沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析

沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制分析摘要：沖擊鉆鉆孔灌注施工是近年來橋梁建設(shè)中經(jīng)常采用的樁基礎(chǔ)施工方法，怎么掌握好沖擊鉆鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及質(zhì)量控制是難題之一。下面通過廣西欽州至崇左高速公路№2合同段那崠2#中橋的樁基礎(chǔ)施工經(jīng)驗，簡要介紹一下沖擊鉆鉆孔灌注樁施工技術(shù)及質(zhì)量控制。

關(guān)鍵詞:沖擊鉆鉆孔灌注施工技術(shù)質(zhì)量控制

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A

一、工程概況那崠2#中橋中心樁號K16+865.000，上部結(jié)構(gòu)采用3×20m跨徑的先簡支后結(jié)構(gòu)連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板，下部結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)。全橋共有24根樁基，其中橋墩樁基直徑1.5米，共8根，橋臺樁基直徑1.2米，共16根。

二、工程地質(zhì)情況及機具的選擇1.橋址處主要地質(zhì)情況：

表層為2-4米左右的粘性土或砂質(zhì)粘性土，中層為6-9米左右的全風化或強風化花崗巖，底層為7米左右的中風化花崗巖。

2.機具的選擇：

鉆孔方法有正反循環(huán)鉆和沖擊鉆等，鉆孔時應(yīng)按設(shè)計提供的地質(zhì)剖面圖，選擇鉆孔方法和鉆孔機具。那崠2#中橋樁基施工根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行綜合比選后選用沖擊鉆進行施工。

三、沖擊鉆鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制鉆孔灌注樁的施工順序：測量放樣→鉆機就位→護筒埋設(shè)→鉆孔→成孔檢測、清孔→下鋼筋籠→下導(dǎo)管→砼澆注→破樁頭→成樁檢測。

1.測量放樣：根據(jù)設(shè)計單位提供的施工圖紙、導(dