[橋梁工程]淺談公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制（共11頁）

1、江西交通建設(shè)工程監(jiān)理所 淺談公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制 淺談公路橋梁鉆孔灌注樁施工技術(shù)和質(zhì)量控制 工作單位：江西交通建設(shè)工程監(jiān)理所 撰 寫 人：郝建剛 李雪琛 摘要 鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本低、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)仍將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程，橋梁鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀察，成健后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。因此，要求基礎(chǔ)施工隊(duì)伍在施工技術(shù)措施上要落實(shí)，并加強(qiáng)施工質(zhì)量管理，密切注意抓好施工過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量，并且

2、對(duì)灌注樁在施工過程中可能會(huì)發(fā)生的一些問題進(jìn)行分析后制汀出施工質(zhì)量 HYPERLINK /web/zhuanyeziliao/biaozhunguifan/ t _blank 標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收實(shí)施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對(duì)樁基施工質(zhì)量加以控制。 第一章 施工技術(shù)1、鉆孔樁基礎(chǔ)施工工藝流程圖 鉆孔樁施工工藝流程見圖1;孔灌注樁施工程序見圖2。泥漿備料泥漿池平整場(chǎng)地（搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)）樁位放樣埋設(shè)護(hù)筒鉆機(jī)就位鉆 進(jìn)終孔質(zhì)量檢查清 孔下鋼筋籠安裝導(dǎo)管再次檢查沉渣厚度及泥漿指標(biāo)，必要時(shí)二次清孔水下混凝土灌注拔除護(hù)筒鑿除樁頭，質(zhì)量檢驗(yàn)下道工序孔內(nèi)造泥漿泥漿沉淀池混凝土拌制及輸送檢查混凝土質(zhì)量及頂面標(biāo)高、制

3、作試件拼裝檢查導(dǎo)管鋼筋籠制作圖1 鉆孔樁施工工藝流程圖 圖2 鉆孔灌注樁施工程序示意圖2施工前的準(zhǔn)備 2.1 鉆孔灌注樁施工方案的審核 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙、地質(zhì)報(bào)告、現(xiàn)行 HYPERLINK /web/zhuanyeziliao/biaozhunguifan/ t _blank 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)以及現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果，審查施工方案的編制依據(jù)、施工 HYPERLINK /web/zhuanyeziliao/gongyi/ t _blank 工藝流程、技術(shù)指標(biāo)、安全措施等內(nèi)容是否符合要求。同時(shí)還應(yīng)審查施工方案中處置突發(fā)事件的應(yīng)急預(yù)案是否符合要求。對(duì)于施工方案的審核應(yīng)具有前瞻性，要善于提出問題、發(fā)現(xiàn)問題，避免在實(shí)施過程

4、中處于被動(dòng)境地。 2.2 根據(jù)施工方案檢查施工準(zhǔn)備情況 檢查灌注樁使用水源，泥漿循環(huán)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置沉淀池、泥漿池；導(dǎo)管應(yīng)檢查其出廠合格證并做水密性承壓試驗(yàn)；灌注混凝土的料斗尺寸應(yīng)與方案中初灌量的要求相符合；原材料應(yīng)按規(guī)范要求嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，杜絕不合格材料使用于工程；督促承包商按照一放二復(fù)的測(cè)量程序?qū)嵤┓艠訌?fù)核工作。確保樁位的偏差符合規(guī)范要求；鉆機(jī)就位前，檢查護(hù)筒埋設(shè)高度、位置是否滿足設(shè)汁要求；鉆機(jī)就位后，檢查其水平、穩(wěn)固情況；鉆桿應(yīng)保持鉛錘線，成孔時(shí)應(yīng)適當(dāng)抽檢進(jìn)、出泥漿指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)時(shí)及時(shí)調(diào)整：施工單位須配備專職記錄人員，及時(shí)記錄成孔過程中的各項(xiàng)參數(shù)，記錄必須真實(shí)、準(zhǔn)確。 3 成樁的制作以及質(zhì)量控制

5、3.1 清孔 清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的上要因素之。清孔則是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)所具有的動(dòng)能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的黏結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動(dòng)被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護(hù)壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對(duì)于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo)：黏度測(cè)定1720min；含砂率不大于6；膠體率不小于90等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性黏土或膨潤(rùn)土

