淺析市政橋梁鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制要點

1、    淺析市政橋梁鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制要點    王立剛摘 要：鉆孔灌注樁具有承載力強、沉降量小等優(yōu)點，在市政橋梁建設(shè)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，該類樁基的設(shè)計難度不大，主要為復(fù)核樁徑、樁長、樁間距等，現(xiàn)場施工時，由于作業(yè)環(huán)境不同，施工質(zhì)量不易保證。文章在總結(jié)大量樁基設(shè)計及施工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，得出影響鉆孔灌注樁質(zhì)量的八個主要因素，并著重探討了鉆孔灌注樁在施工過程中的各項質(zhì)量控制要點，為今后鉆孔灌注樁的設(shè)計及施工提供參考意見。關(guān)鍵詞：市政橋梁；鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制1 概述隨著市政工程建設(shè)的不斷發(fā)展，樁基在橋梁工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用，其中鉆孔灌注樁因其承載力高

2、、穩(wěn)定性好、沉降均勻且沉降量小、施工噪聲低等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用在各類橋梁工程建設(shè)中。鉆孔灌注柱是采用不同的鉆孔方法，在地層中按要求形成一定形狀斷面的井孔，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，將鋼筋骨架吊入井孔中，再灌注混凝土（有地下水時灌注水下混凝土），成為樁基礎(chǔ)的一種工藝1-2。2 鉆孔灌注樁的施工流程鉆孔灌注樁的施工過程大致可分為以下三個階段：（1）成孔階段；（2）清孔階段；（3）水下灌注混凝土階段。施工工藝流程如下：場地整平測量定位埋置護筒樁機就位成孔提升鉆頭一次清孔檢查鉆孔制作、吊放鋼筋籠放入導(dǎo)管二次清孔灌注水下混凝土拔出導(dǎo)管、護筒。為確保鉆孔樁的施工質(zhì)量滿足設(shè)計要求，施工時須嚴(yán)格按照鉆孔樁施工規(guī)范進行標(biāo)準(zhǔn)

3、化操作，并應(yīng)加強質(zhì)量管理。3 鉆孔灌注樁的質(zhì)量影響因素根據(jù)城市橋梁工程施工與質(zhì)量驗收規(guī)范（cjj 2-2008）與公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（jtg/tf50-2011）等相關(guān)規(guī)定，結(jié)合以往市政橋梁項目的設(shè)計及現(xiàn)場服務(wù)施工的經(jīng)驗教訓(xùn)，初步歸納出以下八個鉆孔灌注樁的質(zhì)量影響因素：（1）鉆孔樁的垂直度：根據(jù)規(guī)范要求，鉆孔灌注樁成孔的垂直傾斜度不得超過1%。（2）鉆孔的深度：孔深是直接影響鉆孔灌注樁承載力大小的決定性條件。（3）鉆孔的直徑：鉆孔的直徑將直接影響樁的截面面積與成孔的大小，進而影響鉆孔樁的承載力與鋼筋籠保護層厚度，因而影響鉆孔樁的質(zhì)量。（4）泥漿：孔壁穩(wěn)定的關(guān)鍵取決于泥漿的粘度，影響樁側(cè)摩阻力

4、大小的關(guān)鍵取決于泥漿的比重。（5）樁底沉渣：鉆孔灌注樁承載力的大小與樁底沉渣的多少密不可分。對于端承型鉆孔灌注樁，規(guī)范規(guī)定樁底沉渣厚度100mm；摩擦型鉆孔灌注樁，規(guī)范規(guī)定樁底沉渣厚度300mm。（6）制作與吊裝鋼筋籠：鋼筋籠是鉆孔灌注樁的主體，其質(zhì)量直接影響鉆孔灌注樁的承載力。（7）灌注混凝土：灌注混凝土是鉆孔樁施工過程中極其關(guān)鍵的一道工序，灌注混凝土質(zhì)量將直接影響成樁的質(zhì)量。（8）樁頭質(zhì)量：樁頭的質(zhì)量，主要取決于最后一次灌注混凝土的量，為保證樁頭的質(zhì)量，規(guī)范規(guī)定最后一次灌注混凝土的量必須高于設(shè)計標(biāo)高50mm100mm。4 鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制4.1 施工機具的選擇選取鉆孔樁施工機具時，應(yīng)根

