橋梁鉆孔灌注樁施工與質量缺陷的成因及其預防

郭其團

摘 要：隨著公路、鐵路、市政橋梁和高層建筑在我國的飛速發展，我國的鉆孔灌注樁施工技術也得到了長足的進步，但事情總是有兩方面，在鉆孔灌注樁施工技術推廣過程中，也出現了各種質量隱患，比如：施工完成的樁身存在短樁（尤其在端承樁施工過程中，短樁會嚴重的削弱樁的承載力，影響基礎工程的整體承載力）、斷樁（樁身出現裂縫甚至斷裂）以及斜樁（在成孔過程中，樁孔的垂直度不滿足要求），極大程度的限制了鉆孔灌注樁技術的進一步推廣。本文以下結合鉆孔灌注樁施工工序以及筆者的工作經驗，對在施工過程中作為監理方應注意的質量控制要點進行詳細論述，以期對鉆孔灌注樁施工技術質量水平的提高起到一定的促進作用。

關鍵詞：鉆孔灌注樁 施工 質量缺陷 成因 預防措施

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（a）-0069-02

1 沖擊鉆孔灌注樁施工技術

1.1 成樁形式的對比

常見的鉆孔灌注樁成樁類型主要有長螺旋鉆孔灌注樁、旋挖鉆鉆孔灌注樁以及沖擊鉆鉆孔灌注樁，各種不同類型的成孔類型各自有優缺點，長螺旋鉆孔灌注樁，具有施工進度快、樁孔的垂直度和樁身外觀較好，并且此種施工工藝在成樁過程中不必額外進行泥漿護壁，能夠節約施工成本，但是這種成樁方式對于土質的要求比較高，一般適合粉土或是沙土條件，對于黏土以及存在卵石層的土質不適合；而旋挖鉆鉆孔灌注樁對于土質的要求比較低，適用的范圍比較廣泛，施工速度也比較快，但是此種施工工藝的缺點就是后期對于泥漿的處理會比較麻煩，在成孔過程中，會造成施工場地的混亂，這方面會增加一定的施工成本，對于垂直度和樁身外觀能夠有較好的控制；還有就是沖擊鉆成孔施工工藝，此種施工方法施工速度較慢，成孔質量較差（若是土質不佳，對于樁身的垂直度以及樁孔尺寸很難控制），此種施工工藝還需要進行專門的泥漿護壁施工，但是總體施工成本仍舊較低。

1.2 鉆孔灌注樁施工工藝

鉆孔灌注樁施工過程具有嚴格的施工流程，在每一步施工流程當中，都要做好質量檢驗，必要時采取質量控制措施，以下就結合該種施工工藝流程對施工工藝進行詳細的介紹。

第一步就是對施工場地的整平以及樁位的放線、定位，在這個過程中要對施工過程中需要的施工場地空間、機械移動以及施工道路的布置進行綜合的考慮。

第二步是開挖泥漿池、泥漿溝，要選擇合適的位置和距離，避免對其他施工工序造成不必要的影響甚至是更換泥漿池的位置等事件的發生，進而影響施工工期。

第三步是下護筒、樁機定位以及孔位的校正，在這個過程中要對成樁孔位進行嚴格的控制，這直接關系到地基整體承載力。

第四步是成孔施工，在這個過程中要控制好樁機的垂直度，以保證樁孔的質量（樁身直徑和垂直度）。

第五步就是清孔、驗孔，在這個流程中要對成孔深度、成孔時間等進行詳細的記錄。

第六步就是下導管（若為鋼筋混凝土灌注樁的要先下放鋼筋籠，在下放至孔底時要提起300～500mm高度，進行二次清孔），灌注混凝土，在澆筑過程中將混凝土的實驗試塊進行預留（一般單樁超過50m3混凝土的以每50m3混凝土預留一組，單樁不足50m3混凝土的，每根樁預留一組試件）。