6、，拌制泥漿必須根據(jù)施工機(jī)械、工藝及穿越土層進(jìn)行，配合比設(shè)計(jì)。 3.2 鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放 鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保 HYPERLINK /web/zhidao/ t _blank 資料，檢查合格后再按設(shè)計(jì)和施工規(guī)范要求驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗(yàn)收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長(zhǎng)度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計(jì)標(biāo)高上，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時(shí)固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長(zhǎng)度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長(zhǎng)度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計(jì)要求。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗(yàn)收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對(duì)質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進(jìn)行補(bǔ)焊。同時(shí)

7、，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時(shí)不能碰撞孔壁；當(dāng)?shù)醴攀茏钑r(shí)，不能加壓強(qiáng)行下放，因?yàn)檫@將會(huì)造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因。如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，則要求進(jìn)行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗(yàn)收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。 3.3 灌注水下混凝土前泥漿的制備和第2次清孔 灌注樁成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進(jìn)行第1次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.00-1.20，測(cè)得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管，沉放導(dǎo)管時(shí)檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實(shí)，以防止漏氣漏漿而影響灌注

8、，由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時(shí)間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進(jìn)行第2次清孔，當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應(yīng)立即進(jìn)行水下混凝土的灌注工作。 3.4 水下混凝土灌注 鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會(huì)存在，但良好的配合比可減少離析程度。因此，現(xiàn)場(chǎng)的配合比要隨水泥品種、中粗砂、石料規(guī)格及含水率的變化進(jìn)行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗(yàn)計(jì)量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計(jì)量和測(cè)試管理，并及時(shí)填入原始記錄和制作試

9、件。 3.4.1 水下灌注砼的性能參數(shù)。砼原料。為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)保書（水泥出廠合格證、化驗(yàn)報(bào)告、砂石化驗(yàn)報(bào)告），如發(fā)現(xiàn)實(shí)樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進(jìn)行復(fù)查，對(duì)不合格的材料（如水泥、砂、石、水質(zhì)），嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。砼初凝時(shí)間。一般砼初凝時(shí)間僅35h，只能滿足淺孔小樁徑灌注要求，而深樁灌注時(shí)間約為57h，因此應(yīng)加緩凝劑，使砼初凝時(shí)間大于8h.砼攪拌方法和攪拌時(shí)間。為使砼具有良好的保水性和流動(dòng)性，應(yīng)按合理的配合比將水泥、石子、砂子倒人料斗后，先開動(dòng)攪拌機(jī)并加入30的水，然后與拌合料一起均勻加入60的水，最后再加入10的水（如砂、石含水率較大時(shí)，可適當(dāng)控制此部分水量）

10、，最后加水到出料時(shí)間控制在60-90S內(nèi)。坍落度選擇。為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。因?yàn)榛炷翑嚢钑r(shí)間不足會(huì)直接影響混凝土的強(qiáng)度，砼坍落采用1820cm，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度，氣溫高，成孔深，導(dǎo)管直徑在250mm之內(nèi)，取高值，反之取低值。 3.4.2 砼灌注操作技術(shù)。首批砼灌注。砼灌注量與泥漿至砼面高度、砼面至孔底高度、泥漿的密度、導(dǎo)管內(nèi)徑及樁孔直徑有關(guān)，孔徑越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，攪拌時(shí)間長(zhǎng)，因此可能出現(xiàn)離析現(xiàn)象，首批砼在下落過程中，由于和易性變差，受的阻力變大，常出現(xiàn)導(dǎo)管中堵滿砼，甚至漏斗內(nèi)還有

11、部分砼。此時(shí)應(yīng)加大設(shè)備的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉導(dǎo)管，若起重能力不足，則應(yīng)用卷揚(yáng)機(jī)拉緊漏斗晃動(dòng)？這樣能使砼順利下滑至孔底，下灌后繼續(xù)向漏斗加入砼，進(jìn)行后續(xù)灌注。后續(xù)砼灌注。后續(xù)砼灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的砼下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔門返漿情況，直至孔口不再返漿，冉向漏斗中加入砼。后期砼的灌注。在砼灌注后期。由于孔內(nèi)壓力較小，往往上部砼不如下部密實(shí)，這時(shí)應(yīng)稍提漏斗增大落差，以提高其密實(shí)度。砼灌注速度。在控制砼初凝時(shí)間的同時(shí)，必須合理地加快灌注速度，這對(duì)提高砼的灌注質(zhì)量十分重要，因此應(yīng)做好灌注前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，以及灌注過程中各道工序的密切配合工作。第二章質(zhì)量保證措施

