高層建筑鉆孔灌注樁施工質量控制措施

王春福

（山西機械化建設集團有限公司，山西 太原 030009）

0 引言

國閎·愛琴海國際社區項目，一期建筑面積76453.32m2，包含5號、6號、7號商住樓、13號樓金融中心和售樓部。基礎施工中，采用到鉆孔灌注樁結構，使用中聯重科280型旋挖鉆機，兩臺設備協同運行，完成鉆孔作業；混凝土由攪拌站拌制，出廠后及時運至現場，用于灌注施工。本文就鉆孔灌注樁施工質量的控制措施進行介紹。

1 鉆孔灌注樁施工技術的應用優勢

1.1 保證地基的穩定性

在地基的處理中，鉆孔灌注樁技術具有壓密、滲透多重作用，經過鉆孔灌注樁施工后，地基由原本松散、軟弱狀態轉變為密實、穩定狀態，由此建設穩定可靠的建筑基礎。

1.2 保證地基的完整可靠

鉆孔灌注樁施工中，充分考慮到現場土層的改良要求，通過樁體與土層的聯合應用，有效提高地基的質量。灌注的漿液具有滲漏作用，其有利于保證土層與灌注樁的穩定結合，構成完整、可靠的復合地基。

1.3 降本增效

現場地質條件對鉆孔灌注樁施工的限制作用較小，可根據現場條件合理優化鉆孔灌注樁施工技術，有效降低施工難度，減少在材料、機械設備等方面的投入量。此外，由于對鉆孔灌注樁施工技術不斷探究，其理論基礎愈發扎實，實踐經驗日益豐富，更有利于建設工作的高效開展，更加凸顯出該項技術的經濟效益優勢。

2 鉆孔灌注樁施工技術的具體應用

2.1 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

2.2 鉆進

（1）測量放樣。在現場建立測量控制網，以此為基準，結合設計要求完成各樁位點的測量放樣工作，通過監理工程師復驗后，若確認無誤，則根據工程進度計劃開展后續的工作。

（2）鉆機就位。在本次施工中，鉆孔采用的是履帶爬行式鉆機，根據施工要求，安排鉆機到達指定位置，保持平整、穩定的狀態。嚴格控制鉆頭中心，盡可能與樁位中心重合，偏差不超過10mm。鉆機自帶電腦控制系統，其能夠準確定位桅桿、機身的水平和垂直度，以便操作人員根據實際情況做靈活的調整。

（3）護筒的埋設。鉆機適度向下取土，以便下放護筒。護筒直徑略大于樁徑200mm，長度根據現場土層特性而定，要求護筒底進入黏土層的深度至少達到0.5m，埋深控制在1m～2m，頂端超出地面0.3m。嚴格控制護筒埋設精度，要求傾斜度在1%以內。護筒埋設到位后，用黏土做分層回填、壓實處理，保證護筒的穩定性。此外，加強復測，確保各項指標均滿足要求。

（4）鉆進成孔。待護筒埋設完成且無質量問題后，開始用旋挖鉆機鉆孔。本次施工中采用的是ZL-280型旋挖鉆機，原因在于此鉆機的轉速較高，能夠快速成孔。從適用性的角度來看，在中風化層中能夠高效完成鉆進作業。

（5）清孔。鉆進過程中將有渣土堆積在孔內，不利于鋼筋籠的順暢安裝，也會影響后續混凝土灌注質量。為此，將鉆頭降至孔底，于該處以相對較慢的速度轉動，清理余泥、余渣。

2.3 鋼筋籠的制作與安裝

（1）鋼筋籠的制作。以施工要求為準，在現場分節制作成型，合理布置鋼筋，主筋與加強筋交叉部位采取點焊處理措施。鋼筋籠接長時，嚴格檢測上、下主筋，做合理的調整，確保相鄰兩節的主筋共處相同的軸線上。逐節制作并檢查鋼筋籠，確認無質量問題后，于指定位置掛牌存放。以單面搭接焊的方式接長時，焊縫長度至少為10d，以保證搭接的穩定性，封閉箍和加強環兩部分則以單側搭接焊的方法予以處理。鋼筋籠制作允許偏差見表1。

表1 鋼筋籠制作允許偏差表

（2）鋼筋籠的安裝。視鋼筋籠的長度采取合適的安裝方法，超過16m時，于孔口處接長。首先，用吊車將第一節鋼筋籠安裝在孔內并采取固定措施，待其準確就位且維持穩定后，吊裝第二節鋼筋籠，經過調整后，使兩節的主筋對正，錯頭焊接，同截面接頭數量不大于配筋的50%，接頭相互錯開35d或適當增加。經過對兩個節段的焊接處理后，整體緩慢下放入孔，最終到達孔內指定深度。

