淺談大橋水上鉆孔灌注樁質量控制

彭少知

(南平高速建設有限公司，福建 南平 353000)

鉆孔灌注樁是現階段大橋工程建設最常用的樁基類型，但由于大橋橋位、地質和環境等因素的影響，使大橋鉆孔灌注樁施工存在一些問題，因此有必要結合大橋實際情況，對其鉆孔灌注樁質量控制進行分析，以明確質量控制要點。

1 工程概況

大橋位于南平市延平區某段閩江上全長約1.7 km，跨越閩江主橋長839.5 m，于河道中央發育的江心洲落地100 m后分成兩部分：南部為南汊橋長513.5 m，北部為北汊橋長326 m。江心洲兩側河道順直，左河道較右河道寬，河床底部有深切河溝，左、右河床高程約35～38 m，水流平穩。水中墩位的覆蓋層為0～3 m左右的河卵石層。橋梁位于水口水電站庫區，水面較寬，水位較深，主墩承臺大部分位于常年水位以下，而該橋水位的深淺受下游水口水電站泄水、蓄水影響，電站排蓄水橋位處正常情況下的水位高差變化為2 m，汛期水位變化可達6～8 m，水流流速受洪水影響較大。橋梁130 m主跨設置通航孔，滿足雙向IV通航要求。現結合該工程現場實際情況，對其施工過程中水上鉆孔灌注樁質量控制做如下分析。

2 質量控制

2.1 鋼護筒就位與埋設

(1)灌注樁施工主要重難點包括：鉆孔平臺搭設、鋼護筒就位與下沉，以上環節都會對施工的質量與進度造成影響，尤其是鋼護筒下沉。鋼護筒下沉前，需對樁位進行放樣并復測確認無誤，然后采用導向架方式沿導向架的軸線下放鋼護筒，以保證樁位和護筒垂直度。由于地質以河卵石層為主，下沉難度相對較大，所以鋼護筒要從河卵石層中穿過，在采用振動錘進行施打時需采取向鋼護筒中沖入高壓水等措施確保鋼護筒平穩下沉至指定位置(需注意不可沖的過深，沖孔時做好護筒跟進，以免產生坍孔事故)，下沉時必須對垂直度檢查并及時予以調整，保證最終的成孔質量。

(2)施工中應盡可能防止鋼護筒發生卷邊，如果鋼護筒的刃角處與硬石發生碰撞或振動力過大，則都有可能產生卷邊的問題。一旦發生卷邊，應立即安排潛水員潛入水下進行切割處理，將廢棄的鋼板吊出。另外，在下放鋼護筒的過程中，應掌握現場的地質情況與振動錘實際振動量，根據實際情況對護筒刃角進行必要的加強。

2.2 鉆孔過程質量控制

(1)樁機就位后，要保證基座水平、穩定，并經常對機具的實際運轉情況進行檢查，一旦發現異常，需在查清原因的基礎上及時處理，調整沖擊錘的中心和樁的中心處于同一垂直線，以確保沖孔移位偏差控制在有效范圍內。對于鋼絲繩與潤滑處，一般每班需檢查至少一次。施工中應經常觀察孔內及其周圍是否產生開裂，以及護筒或樁架等部位是否發生傾斜等[1]。

(2)鉆孔盡可能快，因為縮短樁孔施工時間可以起到減少質量問題的作用，當然，并非絕對的快，對于必須慢的鉆孔，應減慢速度，比如在剛開孔的過程中應做到輕壓慢鉆，避免孔斜，在鉆頭或導向部均進入到地層以后，再加快鉆進的速度；另外，在淤泥質土層當中同樣要減慢鉆進的速度，否則可能形成螺旋狀的鉆孔。鉆孔過程中要做好各項記錄，及時撈取鉆渣供相關部門鑒定。

(3)鉆進時泥漿循環數量要以所處地層類型及鉆進速度為依據進行調整，如果進尺過快，但泵量較小，則泥漿必定十分粘稠，加之容易產生泥塊沉渣，所以成孔質量必然受到很大的影響；而在較為松軟，容易發生坍塌的地層，如果泵量與壓力過大，將導致擴徑，嚴重時將產生坍孔[2]。

