淺談提高人工智能挖孔樁灌注質(zhì)量控制要點(diǎn)

歐陽偉

（中鐵十六局集團(tuán)第一工程有限公司，北京 101308）

1 工程概況

廣吉高速B1標(biāo)段路線起點(diǎn)（K71+000）位于寧都縣大沽鄉(xiāng)南林村西側(cè)山坡，終于永豐縣上固鄉(xiāng)漢下村（K79+000），全長8km，合同工期20個(gè)月。共有橋梁15座，全長4192m，樁基570根。橋址區(qū)屬山間河谷區(qū)，所跨越河谷谷底路線處寬約100m，谷內(nèi)上固河呈“V”形流過橋址區(qū)，形成兩次跨越上固河，兩側(cè)山坡坡度21～25。，坡體較陡，植被發(fā)育，地面標(biāo)高介于250.1～288.4m。橋址區(qū)地形起伏較大，兩側(cè)斜坡上覆薄層殘坡積粉質(zhì)黏土，下伏基巖為凝灰?guī)r及花崗巖，未發(fā)現(xiàn)斷裂及不良地質(zhì)，地層結(jié)構(gòu)簡單，層位穩(wěn)定。地形條件復(fù)雜、不利于機(jī)械作業(yè)且工期緊，這就要求不得不采用人工挖孔形式大面積開工，其中挖孔樁約為460根。所有樁基必須進(jìn)行無破損檢測，對檢測結(jié)果懷疑有缺陷的樁應(yīng)進(jìn)行鉆芯檢驗(yàn)，若鉆芯樁存在重大質(zhì)量問題，應(yīng)加倍擴(kuò)大鉆芯數(shù)量甚至推倒重來。根據(jù)合同文件及業(yè)主要求，樁基I類樁不低于95%，檢測出現(xiàn)III類樁應(yīng)原樁位沖孔恢復(fù)。

2 人工挖孔樁施工作業(yè)流程

2.1 施工準(zhǔn)備

樁基開挖前先平整好場地，并在樁四周做好截水溝，以防地面水流入樁基內(nèi)，準(zhǔn)備好提升設(shè)備、防排水設(shè)施等，修建臨時(shí)便道或通過卷揚(yáng)機(jī)提升運(yùn)送材料。

2.2 開挖

開挖時(shí)，對土質(zhì)或砂土等直接人力開挖.每開挖1～2m，及時(shí)做好砼護(hù)壁，再繼續(xù)下挖，若樁孔中有地下水，挖一集水井，用抽水機(jī)將水排出孔外。對石質(zhì)樁孔，盡量采用風(fēng)鎬開挖，減少爆破，以免破壞孔壁、擾動(dòng)孔邊巖石的穩(wěn)定，若風(fēng)鎬無法開挖時(shí)，采用孔內(nèi)預(yù)裂爆破法施工，先打好孔周邊的炮眼，然后在孔中間一組集中掏心，嚴(yán)格控制炮眼深度和裝藥量，對硬巖炮眼深度不超過0.5m，中間炮眼裝藥量不超過0.2kg，周邊炮眼裝藥量不超過0.1kg，爆破后及時(shí)做好通風(fēng)排煙工作，孔較深時(shí)，經(jīng)常檢查孔內(nèi)CO2的濃度，經(jīng)檢查孔內(nèi)無有害氣體時(shí)，施工人員再下井繼續(xù)作業(yè)，開挖出的渣用木絞架提升出地面。挖孔時(shí)，采用間隔開挖法，待該樁灌注砼后再挖相鄰另一孔樁，隨時(shí)檢查樁孔尺寸、平面位置和豎軸線傾斜情況，如有偏差隨時(shí)糾正。

2.3 清孔、檢查

待樁孔挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行清孔作業(yè)，將孔底沉渣清出孔外，使沉渣量符合規(guī)范要求（無松動(dòng)、碎渣等），并檢查孔徑、孔深、傾斜度、孔的中心位置等指標(biāo)，使之符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求[1]。

2.4 鋼筋加工

待樁孔檢驗(yàn)合格后用吊車吊裝鋼筋籠，鋼筋籠分節(jié)吊裝，每節(jié)長5～8m，為保證鋼筋骨架不變形，每隔2m布置環(huán)向鋼筋，分節(jié)焊接時(shí)，將接頭錯(cuò)開，注意同一截面的焊接接頭不超過鋼筋數(shù)量的50%，并保證鋼筋的搭接長度，為保證鋼筋保護(hù)層厚度，在鋼筋骨架外側(cè)設(shè)置砂漿墊塊，橫向一周不少于4處，鋼筋骨架安裝自檢合格后請質(zhì)檢工程師和監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，認(rèn)可后灌注樁身砼。

