淺談泥漿護壁鉆孔灌注樁的

1、淺談泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工工藝和質(zhì)量控制楊九元（天水永生建筑工程公司，甘肅 天水 741001）摘要：本文主要介紹了泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工工藝流程和質(zhì)量監(jiān)理控制要點，并對各個環(huán)節(jié)進行了系統(tǒng)的闡述。關鍵詞：泥漿護壁；灌注樁；施工；質(zhì)量; 控制中圖分類號：TU473.1+4 文獻標識碼：B1. 引言隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進程的加快，高層建筑如雨后春筍在一些大中城市拔地而起。由于建筑荷載和結構形式的要求，樁基礎被廣泛地應用于大量民用和公共建筑中，因各地區(qū)的地質(zhì)及地下水位不同，設計時所采用的基礎形式也不相同。由于泥漿護壁鉆孔灌注樁的優(yōu)點是施工噪音低、單樁承載力大、無擠土、含鋼量低，樁端能可

2、靠地進入持力層或嵌巖層，對周圍建筑物的影響小，基于上述特點，成為高層建筑的首選樁型。在天水地區(qū)，由于地處黃土高原，渭河、籍河在市區(qū)橫穿而過，地下水位較高，部分土層常有流砂現(xiàn)象。近年來，本地區(qū)樁基礎設計常采用泥漿護壁鉆孔灌注樁，但該樁施工工藝比較復雜，成樁速度較慢，工程造價比較高，成樁質(zhì)量與施工控制極為密切，它屬于地下隱蔽工程，施工質(zhì)量好壞直接影響結構的安全，極易造成質(zhì)量事故或留下安全隱患。因此，要求監(jiān)理人員必須熟悉鉆孔灌注樁的工藝流程，具有豐富的監(jiān)理經(jīng)驗和高度的責任心，按照規(guī)范、施工技術方案和監(jiān)理工作程序，嚴格控制施工質(zhì)量。本人結合某住宅小區(qū)工程施工中鉆孔樁的監(jiān)理體會，淺談泥漿護壁鉆孔灌注樁的

3、施工工藝和質(zhì)量監(jiān)理控制要點，供同行參考。2. 工程概況2.1 設計情況：某住宅小區(qū)新建2棟住宅樓，框架結構六層，建筑面積為7324，房屋高寬比1.77，框架抗震等級為二級，抗震設防類別為丙類，抗震設防烈度為8度，設計基本地震加速度值為0.3g，屬第一組，結構安全等級為二級。2.2 工程地質(zhì)及基礎情況：表-1 土層分布表土層名稱厚度（m）承載力標準值f(kpa)Es（Mpa）備注雜填土0.52.4土層自上而下含砂粉質(zhì)黏土2.14.91104.0粉質(zhì)黏土層0.10.51203.6砂巖層5.0204005.8場地類別屬類，場地無濕陷性，無液化土層，地下水位埋深10.0511m,對鋼筋有弱腐蝕性。地基

4、基礎設計等級為丙級，樁的安全等級為二級。該建筑物位于山坡腳下，東部靠山，距山腳約8m左右，地質(zhì)勘察報告表明，地質(zhì)情況復雜，土層分布極不均勻，地下砂巖層高低起伏，變化突然，砂巖表面傾斜陡峭，建筑物靠東部單元場地砂巖層距地表約10m，西部場地砂巖層距地表約18m。原設計為大開挖換填，獨立基礎，基礎施工費用低，但由于土層分布不均勻，參照原附近建筑物的施工情況，為保證結構安全和控制不均勻沉降，跟業(yè)主協(xié)商,建議設計采用泥漿護壁鉆孔灌注樁，雖然基礎造價高，但可以消除地質(zhì)不均勻帶來的安全隱患，防止裂縫產(chǎn)生。樁端持力層為砂巖層，樁孔直徑為800和900兩種，為防止斷樁、滑樁，設計樁長均為19.5m（不包括擴大