5、據(jù)地質(zhì)情況、設(shè)計樁長、樁徑以及施工條件同時兼顧施工工期、經(jīng)濟成本等對工程的影響綜合選擇，可根據(jù)以下四個方面進行選取：（1）根據(jù)工程項目所處的地質(zhì)水文條件，選取合適的鉆機功率和類型，以保證鉆機扭矩足夠大，成樁過程順利無阻。（2）不應(yīng)選取較小的鉆桿直徑，以避免當(dāng)鉆桿在承受壓力時容易產(chǎn)生彎曲變形，進而造成孔壁不垂直；且鉆孔太窄不滿足設(shè)計要求，也會導(dǎo)致樁底殘余大量的沉渣，難以保證成樁的質(zhì)量。（3）為保證鉆孔符合設(shè)計要求，規(guī)范要求鉆頭的直徑應(yīng)比設(shè)計的樁徑小5060mm，鉆頭錐尖的角度120°，且均勻?qū)ΨQ無出廠缺陷。（4）導(dǎo)管的直徑，應(yīng)根據(jù)樁體的容積與規(guī)范來合理選取。一般應(yīng)使導(dǎo)管的外徑不小于鋼筋

6、籠直徑的0.1m，灌注混凝土?xí)r，要保證導(dǎo)管距澆筑面大約0.5m，并保證導(dǎo)管接頭嚴(yán)密。4.2 樁機就位樁機安裝定位的原則，一是確定鉆樁位在工程場地平面的準(zhǔn)確位置，二是確保鉆孔垂直以滿足設(shè)計要求。鉆孔樁施工前，必須作好施工場地整平和“三通一路”就緒，其次應(yīng)建立測量的平面控制網(wǎng)和高程控制網(wǎng)，然后利用經(jīng)緯儀或者全站儀準(zhǔn)確確定出施工樁位在平面中的位置，并對樁位進行復(fù)核，以保證精準(zhǔn)偏差在可控范圍內(nèi)。4.3 泥漿制備與使用泥漿對孔壁的穩(wěn)定性非常重要，控制泥漿在合理范圍內(nèi)可以有效地防止孔壁坍塌，還可以為機具的潤滑和冷卻提供便利。泥漿最重要的三大指標(biāo)是比重、粘度與砂率3，因此，要想制備滿足成孔所需要的泥漿，必須

7、使其三大指標(biāo)在合理的范圍內(nèi)，即應(yīng)將泥漿比重控制在1.01.15的范圍內(nèi)，泥漿粘度為1822s，泥漿的砂率4%。制備泥漿的材料包含水、粘土（或膨潤土）和添加劑等，然后按照適當(dāng)?shù)谋壤旌现苽涠伞?.4 鉆進過程控制（1）把握穩(wěn)中求快的基本原則，避免孔壁坍塌等事故。（2）根據(jù)地層的位置與鉆進速度，調(diào)整鉆進過程中的泥漿循環(huán)量，從而控制進尺速度與泥漿的粘度比重。（3）在鉆進的過程中，要及時排渣、提鉆、除土，以保證泥漿比重和粘度在合理的范圍內(nèi)。（4）終孔階段，必須復(fù)檢鉆孔的直徑、鉆孔的深度、孔壁的傾斜度等，滿足終孔要求后，方可進行終孔。4.5 清孔（1）清孔的目的首先使孔底、孔壁干凈無沉渣，進而使灌注的

8、混凝土與孔壁巖土體完美接合，是確保成樁質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。（2）當(dāng)鉆孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，應(yīng)對孔徑、孔深、孔位、垂直度等進行檢查，確認(rèn)鉆孔合格后，應(yīng)立即進行清孔工作。（3）清孔應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：孔內(nèi)排出或抽出的泥漿手摸無23m m顆粒，泥漿比重1.1，含砂率小于2%，黏度1720s，嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔。（4）待清孔達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)后，應(yīng)盡快吊裝下沉鋼筋籠，并同時進行水下灌注混凝土。在澆注混凝土之前，應(yīng)采用射水或射風(fēng)的方式對樁底或樁壁進行35min的沉淀物清除，其目的為將孔底的沉渣翻動上浮，以保證成樁質(zhì)量無缺選，射水或射風(fēng)壓力不應(yīng)大于0.05mpa。4.6 鋼筋籠（1）鋼筋籠在鉆孔樁中主要承受

