橋梁灌注樁施工常見問題解決方法

趙海峰

摘 ?要：鉆孔灌注樁施工中使用商品混凝土，就必須控制商品混凝土的生產質量，做好預拌、施工中的質量檢驗，同時要求灌注樁施工方與商品混凝土供應方，制定詳細可行的施工組織設計計劃并簽訂合約，還要進行及時的信息溝通，保證合理有序地施工。

關鍵詞：鉆孔灌注樁、成孔、清孔、灌注、質量控制

鉆孔灌注樁被廣泛應用于橋梁建設中，近年來，機械化水平不斷提高，但施工人員素質相對較低及缺乏規范化管理等因素，灌注樁在橋臺施工中仍存在一些問題，筆者根據多年實踐經驗就橋臺灌注樁在現場施工中，常出現問題進行分析探討，提出一些切實可行的建議，以供同行參考。

1.成孔問題

1.1成孔工藝

對于當今橋臺灌注樁特別是大跨度橋臺下的灌注樁，一般直徑比較大，多不小于800mm，現在使用的傳統鉆孔工藝——泥漿護壁正循環和反循環各有利弊。正循環工藝孔壁穩定、成孔質量好，但是由于排渣速度慢，特別是孔徑加大后，泥漿循環流速減緩，排渣能力急劇下降，致使一些粘土塊或巖屑不能及時上返，造成重復切削或破碎，從而使成孔速度很慢，而且整個成孔過程用漿量和排漿量過大;而反循環施工工藝中，用砂石泵使沖洗液從鉆孔中攜帶泥塊或巖屑上升，經過漿管排到沉淀池，沉淀后的沖洗液經循環管溝返回鉆孔，圍繞鉆桿向下流動直到孔底，攜帶泥塊或巖屑從鉆頭水口重新進入鉆桿內部，由于鉆桿斷面小，流速快、搬運能力強，稍大一些的泥塊和巖屑都可直接排出孔外，排渣速度和成孔速度較快，但有時由于成孔速度過快，在松散砂層或人工填土中，易造成塌孔現象，從而引發質量事故。針對這種狀況筆者認為可綜合工程地質情況，采用正反循環相結合的回轉鉆進工藝。對淺層砂土層，開鉆時采用正循環造漿護壁，泥漿比重保持在1.15左右慢速鉆進，淺層為粘土層時可自行造漿，待到泥漿量能足夠保證正常使用后，開始采用反循環工藝，但在鉆進過程中注意機械運轉情況及排渣的種類、形態和大小，根據不同的地層，合理控制鉆桿轉速、鉆壓和砂石泵排量，保持孔內液面和靜水位有一合理的高度差，在靜水壓力差和滲透壓力下支撐孔壁的穩定。

1.2清孔

鉆孔灌注樁施工工藝中明確要求在灌注混凝土前應進行清孔處理，降低孔內泥漿比重和減少孔底沉渣厚度，以避免在混凝土灌注過程中出現泥漿夾層造成斷樁或樁底淤積影響樁端承載力。要保證工程質量，清孔需分兩次，一次清孔在下鋼筋籠之前，二次清孔在混凝土灌注之前。當鉆機鉆進到設計樁底標高后，鉆機應停止下鉆保持旋轉進行一次清孔，這時泥沙泵應逐漸降低排量，避免因孔內泥漿比重的降低、流速的加快而引起壓力差降低，造成孔壁失穩。當孔內泥漿比重和沉渣厚度達到設計要求后，可進行鋼筋籠的安放。由于鋼筋籠安放過程中不可避免地會出現鋼筋籠刮孔壁現象，可能造成沉渣厚度超標，特別對于樁端承載力要求較高的基樁及混凝土灌注前停歇稍長情況，必須進行二次清孔，清除新近淤積的沉渣，以保證將來成樁的質量。

2.鋼筋籠位置的固定

鋼筋混凝土灌注樁施工中鋼筋籠的位置很重要，它是樁與承臺連接的重要環節，在通長配筋的灌注樁中，鋼筋籠的位置不易出現偏差，但是只在樁體上部配筋的灌注樁施工中容易出現鋼筋籠的掉落和上浮。掉落是由于在灌注到配筋段之前，鋼筋籠在重力作用下克服懸掛鋼絲的牽引而下落，這種情況，施工時只要加強牽拉鋼絲的固定就可以避免;鋼筋籠上浮的原因主要有：（1）混凝土在鋼筋籠中的上返速度過大;（2）導管底端在鋼筋籠底端下面;（3）灌注時泥漿比重過大。故在灌注之前要及時清孔，在灌注下部無配筋段特別是接近鋼筋籠底端時，灌注速度要慢一些，避免混凝土過大的上返速度，導管底口位于鋼筋籠底端以上5m以上時方可加快灌注速度，最好是用剛性較強的固定筋固定一下，即用鋼管或粗鋼筋，下端焊一活卡，卡住樁頂鋼筋籠第一根箍筋，上端固定在灌注臺上，待灌注到接近樁頂標高時，可將其拆除，下一根樁重復使用。