5、頭）。樁極限端阻力標準值為3000Kpa,單樁承載力設計值為12002100 Kpa,共96根樁，混凝土標號為C30。設計要求一定要嚴格按照施工規(guī)范和工藝流程施工，監(jiān)理單位嚴把質(zhì)量關。3. 施工工藝流程測量放線定樁位位埋設護筒樁機就位成 孔第一次清孔混凝土攪拌廢漿液排放泥漿沉淀攪拌護壁泥漿漿鋼筋籠制作質(zhì)量檢測吊放鋼筋籠安放導管第二次清孔澆注混凝土泥漿護壁鉆孔灌注樁施工工藝流程框圖（圖-1）4. 施工準備階段的質(zhì)量控制質(zhì)量控制分為事前控制，事中控制和事后控制，在工程監(jiān)理中，筆者認為事前控制最為關鍵，是最為有效的控制手段，應該采取主動控制。本工程開工前，首先要做好以下工作：4.1 總監(jiān)理工程師要組

6、織監(jiān)理人員熟悉圖紙，掌握工程勘察單位所提供的地質(zhì)勘察報告，了解設計圖紙要求所達到的孔深和土質(zhì)要求。4.2 審查施工單位上報的施工組織設計和專項施工方案，擬定合理的機械設備，以滿足成孔鉆進要求，重點審查施工單位提交的鉆孔灌注樁的施工方案，特別是泥漿排放時對周圍環(huán)境影響的防護措施和安全措施。4.3 開工前審查施工單位的資質(zhì)和人員上崗資質(zhì)，檢查質(zhì)量保證體系和安全保證體系是否完善。4.4 充分了解灌注樁的施工工藝特點，熟悉本工程的地質(zhì)情況，編制好監(jiān)理規(guī)劃和實施細則，并做好旁站計劃和質(zhì)量控制要點。4.5 參加業(yè)主組織的第一次監(jiān)理會議，明確各方人員的職責，進行監(jiān)理交底，介紹監(jiān)理程序和監(jiān)理規(guī)劃，并征求業(yè)主和

7、施工單位的意見，達成共識，獲得工作上的支持，為更好地開展監(jiān)理工作開創(chuàng)良好的局面。4.6 參加規(guī)劃和設計部門對定位樁的交底，經(jīng)各方認可后，施工單位方可按設計圖紙進行樁位測放，監(jiān)理必須對樁位進行復核。4.7 參加設計交底和圖紙會審，對成孔質(zhì)量的檢驗方法，檢驗數(shù)量，進入持力層要求作出明確的規(guī)定。4.8 按設計和檢測規(guī)范，采用靜載試驗方法進行承載力檢驗，且不少于3根，同時用小應變檢測樁的完整性。4.9 檢查現(xiàn)場是否滿足開工的條件，如三通一平，規(guī)劃許可證，施工許可證是否齊全，機械設備是否到位，是否檢查校正。審查施工單位的各項管理制度，崗位責任制是否齊全，專業(yè)人員和特殊工種作業(yè)人員是否持證上崗，安全環(huán)保、

8、文明施工措施是否落實，符合要求后由項目總監(jiān)理工程師簽署開工報告，同意開工。5施工過程中的質(zhì)量控制鉆孔階段的施工是保證成樁質(zhì)量的關鍵階段，總監(jiān)理工程師要安排好專業(yè)監(jiān)理工程師、監(jiān)理員，對關鍵部位、關鍵工序進行旁站監(jiān)理，做好記錄，嚴格按照施工規(guī)范和監(jiān)理細則進行施工。在正式施工前，應做好鉆孔試驗，總監(jiān)理工程師應組織并會同業(yè)主、設計、勘察、施工、質(zhì)量監(jiān)督機構等部門，對試樁過程中的一些技術參數(shù)作出評價。在鉆孔過程中監(jiān)理人員要把握以下幾個主要環(huán)節(jié)：5.1 測量定位施工單位放樣后，要報監(jiān)理工程師審批，復核無誤后，埋設護筒，平整壓實場地，鉆機就位，要求水平，垂直，不發(fā)生傾斜，并確定好測量樁長的基準點。5.2 鉆

