淺談鉆孔灌注樁工程施工的質(zhì)量控制

1、淺談鉆孔灌注樁工程施工的質(zhì)量控制摘 要：在灌注樁工程施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行施工，按工序進(jìn)行質(zhì)量控制，文章主要介紹在325省道宿遷段擴(kuò)建工程標(biāo)項(xiàng)目樁基施工中鉆孔前的準(zhǔn)備工作以及鉆孔灌注過程質(zhì)量控制的方法。關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;工程施工;質(zhì)量控制影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的施工工序很多，從樁基測(cè)量放樣到鉆機(jī)就位，從鉆機(jī)開鉆到成孔，從鋼筋籠就位到水下混凝土灌注等等，每個(gè)環(huán)節(jié)都很重要，任意一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，都會(huì)造成樁基施工出問題。所以對(duì)于灌注樁施工各個(gè)環(huán)節(jié)常發(fā)問題，要有預(yù)防措施，盡量避免問題的發(fā)生。一旦出現(xiàn)事故，應(yīng)分析原因，采取合理的技術(shù)措施，及時(shí)設(shè)法補(bǔ)救。1 鉆孔前的質(zhì)量控制（1） 放樣定位

2、，埋設(shè)護(hù)筒。在準(zhǔn)確放樣的前提下埋設(shè)護(hù)筒，埋設(shè)護(hù)筒的方法和要求：在陸地上則一般采用挖坑法，比較簡(jiǎn)單易行；本工程主墩鉆孔灌注樁為水中樁，一次性沉設(shè)15只樁基鋼護(hù)筒，在鉆孔工作平臺(tái)上安裝導(dǎo)向架后用90型振動(dòng)錘進(jìn)行施打。護(hù)筒材料、規(guī)格、制造工藝應(yīng)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，材料進(jìn)場(chǎng)應(yīng)有出廠合格證和檢驗(yàn)報(bào)告。用于制作結(jié)構(gòu)的材料和焊接材料均應(yīng)有質(zhì)保證書和出廠材質(zhì)證明。導(dǎo)向架與平臺(tái)應(yīng)予以固定，避免振動(dòng)下沉鋼護(hù)筒時(shí)移動(dòng)。每只護(hù)筒的下沉應(yīng)一氣呵成，避免因中途間歇時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致摩阻力增大，防止繼續(xù)下沉困難。振動(dòng)的持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短根據(jù)不同土質(zhì)通過試驗(yàn)決定，不宜超過10min15min。每次振動(dòng)持續(xù)時(shí)間過短，則土的結(jié)構(gòu)未被破壞，過

3、長(zhǎng)則振動(dòng)錘部件易遭破壞。鋼護(hù)筒沉設(shè)質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：傾斜度小于1/100，平面偏差小于50mm。（2） 鉆機(jī)架立，調(diào)制泥漿。鉆孔對(duì)中過程中，比較易忽視的就是鉆機(jī)底座的水平問題，這在一般成套設(shè)備中因?yàn)橛幸簤赫{(diào)整裝置，問題不大，只要注意就行了；盡管此時(shí)鉆頭中心與護(hù)筒所標(biāo)設(shè)的樁中心重合，而實(shí)則樁位已偏斜。因此在對(duì)位及鉆孔過程中，均應(yīng)觀測(cè)調(diào)整鉆機(jī)的水平和垂直度，確保成孔豎直。護(hù)壁泥漿由水、粘土、和添加劑組成，有保護(hù)孔壁和懸浮沉渣的功效，是鉆孔樁的重要組成部分。在施工的過程中護(hù)壁泥漿是利用地下水之間的壓力差控制土壓力和水壓力以保持孔壁的穩(wěn)定性。當(dāng)孔內(nèi)泥漿比重過小，靜水壓力與地下水相當(dāng)時(shí)，孔壁薄的泥皮在流動(dòng)地

4、下水壓力的沖刷下很可能脫落，難以阻擋孔外滲流，最終導(dǎo)致孔壁坍塌。泥漿比重過大危害更大：（1） 無法正常懸浮鉆渣。（2） 減小樁周摩阻力導(dǎo)致樁身強(qiáng)度降低。（3） 灌注的混凝土流動(dòng)性差，容易造成樁身夾泥甚至整樁夾有泥渣形成斷樁。因此在鉆孔過程中，孔內(nèi)應(yīng)保持一定稠度的泥漿，一般比重以 1.11.3 為宜，在沖擊鉆進(jìn)大卵石層時(shí)可用 1.4 以上，粘度為 1025s，含砂率小于 6%?？傊┕み^程中根據(jù)地質(zhì)情況的變化隨時(shí)改變鉆速和泥漿的性能指標(biāo)，使泥漿真正起到護(hù)壁作用。2 鉆孔過程中的質(zhì)量控制首先應(yīng)根據(jù)孔位所在的地質(zhì)情況、選用的鉆機(jī)型號(hào)和性能，選擇合適的鉆錐。在鉆孔過程中，應(yīng)采取減壓鉆進(jìn)，孔底承受的鉆壓

