(zhǔn)孔中緩慢垂直自由下放，避免碰壁變形；分段制作在孔口對(duì)接時(shí)，從兩個(gè)垂直方向校正其垂直度；鋼筋籠和聲測(cè)管同步安裝，就位后立即固定。

2.6 灌注混凝土

灌注導(dǎo)管要便于安拆，接頭用雙螺紋方扣快速接頭，連接處必須安密閉橡膠圈，保證鋼管具有滿足施工規(guī)范要求的剛度、強(qiáng)度和密閉性。

混凝土需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)強(qiáng)度先進(jìn)行試驗(yàn)，之后制定出合適的現(xiàn)場(chǎng)配合比，坍落度宜為180 mm～220 mm，粗骨料可采用碎石或卵石，最大粒徑不大于30 mm。

開(kāi)始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為300 mm～500 mm；第一批混凝土必須連續(xù)澆筑，保證導(dǎo)管插入混凝土深度不得少于1 m，隨后的持續(xù)灌注中控制在2 m～6 m。嚴(yán)禁灌注混凝土的過(guò)程中將導(dǎo)管提出混凝土面，并應(yīng)控制提拔導(dǎo)管速度；混凝土要連續(xù)灌注，及時(shí)計(jì)算混凝土的充盈系數(shù)，充盈系數(shù)應(yīng)為1.0～1.3，并不得小于1.1。

3 常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

3.1 鉆孔偏斜、彎曲

通常原因是土層松軟不均勻、地下巖石面傾斜、鉆架位移等原因造成。當(dāng)鉆孔偏斜垂直度在1%～1.5%時(shí)，可用鉆錘反復(fù)在偏斜處上下掃孔，修復(fù)到鉆孔垂直。當(dāng)鉆孔偏斜，垂直度大于1.5%時(shí)，應(yīng)用砂石土回填鉆孔至地面，待沉積穩(wěn)定后重新鉆孔。

3.2 鉆孔過(guò)程中坍孔

孔內(nèi)水位瞬間沉降又上升，鉆機(jī)負(fù)荷增加而深度不見(jiàn)增加。坍孔通常是泥漿不符合要求、孔內(nèi)未保持一定水位、鉆錘碰撞孔壁等原因造成。處理措施：坍孔部位不深，地下水位以上時(shí)，可采取增加護(hù)筒埋設(shè)深度，重新鉆孔；坍孔較深時(shí)，應(yīng)采用砂類土或礫石土回填鉆孔，沒(méi)有上述土質(zhì)時(shí)可采用摻入5%～8%的水泥的粘質(zhì)土回填，15 d后可重新鉆孔。

3.3 縮孔擴(kuò)孔

縮孔常因地層中有遇水能膨脹的軟塑土造成，可用失水率小的優(yōu)質(zhì)粘土進(jìn)行泥漿護(hù)壁；鉆錘磨損過(guò)大也能引起縮孔，應(yīng)及時(shí)焊補(bǔ)鉆錘。發(fā)生縮孔時(shí)，可用鉆錘反復(fù)上下掃孔，擴(kuò)大孔徑。擴(kuò)孔多因孔壁小坍塌或鉆錘擺動(dòng)過(guò)大造成，應(yīng)采取措施防止塌孔和鉆頭擺動(dòng)過(guò)大。

3.4 鉆孔漏泥漿

通常采用護(hù)筒周圍回填素土夯實(shí)、增加護(hù)筒埋設(shè)深度、適當(dāng)減小護(hù)筒內(nèi)水位高度、相對(duì)增加泥漿粘度和密度、慢速轉(zhuǎn)動(dòng)鉆錘、增加孔壁粘質(zhì)土層厚度等措施。或采取加大泥漿稠度，同時(shí)填入碎石土、卵石土等反復(fù)沖擊使碎石進(jìn)入孔壁以增強(qiáng)孔壁密實(shí)度和強(qiáng)度。

3.5 鉆孔過(guò)程中卡鉆或埋鉆

原因是塌孔、鉆渣過(guò)多或底層上涌，此時(shí)不能強(qiáng)提鉆機(jī)，應(yīng)緩慢提升，如提不起來(lái)時(shí)，可給鉆機(jī)較小的沖擊或用沖吸的措施將鉆頭周圍的沉渣松動(dòng)后緩慢提出來(lái)。