9、孔本工程鉆孔機械為潛水鉆,兩種型號,分別為KQ-800和KQ-1250A,鉆進速度為0.31m/min,采用正循環(huán)鉆孔方法。護筒埋置深度，一般情況下，在黏土中不小于1m，砂土不小于1.5m，護筒頂面宜高出地面300mm。鉆孔作業(yè)時應分班連續(xù)進行，監(jiān)理人員應旁站，認真填寫施工記錄，交班時應交待鉆進情況及下一班注意事項，應經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗，不符合要求時及時糾正，注意土層變化，在土層變化處均應牢取渣樣，進行對比分析。應始終保持孔內(nèi)具有規(guī)定的水位和要求的泥漿相對密度及黏度，成孔達到設計要求后，組織各方驗孔，合格后方可第一次清孔。5.3 泥漿制備在鉆孔過程中，為防止塌孔，穩(wěn)定孔內(nèi)水位及便于清

10、渣，采用澎潤土制備泥漿護壁，泥漿護壁是利用泥漿與地下水之間的壓力差進行護壁，以確保護壁的穩(wěn)定。在實際施工中，合理地控制不同土層中泥漿的指標顯得非常重要，本工程泥漿性能指標見表-2表-2 泥漿性能指標泥漿指標雜填土含砂粉質(zhì)黏土粉質(zhì)黏土層砂巖層檢測方法相對密度1.011.21.051.21.21.41.41.5比重計黏度（s）1921182021242528漏斗黏度計含砂率（%）4546含砂率計膠體率（%）96969595量杯法塑性指數(shù)22222222靜切力（pa）12.512.52435靜切力計泥皮厚度（mm/30min）2233失水量儀5.4 第一次清孔清孔分兩次，鉆孔深度達到設計要求后，施工

11、單位先進行自檢，然后報監(jiān)理工程師復核。同時對孔深、孔徑、垂直度全面檢查。鉆機采用換漿、抽漿、掏渣等方法清去沉渣，清孔必須徹底，作為第二次清孔后測定沉渣的依據(jù)。5.5 鋼筋籠制作安裝本工程設計樁長為19.5m，鋼筋較長，給制作和吊裝帶來不便，鋼筋屬于隱蔽工程，這是監(jiān)理的重點，重點檢查鋼筋外徑、主筋搭界、交叉點的焊接質(zhì)量必須符合規(guī)范。另外，在這一過程中，鋼筋保護層用同樁身混凝土標號的墊塊，沿豎向每隔2m放置一組，橫向圓周為4塊，并均勻布置。由于該鋼筋籠較長，吊裝時設3處吊點，入孔時保持垂直，避免碰撞孔壁，就位后立即固定，禁止強行沖擊下放。5.6 安放導管導管使用前應進行水密承壓試驗，確保導管口密封

12、，導管安放前應計算孔深和導管的總長度，安放時應保持導管在孔中的位置居中，防止碰撞鋼筋骨架，放到孔底，然后提起30-50cm，進行二次清孔。5.7 第二次清孔在混凝土澆注前，必須保證孔壁的穩(wěn)定性，不能有縮頸或孔壁塌落等現(xiàn)象發(fā)生，對土質(zhì)差的孔，適當增加泥漿比重。根據(jù)建筑樁基技術規(guī)程（JGJ94-94）的要求，沉渣厚度摩擦樁300mm，端承樁50mm，摩擦端承或端承摩擦樁100mm，泥漿指標在澆注前，孔底500mm以內(nèi)的相對密度1.25，黏度28S，含砂率80%。用無收縮水文測繩，標準錘測沉渣厚度，一般控制在150mm范圍內(nèi)，不應采取加深鉆孔的方法代替清孔，此環(huán)節(jié)監(jiān)理人員必須嚴格監(jiān)控，確保各項指標符