2.4 下放導管

（1）導管質量檢查。內徑Φ250mm～Φ280mm，中間各節長度保持一致，均為2.5m，底管長度按4m予以控制。下放導管前，先對其做詳細的檢查：一是對接檢查，著重考慮的是接頭絲扣情況，要求其平直性、同心度均達標；二是外觀檢查，判斷是否存在彎曲、變形、凹陷、受損等問題，此外不可忽視內壁的檢查，即要求該處保持潔凈，不可粘附雜物。

（2）導管下放。經過對導管的全方位檢查后，若無誤則正式下放導管。吊放時，檢測并控制導管的位置居中、軸線順直，全程順暢下放，不可剮蹭鋼筋籠。導管在孔口連接部位必須有足夠的穩定性，配套密封圈。

2.5 混凝土灌注

（1）以施工要求為導向，由攪拌站拌制混凝土，及時運至現場，用輸送泵灌注。加強對坍落度的檢測，要求該值在18cm～22cm，否則不予以使用。

（2）正式灌注混凝土前，先檢查樁孔的尺寸，根據直徑、深度展開計算，確定初灌量，以此為準，控制混凝土的供應量，避免停機中斷。混凝土灌注遵循連續性原則，全程加強對導管埋深的檢測與控制，穩定在2m～6m。灌注后、拆管前，測量孔內混凝土的高度，采集信息并做完整的記錄。隨著混凝土灌注進程的推進，即將接近樁頂標高時，根據實際情況嚴格控制最后一次的澆筑量，以保證樁體成型后其樁頂標高達標。混凝土灌注工藝流程見圖2。

圖2 混凝土灌注工藝流程圖

（3）混凝土灌注的注意事項：①導管下放后，安排二次清孔，目的在于有效減小孔底沉渣厚度，將其控制在許可范圍內；②詳細檢查灌注導管，判斷其垂直度、嚴密性，確認無誤后方可投入使用；③加強對灌注導管管底部位的檢查，該部位與孔底相距300mm～500mm較為合適；④嚴格控制混凝土樁截面尺寸，保證合理性；導管埋深不小于0.8m～1.5m，連貫灌注時以2m～6m為宜。盡可能做到連續灌注，以免因中途間隔而影響樁體的完整性；⑤混凝土灌注期間，及時檢查混凝土面的實際高度，根據實測數據靈活調整導管的埋深。隨著混凝土灌注量的增加，待其到達骨架底口4m以上部位時，需適當向上提升導管；灌注接近樁頂時，嚴格控制好導管的高度，可以根據實際情況采取接入短導管等相關方法；水下混凝土灌注時，適當超灌1.0m～1.5m（相比于樁頂設計高程），以便后續有效清理浮漿，保證成樁質量；⑥注重對混凝土面高程的檢測，滿足要求后方可拆除導管，若提前拆除則會影響樁頭部位的質量。

2.6 起拔護筒

待混凝土灌注工作落實到位后，即可向上起拔護筒，同時全面清理參與混凝土灌注的機械設備，避免殘留的泥漿發生凝固。而后，將無需使用的設備存放至指定位置，妥善保管。

2.7 回填樁孔

樁孔混凝土灌注后，用泥土、礦渣等可行的材料回填上部未灌注混凝土的部位，再用適量混凝土封堵孔口。對于回填材料，可以選用場地內護筒、溝槽開挖產生的土料，此方式可提高材料的利用率，達到集約化施工的效果，同時也能夠減少開挖土方處理工作量。

3 鉆孔灌注樁的質量控制措施

3.1 鉆孔的質量控制

（1）鉆孔前，先檢查鉆機移動軌道的配套情況，判斷其是否具有穩定性，并要求軌道頂平面四角共處相同標高，后續定期檢查，發現偏差后及時予以調整。鉆機天車、轉盤、孔位需共處相同垂直線上，在此前提下方可正式鉆進。在鉆孔環節加強對孔位、孔徑、孔深、垂直度等關鍵參數的檢測與控制。鉆桿的垂直度偏差需在0.2%以內，鉆頭中心與護筒中心偏差以0.2%以內較為合適。

（2）加強清泥換漿作業，采取此方法有效減少孔底沉渣量，給后續施工創設良好的條件。組織試驗，檢驗泥漿的性能，從源頭上保證鉆孔灌注樁的施工質量。鉆孔期間，及時檢測泥漿的性能，判斷其與鉆進所在部位地層特性的適應性情況，靈活做出調整。

（3）以鉆進深度范圍內的土質、鉆機性能為主要的參考，選擇合適規格的鉆頭。鉆進期間注重對鉆頭的檢查，若該裝置存在缺陷，則及時予以更換，以免因鉆頭殘缺而影響鉆孔質量。

（4）孔深是鉆孔施工中的關鍵控制指標，可用鋼尺丈量，并綜合考慮鉆進記錄，集多項信息于一體，做系統性的分析，準確判斷鉆孔深度是否滿足要求。在實際鉆孔深度未達到設計要求時，禁止提前終孔。

