淺析如何控制鉆孔灌注樁施工質量

范勇

摘 要： 灌注樁系是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，依照成孔方法不同，灌注樁又可分為沉管灌注樁、鉆孔灌注樁和挖孔灌注樁等幾類。鉆孔灌注樁具有入土深、能入巖、剛度大、承載力高、樁身變形小，可方便地進行水下施工等優(yōu)點，已被廣泛應用到工程建設中。隨著鉆孔灌注樁應用的日益擴大，如何保證工程質量成為首要問題。

關鍵詞： 鉆孔灌注樁；施工工藝；質量控制點；事故預防

1.鉆孔灌注樁施工技術

（1）施工準備

內容包括修筑便道、圍堰筑島和埋設護筒等施工項目。埋設的鋼護筒頂端標高應高出原地面或圍堰面50cm，護筒底端埋入原南百以下不少于1m范圍內必須保證為粘性土并至少護筒底0.5m以下。

（2）測量放線

根據設計圖紙計算各樁位的坐標，并確定每個樁孔與相鄰控制點的位置關系。經復核無誤后在場區(qū)內實地放線，同時以樁中心為交點。測量是橋梁工程非常關鍵的工作，必須密切配合業(yè)主和監(jiān)理方作好本工程測量工作，確保每個鋼護筒和每個結構物定位準確。

（3）鉆孔機的安裝與定位

安裝鉆孔機的基礎如果不穩(wěn)定，施工中易產生鉆孔機傾斜、樁傾斜和樁偏心等不良影響，因此要求安裝地基穩(wěn)固。對地層較軟和有坡度的地基，可用推土機推平，在墊上鋼板或枕木加固。

（4）埋設護筒

鉆孔成敗的關鍵是防止孔壁坍塌。當鉆孔較深時，在地下水位以下的孔壁土在靜水壓力下會向孔內坍塌、甚至發(fā)生流砂現象。鉆孔內若能保持壁地下水位高的水頭，增加孔內靜水壓力，能為孔壁、防止坍孔。

（5）泥漿制備

鉆孔泥漿由水、粘土（膨潤土）和添加劑組成。具有浮懸鉆渣、冷卻鉆頭、潤滑鉆具，增大靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷孔內外滲流，防止坍孔的作用。調制的鉆孔泥漿及經過循環(huán)凈化的泥漿，應根據鉆孔方法和地層情況來確定泥漿稠度。

（6）鉆孔

鉆孔是一道關鍵工序，在施工中必須嚴格按照操作要求進行，才能保證成孔質量，首先要注意開孔質量，為此必須對好中線及垂直度，并壓好護筒。在施工中要注意不斷添加泥漿和抽渣（沖擊式用），還要隨時檢查成孔是否有偏斜現象。

（7）清孔

鉆孔的深度、直徑、位置和孔形直接關系到成裝置量與樁身曲直。在終孔檢查完全符合設計要求時，應立即進行孔底清理，避免隔時過長以致泥漿沉淀，引起鉆孔坍塌。

（8）鋼筋籠制安

鋼筋籠采用在岸上分節(jié)制作，孔口吊裝準確定位后焊接成整體。焊接采用單面焊，焊縫長度須滿足施工技術規(guī)范的要求。為控制鋼筋保護層厚度，在鋼筋上設置“耳環(huán)”，串上混凝土滾輪，焊接在鋼筋骨架上，每隔四米設置一組，每組四塊對稱安裝。