9、拉應(yīng)力，規(guī)范中明確指出，必須選用熱扎型鋼筋制作鉆孔樁的鋼筋籠。（2）鋼筋原材料的出入場合格證明，是保障鋼材質(zhì)量的先決性條件，規(guī)范對鋼材強度、規(guī)格質(zhì)量、箍筋間距、焊接點搭接長度、焊條質(zhì)量等，均有嚴(yán)格的控制要求。（3）在制作鋼筋籠時，必須嚴(yán)格遵循設(shè)計要求，主筋的位置用鋼筋定位支架控制等分距離，鋼筋的接頭必須設(shè)置在彎矩或者剪力為零處。（4）為保證鋼筋籠的最小保護層厚度滿足設(shè)計要求，鉆桿的直徑與鉆頭的質(zhì)量必須符合相關(guān)規(guī)范要求，主要為制作鋼筋籠的主筋的長度不應(yīng)大于9m，超過時要將鋼筋在受力較小處截斷。（5）鋼筋在起吊、運輸、下沉的過程中，要防止其發(fā)生較大變形；在灌注混凝土?xí)r，要保證混凝土澆注面的標(biāo)高與導(dǎo)

10、管的埋置深度，嚴(yán)禁因浮籠問題將導(dǎo)管撥出混凝土面。4.7 水下灌注混凝土水下灌注混凝土是采用豎直的導(dǎo)管、利用混凝土自重、在水下進行灌注混凝土的施工工藝，其所用的各種材料（包括水泥、砂子、石子、水與外加劑等）除符合相應(yīng)規(guī)范規(guī)定外，一般還應(yīng)符合下述要求：（1）混凝土的初凝時間：為保證水下灌注混凝土的質(zhì)量滿足設(shè)計要求，應(yīng)確保灌注混凝土的初凝時間大于或等于設(shè)計混凝土初凝時間的2倍。（2）混凝土的工作性：水下灌注混凝土要求混凝土具有良好的流動性，含砂率控制在4050%之間，宜選用38mm的卵石作為粗骨料，水灰比應(yīng)控制在0.40.6范圍內(nèi)，塌落度在18cm-20cm范圍內(nèi)，并可在混凝土中摻入緩凝、塑化等外加

11、劑。（3）在水下灌注混凝土前，必須檢查鋼筋籠與鉆孔的中心位置是否準(zhǔn)確，樁底沉渣的厚度與泥漿的三大指標(biāo)等是否滿足設(shè)計要求，在灌注第一次混凝土之前，應(yīng)先配制0.10.3m3水泥砂漿，并放入灌注混凝土的導(dǎo)管與漏斗中。（4）埋管的深度一般應(yīng)根據(jù)灌注混凝土的速率控制在26m的范圍之內(nèi)，當(dāng)觀察到泥漿不再從鉆孔內(nèi)冒出時，應(yīng)立即將導(dǎo)管緩慢提升0.51.0m，然后再進行水下灌注混凝土。（5）為確保灌注樁頂質(zhì)量，應(yīng)控制最后一次灌注混凝土的方量，使其灌注量高于樁頂設(shè)計標(biāo)高不小于500mm，樁頂混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的70%時，將其浮漿面鑿除。5 結(jié)束語鉆孔灌注樁是市政橋梁樁基施工中的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量對工程穩(wěn)定性有直接影響，因此，在鉆孔樁的整個施工過程中，必須嚴(yán)格遵照相關(guān)施工規(guī)范要求，并確保各類施工材料符合相應(yīng)質(zhì)量要求；為保證鉆孔樁的施工質(zhì)量，必須加強現(xiàn)場管理人員的責(zé)任心，以防為主，以控為綱，對樁基的各個施工環(huán)節(jié)要充分