第七步就是成樁并進行成品保護。

2 質量控制要點以及易出現的病害

對于該種施工工藝而言，要對其進行過程質量控制和過程驗收工作，并做好相應的施工和驗收記錄工作。質量控制要點以及易出現的病害如下。

2.1 樁位和垂直度的控制

對于基礎樁而言，鉆孔灌注樁施工完畢只需將樁頭挖出，進行承載力和樁身檢測之后便可進行上部工序的施工工作。若是其垂直度不符合要求，對于樁身承載力造成直接的影響。

2.2 泥漿的控制

正式開挖之前要進行施工場地的整平以及泥漿的拌制，在進行泥漿比例參數的確定過程中，要結合施工場地內的土質條件進行針對性的配制，并且要對成孔過程中回流泥漿進行分段檢測，若是比例與該標高位置（鉆頭位置）的土質條件不適合，要進行及時的調整。

2.3 樁孔的清理以及孔深的控制

在這個工藝流程中，需要注意的是清孔工作對于素混凝土樁而言，只需要進行一次清理，而對于鋼筋混凝土灌注樁而言，在鋼筋籠下放至孔底之后要提起一定的高度進行二次清孔，這項工作若是未進行到位，則會造成樁“爛根”，樁孔壁掉落的渣土會混入混凝土成為樁底部的組成部分，影響樁的承載力。

2.4 導管拔出速度的控制

在進行混凝土的灌注施工過程中，要嚴格控制導管拔出的速度，保證導管下端沒入混凝土500mm左右（在實際的施工過程中，為保險起見，一般會沒入1.5～2.5m的深度），實現混凝土的“壓灌”施工，以有效地減少斷樁的出現，在過程中若是拔出過快，導管下端口超過混凝土的表面，則會出現類似“施工縫”，造成斷樁。

2.5 超灌量控制

鉆孔灌注樁在進行混凝土的灌注收尾階段，要對其進行“超灌”，所謂的超灌就是灌注的實際量要大于設計理論值，超灌高度一般控制在0.8～1m，以保證樁頭混凝土的強度和完整性（成樁施工至地表過程中，會有渣土容易摻入，為避免這種情況，進行混凝土的超灌），但超灌的高度不宜過高，否則會造成混凝土的浪費，增加施工成本。

2.6 成品保護

在完成混凝土的灌注施工后，要進行成品保護措施，并對施工樁位進行明顯的標注，以免發生安全事故（若是樁頭標高低于施工地表高度時，會有一個相對較深的泥漿坑，是安全控制的重點關注對象）。

3 病害原因分析以及有效控制措施

3.1 原因分析

（1）按照施工規范的規定，鉆孔后要徹底清除孔底的沉渣，但在實際施工過程中，很難將沉渣徹底清除，于是在澆灌第一斗混凝土進行封底施工時，孔底沉渣必然混入混凝土中。由于用導管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的，先灌入的混凝土頂升于孔的上面，這樣就容易出現樁上段強度低的現象。

（2）混凝土澆注施工中，若導管插入混凝土內過淺（< 1.5m），則成樁過程中混凝土的上升就不是頂升式的，而是攤鋪式的，這時，泥漿、泥塊就容易混入混凝土中，進而影響到樁身的質量。除此之外，若設計的樁身直徑過小，則混凝土上翻時就會受到孔壁的限制，從而使樁體產生空洞、蜂窩缺陷。

（3）澆灌混凝土時，若導管插入混凝土之內過深，澆注速度又較快，則容易在孔體深部沉積較多的骨料，加上振搗過程所造成的混凝土的離析，也容易導致樁體強度較低的質量問題。

3.2 控制措施

導管口距孔底要保持25～40cm的距離，反復校核。依據樁徑和樁底的濃度，正確確定出第一斗混凝土的體積，使灌注初期導管被混凝土埋入的深度滿足，以保證底層的混凝土質量。

在灌注過程中，要嚴格把握施工進度和時間，經常的略微提升導管，以使混凝土均勻注入。導管埋入混凝土的深度一般控制在2～6m且不得<1m，每間隔15～20min，要對混凝土面和導管沉入深度進行一次測量和校核。

成樁質量與樁身的澆注高度有關，一般控制成樁高度高出設計樁頂標高0.5～1.0m。待鑿去高出部分的混凝土后，剩余部分不應有浮漿和夾泥，混凝土標號應符合設計要求，否則要返工重澆。

4 結語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術是一項相對成熟的施工工藝，在橋梁工程施工中發揮著重要的作用，要對該項施工技術進行進一步的完善，以促進其進一步的推廣，實現橋梁工程安全質量的全面提高。

參考文獻

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