13、合要求。6. 水下澆注混凝土的質(zhì)量控制水下澆注混凝土是最后一道關鍵性的工序，屬隱蔽工程，施工質(zhì)量將影響灌注樁的質(zhì)量，很容易產(chǎn)生松散、離析、縮徑等缺陷。因此，在澆灌前必須作好充分的準備，監(jiān)理人員作好旁站的同時，重點監(jiān)控好以下幾個環(huán)節(jié)：6.1 進入現(xiàn)場的所有原材料要及時報驗，本工程所用水泥強度等級為42.5的普通硅酸鹽水泥，在使用前進行復試，鋼筋除機械性能試驗外，還要進行焊接性能的檢驗。碎石要有良好的級配，采用當?shù)睾勇咽?，粒徑不大于導管直徑?/6，以40mm為宜，砂為中砂，細度模數(shù)不能過小。6.2 混凝土的配合比和坍落度澆注前要有資質(zhì)的試驗室出具的報告單，混凝土要有良好的和易性，坍落度控制在18

14、0200mm。6.3 鋼筋定位，第二次清孔完畢，檢查合格后，下導管，并檢查氣密性，長度適中，保證底端距孔底300500mm，最好在30min內(nèi)開始澆注混凝土，不能停留時間太長，以防塌孔。第一次澆注的混凝土量必須保證封底成功。6.4 混凝土必須連續(xù)作業(yè)，不能中斷，嚴禁導管提升過猛或?qū)Ч苈袢脒^深，造成斷樁，要有專人記錄，混凝土灌注時的充盈系數(shù)一般控制為1.05。6.5 灌注樁的頂面標高應比設計高出一定的高度，一般為0.51.0m,以保證樁頭混凝土強度，多余部分必須鑿除。6.6 試塊留置：同一配合比的試塊，每班不得少于一組，且每根樁不得少于一組。6.7 安全環(huán)保措施施工時必須遵守安全技術規(guī)程，嚴禁違

15、章指揮和違章作業(yè)，文明施工，同時作好施工廢水和泥漿的排放，以免污染環(huán)境。7. 質(zhì)量檢測和評定灌注樁澆注完畢后，監(jiān)理工程師審核施工單位提交的樁基試驗報告，組織該階段的驗收工作，并作出監(jiān)理工作總結。灌注樁的質(zhì)量檢驗方法要符合建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范，通常檢測承載力采用單樁靜載試驗或高應變動測法，而樁身檢測一般是通過鉆芯取樣或低應變反射波法進行檢驗。由于鉆孔灌注樁在地下，質(zhì)量問題不可能直觀地反映出來，抽樣檢測具有局限性，靜載荷試驗只能以點代面，數(shù)據(jù)比較直觀，高應變只能對樁的承載力作出估計，小應變只能分析樁的完整性。本工程全部對96根樁進行了小應變檢測，從檢測報告分析，類樁為90根，類樁6根，

16、樁的完整性非常好，無缺陷。通過靜載試驗分析，樁的承載力達到設計要求。經(jīng)勘察、設計、監(jiān)理共同確認，該樁能夠滿足結構使用功能和安全，符合設計要求，予以驗收。8. 結語該鉆孔樁設計樁長達19.5m,在本地區(qū)少見,但由于施工和監(jiān)理非常重視,準備充分,施工比較順利,沒有發(fā)生大的質(zhì)量事故,最終達到了預期的目的。泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工工藝比較復雜，環(huán)節(jié)多 ，質(zhì)量控制點多，稍不注意，就會造成質(zhì)量事故，施工質(zhì)量的好壞直接關系到上部結構的安全使用和建筑物的沉降。因此施工和監(jiān)理必須重視每一個環(huán)節(jié)，對鉆孔灌注樁的施工全過程進行嚴密地監(jiān)控，以預防為主，加強主動控制，按照施工規(guī)范和設計要求精心組織施工，精心組織監(jiān)理，及時解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題，才能保證灌注樁的施工質(zhì)量。參考文獻：1 GB50300-2001建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準S2 GB