（5）參照設計深度、鉆速，判斷實際鉆孔情況是否滿足要求，并從浮渣中取樣檢查，經過對多項信息的系統性分析后，決定是否終孔。

3.2 鋼筋籠的質量控制

3.2.1 制作環節的質量控制

（1）鋼筋材料進場時加強檢驗，需出具質量證明書、出廠合格證等，同時以抽樣的方式檢驗，根據實測結果判斷該批次鋼筋是否符合要求，若有質量缺陷則退場，若無誤則用于鋼筋籠制作。（2）在制作鋼筋籠時，加強對其規格、型號、尺寸的檢查，成型鋼筋籠的形態需良好。（3）鋼筋接長時，嚴格依據設計要求控制搭接長度，同時各接頭相互錯開。（4）鋼筋籠制作時涉及到焊接作業，而焊接質量要求較高，易對鋼筋籠的整體質量造成影響，因此必須落實持證上崗制度，由具有資質的焊工參與。（5）正式施焊前，先制作試件，送檢后，判斷實際焊接質量，確認無誤后方可正式施焊。

3.2.2 安裝環節的質量控制

（1）鋼筋籠接長時，焊接接頭相互錯開，嚴格控制焊縫的高度和寬度，必須滿足要求。（2）為實現對鋼筋籠的有效防護，設置保護層預制塊，此結構施工材料為水泥砂漿，強度等級與樁芯混凝土部分一致。為起到防護的作用，要求每1m2至少設4個保護層墊塊。（3）以精細化的理念安裝鋼筋籠，保證該裝置的順直性，避免磕碰。（4）鋼筋籠安裝后，做詳細的檢查，確認其位置、形態、穩定性等方面均無異常后，方可進入混凝土灌注施工環節。

3.3 混凝土灌注的質量控制

3.3.1 原材料方面

（1）水泥：材料進場時，檢驗出廠化驗報告；抽樣試驗，全程應安排監理工程師驗證。經過多重檢查后，若水泥的質量滿足要求，方可入場，用于鉆孔灌注樁施工中。

（2）砂石：以現場施工要求為準，選擇具有資質的供應商，由其提供優質的砂石料。在生產地抽樣檢驗，在確保無質量問題的前提下，報請業主和監理公司，深入實地考察，在保證砂石的質量可靠性和數量充足性后，方可正式采購。加強對各批次砂石材料進場時的質量檢驗，以抽樣試驗的方法判斷該批次材料的質量，只有在無質量問題的前提下，方可投入使用。

（3）外加劑：不宜采用含鹽類的外加劑，具體根據外加劑的性能做合理的選擇，需有效發揮出此材料在改善混凝土性能方面的作用。外加劑進場時，先檢查出廠合格證，再取樣送檢，全面保證外加劑的質量。

3.3.2 混凝土拌和、澆筑方面

（1）混凝土拌和：組織試驗，確定合適的配合比，以此為準，精準稱量原材料。盡可能提高各類材料用量的準確性，其中砂石、水的誤差需在3%以內，水泥、外加劑則以1%以內為宜。拌和時控制好拌和時間，保證原材料充分混合，得到均勻性較好的混凝土。加強坍落度檢測，該值以180mm～220mm較為合適。

（2）混凝土灌注：遵循隨拌隨用的原則，盡可能縮短混凝土拌和后的間歇時間，以免初凝。灌注期間，加強對灌注速度、灌注量等參數的控制，檢測樁頂標高，不可出現超灌、少灌現象。為了更為全面地檢驗施工質量，制作試件，檢驗分析[1-3]。

3.4 清孔

成孔后，清理殘留在孔內的沉渣，以免影響混凝土的正常灌注。以沖洗液清孔的方法為宜，根據孔內沉渣量合理控制沖孔時間。清空后，檢測孔徑，基于實際鉆孔參數計算首次及全孔灌注所需的混凝土用量，與拌和站工作人員溝通，保證混凝土供應充足。加強對混凝土面標高、導管埋深的檢測與控制。混凝土的和易性、流動性均要滿足要求，以免影響正常灌注。

部分區域的地下水活動較為頻繁時，為減小地下水對施工的干擾，需提前用套管加以處理，在取得良好的止水效果后，方可正式灌注混凝土。從導管內灌入，全程遵循連續性原則，盡可能避免灌注中斷。

拌和站按需生產混凝土，及時轉運至現場，避免停機等料。在灌注全程中，水、電基礎資源的供應必須穩定可靠。灌注施工所用導管應具有足夠的嚴密性，為此在灌注前先做詳細的檢查，保證投入使用的導管均無異常狀況。根據導管內外混凝土的上升高度，靈活地控制導管的拆卸長度，既要適時起拔，又要避免單次起拔量過大的問題。

4 結束語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工技術在建筑工程基礎建設中取得廣泛的應用，但其屬于隱蔽工程，后續檢查難度較大，因此必須在施工階段便保證成樁質量。作為施工企業，需要結合實際環境，制定可行的施工方案，將場地清理、鉆進成孔、鋼筋籠制作及安裝、導管下放、混凝土灌注等各項工作落實到位，全面保證鉆孔灌注樁的質量。