橋梁樁基鉆孔灌注樁施工工藝與質量檢驗

張天勤

（寧夏天路源建設工程有限公司，寧夏 銀川 750000）

橋梁工程的樁基施工中，表層的淤泥和黏土由于承載力差，無法保證基礎的穩定性。通過鉆孔灌注樁施工，利用樁體穿過淤泥層、黏土層，到達深部的持力層，形成的樁群可以滿足荷載要求，從而確保橋梁基礎穩定。由于橋梁工程的鉆孔灌注樁施工是在水下進行，對施工技術和現場管理提出了嚴格要求。以往的施工經驗表明，如果方案設計不合理、施工管控不到位，很容易出現斷樁、樁體傾斜、樁身夾泥等質量問題，如果未能及時處理，后期隨著橋梁上部結構施工，樁基出現不均勻沉降，嚴重影響橋梁質量。因此，現場施工人員必須要在施工質量控制和成樁質量檢驗兩個方面加強管理，才能保質保量地完成橋梁基礎施工任務。

1 工程概況

某橋梁工程全長366.7m，橋寬32m，橋面分左右兩幅設置，單幅橋梁寬度16m。布置形式從左至右依次為：人行道及欄桿（4.0m）+ 車行道（10.8m）+ 分隔帶（1.2m）+ 車行道（10.8m）+人行道及欄桿（4.0m）=32m。橋梁的上部結構為鋼混組合梁，橋墩及承臺部分使用C40 混凝土，樁基使用C30混凝土。在橋梁樁基加固處理中，選用了鉆孔灌注樁施工工藝，基本流程如圖1 所示。

圖1 鉆孔灌注施工流程

2 鉆孔灌注樁施工工藝

2.1 施工準備

根據施工方案，本次橋梁樁基工程中共用樁基92 根，樁徑統一設置為1150mm。本次工程中使用到的主要設備如表1 所示。按照設備清單逐一核對名稱、型號、數量，確認無誤后還要啟動檢查運行工況，防止設備帶病作業。材料方面，對于施工所用的鋼材、膨潤土等材料進行質量檢查，確保符合施工需要。

表1 工程施工主要設備

在進行人、機、料準備與檢查期間，還要根據現場情況做好施工場地的平整處理，按照設計圖紙進行測量放線，使用全站儀測量出各個樁位，并使用石灰做標記。所有樁位標記完成后，再進行一遍復核，確保樁位坐標精確。

2.2 埋設護筒

本次工程中所用鋼護筒的內徑為1350mm、高度為800mm、厚度為5mm。埋設鋼護筒前，現場施工人員應進行質量檢查，上下端口處無明顯毛刺、缺裂情況，不存在銹跡和明顯劃痕。經檢查合格后，使用挖掘機在樁位點上開挖出一個比鉆頭直徑大15mm 的護筒坑，然后將準備好的鋼護筒放入坑內。要求護筒頂部超出地面50mm，或者高于地下水位1.2m。

2.3 泥漿護壁

本次工程中設計樁孔的最大深度為26.3m，需要穿過中風化巖層。為了減少深層鉆進過程中出現卡鉆、掉鉆以及孔壁坍塌的問題，需要采用泥漿護壁技術。利用水、膨潤土和外加劑制作泥漿。為了達到理想的護壁效果，對泥漿的性能指標提出了較為嚴格的要求，具體如表2 所示。

表2 泥漿性能指標

在遵循“綠色施工”原則下，現場制備的新鮮泥漿可以在回收以后進行重復使用。當泥漿含砂率＞5%后，應排入廢漿池中，在施工結束后做統一處理。

2.4 成孔施工

初始鉆孔應堅持“快轉慢進”的原則，孔深20cm 左右后，稍提鉆桿，在孔內旋轉造漿，啟動泥漿泵注入準備好的泥漿。觀察到孔內泥漿均勻后，調整機器參數為低檔、慢速進行造孔。在孔壁成型1.5-2.0m 后，調整鉆機參數為正常速度。在本次工程中，每進尺2m，即選擇渣樣進行分析，判斷當前鉆頭所處土層的類型。如果處于粘土層，則旋挖鉆機的鉆進模式設定為“中等轉速，大泵量，稀泥漿”；如果處于粉砂層，則設定模式為“低檔慢速，大泵量，稠泥漿”。成孔之后，選擇泵吸反循環方法清孔，基本流程如圖2 所示。