5、不超過鉆桿、鉆錐和壓塊重量之和的 60%，以避免和減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。鉆孔宜一氣呵成，不宜中途停鉆以避免坍孔，因故停鉆時(shí)，應(yīng)將潛水鉆機(jī)及鉆錐提升至孔外以防埋鉆。發(fā)現(xiàn)異常情況，如塌孔、進(jìn)尺異常等問題，應(yīng)仔細(xì)觀察分析，查明原因和位置，及時(shí)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位取得聯(lián)系，采用相應(yīng)的對(duì)策。掉鉆落物應(yīng)及時(shí)打撈，以免被泥沙埋沒，影響繼續(xù)鉆孔。3 成孔后的質(zhì)量控制清孔：鉆孔灌注樁施工清孔分兩次進(jìn)行，目的是抽換孔內(nèi)泥漿，降低泥漿的相對(duì)密度，清除鉆渣沉淀物或減少其厚度，為水下混凝土灌注創(chuàng)造良好的施工條件。鉆孔完成后，孔底留有一定厚度的泥砂或膨潤(rùn)土之內(nèi)的松散沉淀物，如果得不到妥善的處理，樁尖土的極限承載力將明顯降

6、低，構(gòu)成上部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生沉降的隱患。如地下水位高時(shí)，地層容易坍塌，泥漿相對(duì)密度可大些，但過大會(huì)造成混凝土頂升困難，特別要注意的是避免泥漿比重上下不一的情況。清孔過程中應(yīng)注意保持水頭，經(jīng)常檢測(cè)泥漿指標(biāo)，一旦達(dá)標(biāo)，迅速起鉆。嚴(yán)禁用加深孔底深度的方法代替清孔，這將會(huì)極大地降低樁尖處土的極限承載力，也容易因泥漿相對(duì)密度過大而造成夾泥或斷樁。 檢孔：成孔后對(duì)孔深、傾斜度、孔徑、沉淀厚度等進(jìn)行檢測(cè)。其指標(biāo)要求如下：垂直度要求：最大1/100；軸線偏差：100mm。本工程中采用先進(jìn)的udm100q 超聲波鉆孔檢測(cè)儀進(jìn)行檢孔。udm100q 超聲波鉆孔檢測(cè)儀是中國(guó)科學(xué)院東海研究站根據(jù)市場(chǎng)需求，并結(jié)合國(guó)內(nèi)多家大型建

7、筑施工單位對(duì)超聲波垂直度檢測(cè)設(shè)備的使用經(jīng)驗(yàn)和意見開發(fā)的一套新型全智能化鉆孔檢測(cè)儀。udm100q 超聲波鉆孔檢測(cè)儀基于超聲波原理將超聲波傳感器侵入鉆孔中的泥漿里，可以很方便地對(duì)鉆孔四個(gè)方向同時(shí)進(jìn)行孔壁狀態(tài)監(jiān)測(cè)，鉆孔直徑、垂直度、孔壁坍塌狀況等進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)檢測(cè)。由于它采用了超聲波檢測(cè)原理，屬于非接觸井壁的無損檢測(cè)方法，不會(huì)象傳統(tǒng)的傘形檢測(cè)設(shè)備和探籠那樣需要接觸井壁，因此不會(huì)對(duì)井壁造成危害。如圖1：圖1：udm100q 超聲波鉆孔檢測(cè)儀及傳感器及成圖效果（3） 鋼筋籠制作與安裝：鉆孔灌注樁為受壓、受彎構(gòu)件，鋼筋的安裝保證了鉆孔灌注樁能存受較大的彎矩及抗裂的需要。本工程中樁基鋼筋籠最大自重約12t。

8、主筋為32mm（級(jí)）的螺紋鋼，接頭采用滾軋直螺紋接頭，可提高接頭質(zhì)量，縮短鋼筋籠的安裝時(shí)間，提高鉆孔樁的施工質(zhì)量和安全。加強(qiáng)箍筋采用電弧焊接，箍筋采用單根焊接。滾軋直螺紋接頭連接采用工作扳手旋轉(zhuǎn)套筒，使絲頭在套筒中央位置頂緊。鋼筋連接嚴(yán)格按照鋼筋等強(qiáng)度滾軋直螺紋連接技術(shù)規(guī)程dbj/ct005-2002）執(zhí)行。鋼筋籠施工中，應(yīng)保證同一斷面接頭數(shù)不超過50%。為保證主墩樁鋼筋籠主筋間距和接頭精度，采用通長(zhǎng)胎架對(duì)主筋進(jìn)行定位，采用直螺紋套筒連接接，胎架間距2.0m。制作完畢后，做好套筒標(biāo)記后分段拆開。加工好的鋼筋籠按要求分節(jié)、分類編號(hào)。結(jié)構(gòu)形式見圖2。圖2 在胎架上加工好的鋼筋籠現(xiàn)場(chǎng)焊接、綁扎的鋼筋

9、籠嚴(yán)禁拖拉或滾動(dòng)，鋼筋上粘附的泥土將對(duì)鋼筋與混凝土之間的粘著力帶來不利的影響，沉重的鋼筋籠在滾動(dòng)時(shí)定位筋嚴(yán)重變形，影響鋼筋的保護(hù)層厚度。鋼筋籠在安裝的過程中容易造成對(duì)孔壁的傷害及鋼筋籠的變形，必須引起足夠的重視。以保證鋼筋骨架有完整性及受力特征。將制作好的鋼筋籠下放時(shí)，應(yīng)隨時(shí)調(diào)整籠子的位置，使籠中心與樁中心保持一致。為了保證中心的一致性及保證鋼筋籠的混凝土保護(hù)層的厚度，沿鋼筋籠縱向設(shè)置混凝土保護(hù)層墊塊。鋼筋籠安裝完畢后，一定要檢測(cè)鋼筋頂端的高度，對(duì)于虛鉆很深的鉆孔灌注樁，必須充分考慮籠的穩(wěn)定及定位，必要時(shí)應(yīng)使用簡(jiǎn)易鋼筋籠焊接，保證鋼筋籠的標(biāo)高準(zhǔn)確定位。同時(shí)須再進(jìn)行孔底檢查，有時(shí)須進(jìn)行二次清孔，

10、此時(shí)，可用噴射清孔法，即用高壓射水或射風(fēng)數(shù)分鐘，待少量沉淀物漂浮后，立即澆灌水下混凝土。（4） 導(dǎo)管質(zhì)量控制：導(dǎo)管作用一段時(shí)間后，導(dǎo)管內(nèi)外壁凹凸不平，在混凝土的澆注過程中，由于混凝土的不斷撞擊和摩擦，內(nèi)壁凹凸部容易穿孔。在下導(dǎo)管前，應(yīng)對(duì)導(dǎo)管的連接進(jìn)行水密試驗(yàn)，并記錄各節(jié)長(zhǎng)度和編號(hào)，便于澆注過程中的長(zhǎng)度計(jì)量。4 混凝土灌注的質(zhì)量控制灌注水下混凝土是鉆孔灌注樁施工最后一道帶有關(guān)鍵性的工序，第一批混凝土灌注則是混凝土灌注質(zhì)量控制的關(guān)鍵，是否成功處理關(guān)系到沉渣的清理，導(dǎo)管的埋深，鋼筋籠的穩(wěn)定和混凝土配合比好壞?；炷凉嘧⑶?，導(dǎo)管被提高至沉渣面，隨著隔水栓及混凝土的同步到達(dá)，沉渣及沉淀物被巨大的沖擊力所

11、濺起，混凝土最初以擴(kuò)張型或底筑型上升。因此，首批混凝土除數(shù)量滿足埋深要求外，可適當(dāng)增加一點(diǎn)水泥量及含砂量，以保證其和易性和流動(dòng)性，使以后澆入的混凝土容易頂升；若首批混凝土的初凝時(shí)間早于灌注全部混凝土所需的時(shí)間，則首批混凝土中還得摻入緩凝劑。經(jīng)常檢測(cè)混凝土的坍落度，并使之控制在 1820cm 的范圍內(nèi)。澆注過程橋隧工程中，隨著混凝土的灌入，混凝土面將慢慢臺(tái)升，導(dǎo)管埋深也逐漸增加，導(dǎo)管一般宜控制在 4m 左右，埋深過小會(huì)使管外混凝土面上的泥漿卷入混凝土形成夾泥；過大則使混凝土不易流出頂升，還可造成樁外周的混凝土出現(xiàn)骨料離析和空洞，減小樁的有效直徑；亦可造成近導(dǎo)管處混凝土面高，遠(yuǎn)導(dǎo)管處混凝土面低，從

12、而混凝土先頂升再水平擴(kuò)散，出現(xiàn)死角區(qū)，使泥漿和混凝土混合物填實(shí)在死角區(qū)，造成鋼筋的握裹力不足。這就要求我們幾乎在每次下料后，都應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定混凝土面的上升高度，計(jì)算導(dǎo)管埋深，從而確定導(dǎo)管拆卸的節(jié)數(shù)，作好拆卸記錄，防止導(dǎo)管拔出混凝土面而造成斷樁。在混凝土澆至鋼筋籠位置時(shí)，應(yīng)放慢混凝土澆注速度，使導(dǎo)管有較大的埋深，待混凝土表面進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后，再提升導(dǎo)管口控制在最小埋深，使導(dǎo)管口高于鋼筋籠底骨架一定距離繼續(xù)灌注，防止鋼筋籠被頂托上升?；炷凉嘧⒁欢ㄒ３诌B續(xù)性，一旦中斷時(shí)間不長(zhǎng)，應(yīng)頻繁上下移動(dòng)導(dǎo)管，不致孔內(nèi)的混凝土凝固。當(dāng)灌注將至設(shè)計(jì)位置時(shí)，由于導(dǎo)管外泥漿稠度增大，混凝土頂升困難，可用水沖法稀釋泥漿，提高灌注落差，并適當(dāng)加大埋深，因?yàn)榇藭r(shí)泥砂、部分拌和物及被首批混凝土翻上來的沉淀物等雜物均落在混凝土的上面，測(cè)深無法反映混凝土頂面高度，容易造