(4)在排渣與上提鉆頭進行除土的過程中，應確保鉆孔中有符合要求的水位，并且泥漿比重與粘度也要達到要求。在處理鉆孔中的事故時，需將鉆頭完全提出到鉆孔以外。

(5)在終孔階段，應實時檢測鉆孔深度、直徑與傾斜度，只有以上各項均滿足要求才可以終孔，否則要根據檢測結果進行必要的調整和處理。

2.3 鋼筋籠制安過程質量控制

(1)鋼筋進場時要有合格證，任何一批及規格的材料都要在抽樣檢查確認合格后才能在施工中使用。

(2)鋼筋籠的制作要按照相關規范提出的要求及設計圖進行，對于一般鋼筋籠，主要采用焊接的方法，局部連接點則可使用綁扎的方法。在鋼筋籠的外側，需使用空心穿孔混凝土預制圓柱體作為定位鋼筋，也可直接在主筋上焊接一個經彎曲成型后的鋼筋，用于確保主鋼筋有足夠的保護層厚度[3]。

(3)加強箍和主筋之間的焊接必須達到牢固，通常使用5字頭型號的焊條。此外，在安裝鋼筋籠時，應注意避免發生變形。在鋼筋籠的頂部應焊接一個吊掛筋，其高度應比鋼護筒略高。將鋼筋籠設置到位后，由護筒頂部設置的枕木為吊掛筋提供支撐。

(4)鋼筋籠下放速度應盡可能快，通常每個樁孔要在2～4 h之內結束鋼筋籠下放。

2.4 水下混凝土灌注過程質量控制

(1)在混凝土中摻入粉煤灰及外加劑，改善混凝土的和易性；混凝土的坍落度控制在18～22 cm內；粗骨料的最大粒徑要小于4 cm；砂、石子應清洗干凈；混凝土初凝時間不小于20 h。同時，樁基配合比還需滿足耐久性防腐要求：采用非堿活性材料，最大水膠比控制在0.45以內，最小水膠泥用量在300 kg/m3以上，最大氯離子含量在0.10%以內。混凝土澆注高度要高出設計樁頂標高100 cm以上，以保證樁頂的混凝土質量。每次混凝土澆注前，應對相關設備進行認真維修、保養，確保混凝土連續灌注。

(2)導管使用前需做好試拼和閉水試驗，試驗壓力為0.3 MPa，以15 min無滲漏為合格的標準。在導管安裝過程中，其底部應比孔底高30～40 cm，確保導管在灌注時的埋深處在2～6 m范圍內，對導管進行提升時，應盡可能減慢速度[4]。

(3)灌注開始后，料斗中的混凝土數量應能達到將導管埋入至少1.0 m，否則將造成灌注失敗，具體的初灌量需通過計算確定，一經確定，需在施工中嚴格執行和控制。

(4)導管埋深過深或過淺都會對灌注質量造成影響，如果埋深過大，將有可能造成斷樁，而如果埋深過淺，將有可能造成夾泥，或將導管從混凝土中拔出。對此，施工中應勤提勤拆，切勿一次性將導管提出十余米[5]。

(5)現場施工時，要想從根本上保證樁頭部位的質量，需對最后一次混凝土灌注量進行嚴格控制，防止樁頭偏低，將浮漿的高度鑿出以后，需確保直接外露的樁頂，其混凝土強度與設計要求完全相符，為達到這一要求，灌注高度需要比樁頂標高略高。對超灌量進行的控制不嚴格也會經常引起問題，如果超灌過多，將造成資源浪費，而如果超灌不足，則將難以保證樁質量[6]。

2.5 樁基檢測

成樁后，整理好資料，按設計圖紙和監理要求配合有關檢測單位逐一進行樁的質量檢測。澆注混凝土時，按規范要求制取混凝土試件并測定其7 d和28 d強度。

為保證樁基質量，成樁后，整理好資料，按設計圖紙和監理要求配合有關檢測單位逐一進行樁的質量檢驗。

3 結 語

工程實踐表明，該大橋水上鉆孔灌注樁施工順利完成，通過以上各項質量控制，經樁基檢測得出樁基強度滿足規范和設計的要求，很好的保證了灌注樁施工質量，可以為類似大橋的灌注樁施工提供參考借鑒。