4 混凝土灌注易出現(xiàn)的事故及預(yù)防與處理措施

灌注水下混凝土是鉆孔灌注樁成樁的重要工序，直接關(guān)系到成樁的質(zhì)量，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：首先混凝土的品質(zhì)符合設(shè)計(jì)要求，其次明確灌注過(guò)程中各工序的準(zhǔn)確銜接，責(zé)任到人，最后做好事故預(yù)案；若施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量事故時(shí)，能及時(shí)采取補(bǔ)救措施，將損失減少到最低。

4.1 導(dǎo)管漏水

原因是：第一批混凝土灌注量不夠或?qū)Ч艿卓诰嗫椎组g距過(guò)大不合規(guī)范要求，第一批混凝土未能將導(dǎo)管底口封住，水從導(dǎo)管底口涌入；導(dǎo)管提升過(guò)快，使導(dǎo)管底口超出混凝土上表面，底口涌入泥水；導(dǎo)管接頭密閉性不好，水進(jìn)入。解決措施：首先導(dǎo)管出混凝土面后，應(yīng)趕快提出導(dǎo)管并清洗，重新清孔直至設(shè)計(jì)深度和沉渣厚度符合規(guī)范要求后，再下導(dǎo)管灌注混凝土。其次導(dǎo)管接頭密閉性不好進(jìn)水，應(yīng)更換新導(dǎo)管插入混凝土中，將導(dǎo)管內(nèi)的水和沉淀物用吸泥機(jī)吸出后，先用高標(biāo)號(hào)混凝土灌注，隨后用正常配合灌注。

4.2 卡管

原因是初灌時(shí)混凝土量小隔水栓卡管或混凝土坍落度過(guò)小，流動(dòng)性差、混凝土質(zhì)量不合格等問(wèn)題；措施是施工中加強(qiáng)對(duì)導(dǎo)管的檢查和采用合格的混凝土。

4.3 埋管

主要原因是一次性灌入混凝土量過(guò)大，導(dǎo)管埋入混凝土的長(zhǎng)度過(guò)深，且混凝土初凝時(shí)間太短導(dǎo)致導(dǎo)管內(nèi)外混凝土已初凝；提管時(shí)初凝后的混凝土對(duì)導(dǎo)管產(chǎn)生的摩擦力過(guò)大，或提升混凝土導(dǎo)管過(guò)快過(guò)猛將導(dǎo)管提斷。解決措施是加混凝土緩凝劑延緩初凝時(shí)間；每次灌入的混凝土量不能太大，控制導(dǎo)管埋深不得大于6 m。

5 結(jié)語(yǔ)

灌注樁具有良好的承載能力，能更好的承受由高層建筑傳來(lái)的荷載，因此在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照灌注樁施工技術(shù)及工藝工序等施工，以保證成樁質(zhì)量，對(duì)施工中出現(xiàn)的一些常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題，提前做好防治措施，才能避免質(zhì)量事故或把質(zhì)量事故發(fā)生率降低，并制定安全可靠又經(jīng)濟(jì)的處理方案。

[1] JGJ 94—2008,建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S].

[2] 張 良，邵 泉，陳 剛，等.廣州電視塔擴(kuò)底鉆孔灌注樁施工技術(shù)[J].施工技術(shù),2009(7):1-3.

[3] 王 瑞.旋挖成孔灌注樁施工工藝要點(diǎn)控制[J].山西建筑，2016，42(18):89-91.

On construction technique of bored piles and prevention measures for common quality problems

Zhang Weijing Zhang Weiqin Wang Geping

(ChinaHuayinWeaponsTestCenter,Huayin714200,China)

From the pile position setting, pulp making, burial of pile casting, and drilling, the paper illustrates the points for the bored pile construction technique, points out the prevention measures according to some common quality problems in the bored pile construction, and indicates the pile is featured with extensive scopes, convenient operation, few pollution, and little vibration.

bored pile, construction technique, quality problem, prevention measure

1009-6825(2016)27-0061-03

2016-07-18

張偉靖(1974- ),女,工程師

TU473.14

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