圖2 泵吸反循環清孔示意圖

清孔完畢以后，借助于水準儀等測量儀器，分別對鉆孔中心位置、鉆孔直徑等指標進行測量。將實測值與標準值進行對照，判斷兩者之間的差異。實際差值控制在允許偏差以內，即為合格。鉆孔各項檢查指標及判斷標準如表3 所示。

表3 鉆孔成孔的質量標準

2.5 制作和吊放鋼筋籠

本次工程中使用到的鋼筋籠采用加強箍成型法現場制作。在主筋內側設置加強箍，主筋用雙面焊形式進行焊接加固，要求焊接長度不少于10d。焊接完畢后，安排技術人員對制作完成的鋼筋籠進行復核，確定焊接牢固，以及間距、長度、直徑等各項參數符合施工要求。鋼筋籠的質量檢查內容和允許偏差如表4 所示。

表4 鋼筋籠骨架制作質量要求

用汽車吊進行鋼筋籠的安裝。吊鉤固定在鋼筋籠的吊環上，采用“雙點法”緩慢吊起并移動至樁孔的正上方，對準孔位緩慢放下鋼筋籠。首節鋼筋籠放入鉆孔底部后，應使用地鎖將其固定，從而防止后期灌注混凝土時出現鋼筋籠歪斜與上浮的問題。

2.6 水下混凝土澆筑

本次工程所用混凝土，均由附近的一處拌合站提前制作完成，完后由砼車運輸至施工現場。使用C30 混凝土，砼車卸料前應安排技術人員檢查有無離析、泌水等質量問題，坍落度控制在180-200mm 之間，禁止使用質量不達標的混凝土。本次工程中使用導管法灌注混凝土，現場施工管理要重點關注以下內容：

（1）合理確定導管的基本參數，如直徑、長度等；

（2）多節導管連接時，應做好導管接口處的密封處理。并且在導管連接完畢后，通入清水檢驗其密封效果，確定密封效果良好；

（3）水下澆筑混凝土必須要保證連續作業，單樁混凝土澆筑必須一次性完成，原則上不允許中斷，以保證樁體的完整性。

3 鉆孔灌注樁施工質量檢驗

3.1 檢測方法

樁體澆筑完畢后進行養護，養護周期為28d，在樁體實際強度達到設計強度的90%以上后，撤去鋼護筒，并進行樁體的完整性檢驗。隨機選出10 根樁，以樁心為基準，對稱布置3-4 個測點，測點距離樁心2/3 處。布置方式如圖3 所示。

圖3 低應變成樁檢測布置圖

使用樁基動測儀進行樁體質量檢測，使用小錘從樁頭敲擊，連續敲擊15-20 次。可以通過以下公式計算出阻抗變壓位置（X）：

式（1）中，C 為應力比在混凝土中的傳播速度，單位為m/s；Δt 為初始激勵時間與樁身阻抗變化時間的差值，單位為s。將所得結果繪制成速度曲線，可以判斷樁身阻抗變化強度，進而推測出樁體的完整性。

3.2 檢測結果

在樁體完整性檢測試驗中，所測10 根樁的質量檢驗結果如表5 所示。

表5 樁身完整性檢測結果

結合表5 數據可知，此次質量檢測中波速為3600m/s，實際檢測到的曲線波形平穩，未出現明顯突變情況，表明10 根樁的樁體無明顯缺陷。另外，10 根樁中有8 根屬于I 級，有2根屬于II 級，完整性滿足要求，說明本次橋梁工程的樁基鉆孔灌注樁施工質量達標。

4 結論

在鉆孔灌注樁施工時，施工單位除了要掌握埋設護筒、泥漿護壁、旋挖成孔、放置鋼筋籠等各個施工環節的技術要點，還必須樹立精細化的質量管控措施，從源頭上杜絕質量隱患。在施工完畢后，開展成樁質量檢驗，判斷樁體的強度、整體性等是否滿足施工要求。對于不符合要求的做相應處理，才能保證橋梁樁基穩定，切實保障工程質量安全。