3.混凝土灌注

3.1混凝土灌注時的質量控制

鉆孔灌注樁施工中水下混凝土灌注是一個重要的環節。為了保證混凝土的灌注質量，需要從以下幾個方面進行控制。

3.1.1使用隔水塞

隔水塞的主要作用是用來分隔泥漿和混凝土界面，保證泥漿與混凝土互不混入，使用隔水塞必須保證其隔水性能良好，并能在導管內流暢的滑動，最后從導管順利地排出。現在用的不論是混凝土預制、鋼絲土工布包裹碎石，還是橡膠氣球，都必須滿足上述要求，同時，還要保證導管的密閉性。

3.1.2保證初灌質量

水下灌注混凝土需經導管下灌、用回頂法施工，為此應有足夠的初灌量，每次開灌前應根據孔深、導管底深及泥漿比重蓄足初灌的混凝土，保證初灌后導管底口埋入混凝土中。開灌時導管底口距孔底距離一般控制在50cm左右，如加大距離，雖開灌會順暢，但易使孔底沉渣厚度增加，或使混凝土產生輕微離析，降低樁端承載力。

3.1.3嚴重混凝土埋管與拔管

灌注過程中要嚴格控制混凝土埋管在2-6m之間，孔深大時可適當增加，利用導管埋深，控制導管內混凝土超壓力與管外混凝土泥漿阻力的比例，保證孔內混凝土頂面均勻上升，且泥漿無劇烈翻滾現象。拔管時適宜勻速慢拔，必要時可進行反復反插，但幅度不宜太大，以保證合理的埋管深度和混凝土的澆注密實。

3.2使用商品混凝土的注意事項

混凝土的商品化，是混凝土施工中的一大進步。商品混凝土以其專業化生產、能連續供應、質量穩定等優點，壓縮了施工場地，加快了施工進度，給施工單位的施工組織和文明施工帶來了諸多方便，在建筑、水利、交通工程施工中得到越來越廣泛的使用，在橋臺灌注樁施工中也越來越多的使用商品混凝土。但鉆孔灌注樁中使用的混凝土與其他工程中的混凝土相比，又有其特殊要求。

（1）水下混凝土強度等級要求高，強度標號不小于C20。

（2）坍落度要求大同時應具有良好的和易性、保水性及粘聚性。坍落度一般要求為180-220mm;為保證混凝土良好的和易性，可要求有條件的生產廠家在混凝土中加入粉煤灰，粉煤灰的質量及摻量應符合規范要求。

（3）混凝土使用的原材料要求：粗骨料為20-40mm的碎石或卵石，細骨料為中粗砂，水泥為標號不低于425#的普通硅酸鹽水泥或礦砂硅酸鹽水泥，混凝土粗細骨料、水泥等質量均應符合規范要求。

（4）水下灌注混凝土要求連續灌注，盡量避免中間出現停頓，以免發生灌注事故。另外，鉆孔灌注樁為隱蔽工程，在灌注前很難準確計算出混凝土的使用量，且灌注具有周期性，這是商品混凝土供應中面臨的一個挑戰（比如灌注到最后階段時可能僅需少量的混凝土，如0.5m3，而混凝土罐車每次可運送3-5m3混凝土），應提前計劃好。

（5）對混凝土的初凝和終凝時間應有明確的要求。由于混凝土水下灌注時間較長，在混凝土中可加入高效緩凝型減水劑，以保證混凝土的初凝時間不低于完成一根樁所需的灌注時間。

總之，如果在鉆孔灌注樁施工中使用商品混凝土，就必須控制商品混凝土的生產質量，做好預拌、施工中的質量檢驗，同時要求灌注樁施工方與商品混凝土供應方，制定詳細可行的施工組織設計計劃并簽訂合約，還要進行及時的信息溝通，保證合理有序地施工。

隨著我國建設規模的不斷擴大及現代化水平的不斷提高，人們對施工環境和工程質量的要求也越來越高，使用更科學合理、經濟環保的施工技術和施工方法對提高整個工程質量、促進企業發展具有重要意義。