12、1護(hù)筒埋設(shè)護(hù)筒既保護(hù)孔壁，又是鉆孔的導(dǎo)向，則護(hù)筒的垂直度要保證。為防止跑漿，護(hù)筒周圍土要夯實(shí)，最好粘土封口。在上層土質(zhì)較差時(shí)、松散的雜填土層和流砂層，將護(hù)筒加長(zhǎng)至46m，提高護(hù)壁效果。2坍孔處理鉆孔過程中發(fā)生坍孔后，要查明原因進(jìn)行分析處理，可采用原地回填搗實(shí)和加深埋護(hù)筒等措施后繼續(xù)鉆進(jìn)。坍孔嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)回填重新鉆孔。對(duì)于比較松散的拋填土層及石塊含量大的樁基位置可采用在樁基周圍100cm處對(duì)稱鉆100孔后壓灌M30水泥砂漿，孔深鉆至原土基為準(zhǔn)。3縮孔處理鉆孔發(fā)生彎孔縮孔時(shí)，一般可將鉆頭提到偏孔處進(jìn)行反復(fù)掃孔，直到鉆孔正直，如發(fā)生嚴(yán)重彎孔和探頭石時(shí)，采用小片石或卵石與黏土混合物，回填到偏孔處，待填料

13、沉實(shí)后再鉆孔糾偏。4埋鉆和卡鉆處理干法成孔埋鉆主要發(fā)生在一次進(jìn)尺太多時(shí)，卡鉆則主要發(fā)生在鉆頭底蓋合攏不好，鉆進(jìn)過程中自動(dòng)打開或在碎石地層鉆進(jìn)時(shí)，碎石掉落卡鉆等。 埋鉆或卡鉆發(fā)生后，在鉆頭周圍形成很大的側(cè)阻力。因此處理方案應(yīng)首先消除阻力，嚴(yán)禁強(qiáng)行處理，否則有可能造成鉆桿扭斷、動(dòng)力頭受損等更嚴(yán)重的事故。事故發(fā)生后保持孔內(nèi)壓力，穩(wěn)定孔壁防止坍塌，為事故處理奠定基礎(chǔ)。5遇到流砂、淤泥采取的措施5.1流砂、淤泥比較嚴(yán)重的樁基開挖，采用鋼護(hù)管支撐流砂段樁壁，邊鉆孔邊跟管，混凝土澆筑流砂段以上后，再將鋼護(hù)管迅速拔出。該法缺點(diǎn)是混凝土澆筑后鋼護(hù)管拔出比較困難，增加成本。5.2流砂、淤泥不嚴(yán)重的樁基開挖，采用穩(wěn)

14、定液護(hù)壁施工，穩(wěn)定液主要成份：粘土、膨脹土、工業(yè)用堿、纖維素、滲水防止劑。在泥漿池中用攪漿機(jī)將泥漿攪拌好后，泵入孔內(nèi)，旋挖鉆均勻緩慢鉆進(jìn)，這樣既鉆進(jìn)又起到泥漿護(hù)壁的作用。鉆進(jìn)時(shí)掌握好進(jìn)尺速度，隨時(shí)注意觀察孔內(nèi)情況，及時(shí)補(bǔ)加泥漿保持液面高度。泥漿制備應(yīng)注意兩個(gè)方面：一是泥漿的指標(biāo)問題，其比重一般應(yīng)控制在1.051.2之間，粘度控制在1720s，砂率控制在4%以內(nèi)。常用的泥漿材料，一般使用優(yōu)質(zhì)澎潤(rùn)土加燒堿、聚丙稀酰胺或纖維素等配置；二是補(bǔ)漿的速度，泥漿補(bǔ)充一般采用泵送方式，其速度以保證液面始終在護(hù)筒面以上為標(biāo)準(zhǔn)，否則有可能造成塌孔，影響成孔質(zhì)量。 6對(duì)導(dǎo)管的要求導(dǎo)管在使用前必須作密封性檢查，接頭嚴(yán)

15、密，不漏水、不漏漿。導(dǎo)管上料斗的體積，由樁徑、樁長(zhǎng)和導(dǎo)管埋入混凝土中的深度來確定，料斗體積應(yīng)大些為好，確保首批澆筑混凝土的埋管深度。7澆筑混凝土的要求混凝土應(yīng)連續(xù)澆筑，中間不得停頓。由于樁內(nèi)混凝土不能振搗，主要靠混凝土的自重壓密和混凝土的流動(dòng)成型，必須控制好配合比、澆筑速度以確?；炷恋馁|(zhì)量，隨時(shí)檢查混凝土的塌落度。由于混凝土澆筑到頂時(shí)殘留泥漿會(huì)與混凝土混合，則實(shí)際樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高高0.5m1.0m，最后機(jī)械破樁頭處理。8鋼筋籠上浮的處理鋼筋籠上浮發(fā)生于灌注混凝土的導(dǎo)管位于鋼筋籠底部或更下方而混凝土埋管深度已經(jīng)較大時(shí)，此時(shí)鋼筋籠靠自身重力及孔壁的摩擦力來抵抗混凝土上頂力、摩擦力，一旦失去平