2.5 灌注樁身砼

灌注前先將孔內(nèi)水抽干，并再次檢查孔內(nèi)有無沉渣，若有沉渣，再次清孔，若無法抽干的，采用灌注水下砼方法施工，灌注時(shí)隨時(shí)檢查砼的坍落度、和易性，以防砼產(chǎn)生離析現(xiàn)象。水下灌注砼采用導(dǎo)管法施工，導(dǎo)管使用前先進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)；首批灌注砼的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導(dǎo)管底部的需要，砼應(yīng)連續(xù)灌注，并隨時(shí)檢測砼面的位置，以便調(diào)整導(dǎo)管埋深。樁身砼灌注高度應(yīng)比設(shè)計(jì)高度多出0.5～1.0m（無水灌注樁多出50cm），以保證砼的強(qiáng)度，樁身多余部分砼在樁基檢測前鑿除。對于無水的樁，灌注砼時(shí)采用吊筒、溜槽等設(shè)施施工，灌注時(shí)保證砼的自由下落高度不超過2m，以防砼產(chǎn)生離析。

2.6 樁基無損檢測

樁基施工完成后，按設(shè)計(jì)要求對其進(jìn)行無損檢測或鉆孔取芯檢驗(yàn)[2]。檢驗(yàn)合格后，進(jìn)行墩身的施工。

3 挖孔樁灌注質(zhì)量影響因素調(diào)查分析

綜上，樁基無損檢測合格后方可進(jìn)行下一道工序，樁身混凝土灌注的質(zhì)量是確保人工挖孔樁質(zhì)量的前提，人工挖孔裝灌注前應(yīng)先吊放鋼筋籠，再清除孔底雜物、虛渣、積水等。通過現(xiàn)場調(diào)查，研究分析設(shè)計(jì)文件及歷年相關(guān)的水文記錄資料，提取相關(guān)樁基施工過程數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)影響人工挖孔樁灌注成樁質(zhì)量的因素主要有：混凝土質(zhì)量；鋼筋籠加工質(zhì)量；施工操作方法；機(jī)械設(shè)備；施工環(huán)境；檢查頻率；人員水平。

4 灌注質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 采購標(biāo)準(zhǔn)原材，及時(shí)清洗泥土

加強(qiáng)物資采購部門日常管理，增強(qiáng)質(zhì)量意識，落實(shí)責(zé)任到位，嚴(yán)格把關(guān)進(jìn)場原材質(zhì)量，確保各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)滿足規(guī)范要求。對部分含泥量大的級配骨料進(jìn)行清洗，保證混凝土骨料界面的黏結(jié)強(qiáng)度，增加水泥漿對粗骨料的握裹力，確保砼的強(qiáng)度和耐久性。

4.2 嚴(yán)格分倉存儲碎石，及時(shí)進(jìn)行篩選

加強(qiáng)拌合站碎石儲存管理，嚴(yán)格分類儲存，禁止不同規(guī)格型號的材料混雜在一起，實(shí)行分類分倉儲存管理。混凝土拌合前，檢查碎石級配均勻性及連續(xù)性，不符合粒徑的碎石材料進(jìn)行篩選分離，其粗骨料最大粒徑不宜大于50mm，并不大于主筋凈距的1/3，保證生產(chǎn)的混凝土各項(xiàng)指標(biāo)符合要求，確保樁基灌注質(zhì)量。通過碎石級配的嚴(yán)格控制，有效保證了砼成品的和易性，均勻性，確保樁基砼的強(qiáng)度要求。

4.3 檢查孔底情況，清除孔內(nèi)虛渣及積水

澆筑樁身混凝土?xí)r應(yīng)保證其符合設(shè)計(jì)的強(qiáng)度要求，要保證混凝土的均勻性、密實(shí)性，成孔檢查前必須沖洗孔壁并人工下井清除孔底余渣，還應(yīng)重點(diǎn)防止孔內(nèi)積水影響混凝土的配合比和密實(shí)性[3]。澆筑前要抽干樁孔內(nèi)積水，抽水的潛水泵要裝上逆止閥，以免提起水泵時(shí)抽水管中殘留水又流入樁孔內(nèi)。如果孔內(nèi)的水抽不干，提出水泵后，可向孔底拋灑干水泥，然后再澆筑混凝土。對孔底水量大，確實(shí)無法采取抽水方法解決的，樁身混凝土的施工應(yīng)采取水下混凝土施工工藝要求進(jìn)行施工。

4.4 加強(qiáng)施工工藝控制，保證成樁質(zhì)量

挖孔樁灌注宜采取導(dǎo)管干灌法，樁身混凝土的密實(shí)性，是保證混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的必要條件。為保證樁身混凝土澆筑的密實(shí)性，通常采用導(dǎo)管下料及分層振搗澆筑的方法，其中的澆筑速度是關(guān)鍵，即力求在最短的時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)樁身混凝土澆筑，當(dāng)遇到有地下壓力水的情況時(shí)，必須要有集中足夠的混凝土在最短時(shí)間內(nèi)澆入，以便混凝土自身重量領(lǐng)先壓住水流的滲入。 澆注混凝土必須連續(xù)進(jìn)行，否則先澆灌進(jìn)去的混凝土達(dá)到初凝，將阻止后澆灌從導(dǎo)管中流出。終止?jié)沧⒒炷燎埃毚_定混凝土面真實(shí)高度，以見混凝土中粗骨料為準(zhǔn)的混凝土。

5 結(jié)語

通過對人工挖孔樁灌注質(zhì)量的控制，廣吉高速B1標(biāo)段I類樁比例在全線15個(gè)路基標(biāo)位列前茅，為橋梁墩柱蓋梁下部構(gòu)造施工創(chuàng)造了有利條件，保證了合同工期。