（9）水下砼灌注

根據現場條件及水上施工方案，水下砼采用砼運輸車或拖式砼泵輸送至孔口漏斗的水下導管灌注成樁工藝。

現場采用直徑275mm壁厚5mm的法蘭連接導管灌漿。下管時，做到導管內涂油光滑，導管之間連接處放置橡膠密封圈，確保密封。

2.鉆孔灌注樁施工要求

（1）灌注樁混凝土采用商品混凝土，設計強度為水下混凝土C30。

（2）鉆孔灌注樁應滿足樁身質量及鋼筋籠焊接質量要求，不得有斷樁、混凝土離析、夾泥現象發(fā)生。

（3）混凝土應連續(xù)灌注，每根樁的澆注時間不得大于混凝土的初凝時間。混凝土澆注應適當大于樁頂的設計標高，鑿除浮漿后的樁頂混凝土標號必須滿足設計要求。

（4）泥漿：槽內泥漿液面應保持高于地下水位0.5m以上，泥漿的比重配置應保持孔壁穩(wěn)定。

（5）清孔：清孔應分二次進行。第一次清孔在成孔完畢后立即進行；第二次在下放鋼筋籠和灌注混凝土導管安裝完畢后進行。

（6）鉆孔灌注樁施工時應保證樁徑偏差不大于50mm，垂直度偏差不宜大于0.5%，樁位偏差軸線和垂直軸線方向均不宜超過50mm。

（7）鉆孔灌注樁作為支護樁，樁底沉渣不宜超過150mm。鉆孔灌注樁鋼筋保護層厚50mm，充盈系數≥1.1。

（8）鉆孔灌注樁排樁宜采取隔樁施工，并應在灌注砼24h后進行鄰樁成孔施工。

（9）圈梁施工前，應將支護樁樁頂浮漿鑿除清理干凈，樁頂以上出露的鋼筋長度應不小于圈梁高度。

3.鉆孔灌注樁質量事故的原因和預防

鉆孔灌注樁在工程領域得到廣泛應用的同時，又因其工序繁多、工藝復雜等原因，在施工過程中經常出現一些質量事故。

（1）坍孔及預防措施

坍孔是由于鉆孔灌注樁成樁過程中樁壁四周土體不連續(xù)而產生切變，樁壁四周土體的粘聚力與內摩擦角等發(fā)生變化，受樁體周圍土體豎向應力、側向壓力、地下壓力等影響，

受樁體周圍土體豎向應力、側向壓力、地下水壓力等影響，達到臨界狀態(tài)，出現程度不一的孔壁坍塌等質量事故。針對上述問題，采取如下措施：在鉆孔灌注樁的成孔施工中，鉆孔速度如過快，則孔壁未形成有效泥漿膜，施工中易出現孔壁坍塌的質量事故。

（2）樁底沉渣過厚及預防措施

樁底沉渣量過厚會影響樁基的承載力，載荷后會產生較大的沉降。施工中發(fā)生樁底沉渣過多的主要原因及處理措施如下：清孔不干凈或未進行二次清孔是樁底沉渣過多的主要原因。當使用的泥漿密度過小或泥漿注入量不足時，樁底的沉渣浮起困難，沉渣將堆積在樁底，影響樁與地基的結合，所以在施工中應合理控制泥漿的密度、粘度等指標。鋼筋籠吊放過程中，如果鋼筋籠的軸向位置未對準孔位，將會碰撞孔壁，造成孔壁土坍落在孔底。

樁孔清孔后盡量縮短待灌時間，避免泥漿沉積而使樁底沉渣過厚。

（3）護筒失效及預防措施

在鉆進過程中護筒變形或突然往下沉，護筒外壁冒水，刃腳或鉆孔壁向孔內外漏漿。由于地下障礙物或護筒內外壓力差過大，使護筒局部變形、開裂、漏水，失去護筒作用。

相應的防治措施有：采用粘土加固護筒周圍時，若漏水嚴重，應將護筒拔除，然后回填重新埋設；在頂入鋼護筒時，盡量將鋼護筒埋得深一些，增加其穩(wěn)定性和抵抗局部沖刷的能力；護筒變形處理可以根據其變形的部位進行靈活處理（氧割、千斤頂校正、套筒法等）。

（4）孔斜及預防措施

孔斜是指鉆孔灌注樁成孔過程中孔位產生傾斜，傾斜度大于1%的樁孔。造成孔斜的原因為鉆機安裝時，支撐不好、地層軟硬不均勻，操作時在易斜孔段不適當加壓鉆進、轉速過高造成晃動等因素引起鉆機整體偏斜，也可能鉆頭在鉆孔過程中發(fā)生偏斜，結果導致孔斜。

預防孔斜主要在成孔前預控與成孔過程中監(jiān)控。在鉆機就位和鉆孔過程中隨時注意校核鉆桿的垂直度，發(fā)現傾斜及時糾正。

（5）斷樁及預防措施

斷樁是指混凝土凝固后樁體不連續(xù)，中間被漿液、氣泡、泥塊等疏松體充填的間斷樁。斷樁現象影響了樁身的整體性與連續(xù)性，降低了樁體強度和承載力，直至無法滿足設計要求。澆灌過程不連續(xù)、配合比中坍落度損失大、灌注過程中發(fā)生埋管、卡管、縮頸等情況都將造成斷樁。

針對斷樁發(fā)生的不同作用機理，相應的預防措施如下：

鉆孔后必須認真清孔，清孔時間應根據孔內沉渣情況而定。為有效預防斷樁的發(fā)生，施工中還必須做好原材料的檢測與試驗工作，嚴格按程序確定混凝土的配合比。混凝土應具有良好的和易性和流動性，初凝時間與坍落度損失應滿足灌注要求。

4.結論

要確保鉆孔灌注樁施工質量，就要有一套完善的施工技術和措施來保證，編制詳細且符合施工現場實際，具有針對性的施工組織設計；其次是有一支豐富經驗和過硬技術的施工管理團隊，加強過程質量驗收和控制，采取有效措施，嚴把施工質量。

參考文獻

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