16、衡，鋼筋籠就會(huì)上浮。為防止鋼筋籠上浮，應(yīng)加強(qiáng)觀察，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，并在鋼筋籠頂施加豎向的約束，如將鋼筋籠頂部鋼筋接長(zhǎng)，焊于護(hù)筒頂部，一方面阻止鋼筋籠上浮，另一方面可懸掛住鋼筋籠，以保證鋼筋籠的垂直度。發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮之后，應(yīng)立即停止灌注混凝土，查明原因及程度。如鋼筋籠上浮不嚴(yán)重，則檢查鋼筋籠底及導(dǎo)管底的準(zhǔn)確位置，拆除一定數(shù)量的導(dǎo)管，使導(dǎo)管底部升至鋼筋籠底上方后可恢復(fù)灌注；如上浮嚴(yán)重，應(yīng)立即通過吸渣等方式清理已灌注的混凝土，砼澆過程中漏漿、塌孔另行處理。9其它注意事項(xiàng)9.1成孔時(shí)，發(fā)生斜孔、彎孔、縮孔和坍孔或沿護(hù)筒周圍冒漿以及地面沉陷等情況，應(yīng)停止鉆進(jìn)，經(jīng)采取措施后，方能繼續(xù)施工。9.2鉆進(jìn)硬層

17、，回次進(jìn)尺深度太小，斗內(nèi)鉆渣太少時(shí)，可換用小直徑筒形齒狀鉆斗,先鉆一小孔，然后再用鉆斗擴(kuò)孔鉆進(jìn)，也可換用短螺旋鉆進(jìn)，然后再下鉆斗撈渣，鉆進(jìn)速度，應(yīng)根據(jù)土層情況、孔徑、孔深、鉆機(jī)負(fù)荷以及成孔質(zhì)量等具體情況確定，在砂礫、砂卵、卵石地層中鉆進(jìn)時(shí)，為保護(hù)孔壁穩(wěn)定，可事先向孔內(nèi)投入適量粘土球，下入孔內(nèi)的鉆頭，其底盤進(jìn)渣口必須裝閉合閥板，以防提鉆時(shí)砂礫石從底部漏落孔內(nèi)。9.3控制最后一次灌注量，樁頂不得偏低。 第三章安全環(huán)保措施1、建立健全安全生產(chǎn)保證體系，設(shè)立專職安全員，全面落實(shí)安全生產(chǎn)制度和規(guī)程。2、進(jìn)行安全生產(chǎn)教育和安全交底工作，進(jìn)入工地必須戴安全帽、穿工作服、防滑鞋、戴防護(hù)手套。3、施工現(xiàn)場(chǎng)所有設(shè)

18、備、設(shè)施、安全裝置、工具配件以及個(gè)人勞保用品必須經(jīng)常檢查，確保完好和使用安全。4、鉆機(jī)鉆孔時(shí)，孔中人員應(yīng)集中精力，鉆具需要立懸或擺放時(shí)，必須牢固墊穩(wěn)，操縱崗位不得離人。5、隨時(shí)檢查樁施工附近地面有無開裂現(xiàn)象，防止機(jī)架和護(hù)筒等發(fā)生傾斜和下沉。6、在危險(xiǎn)施工段安全設(shè)備旁設(shè)立醒目警示標(biāo)志，嚴(yán)禁人員靠近跨越。7、用電設(shè)備應(yīng)派專人看管，應(yīng)有良好的接地、接零和漏電保護(hù)裝置，嚴(yán)禁帶電作業(yè)。非電工不準(zhǔn)隨意拆卸或修理電器設(shè)備，對(duì)過路電纜應(yīng)深埋或架空。8、搬運(yùn)鉆桿或抬導(dǎo)管、鋼筋籠由專人統(tǒng)一指揮。9、成孔后的孔口要設(shè)蓋，成樁后的孔要及時(shí)回填，防止人、物掉入孔中。 結(jié)語 綜上所述，鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過程都是隱蔽工作，每道：工序都必須從嚴(yán)要求，保證施工質(zhì)量，任何一道工序出現(xiàn)問題都將帶來嚴(yán)重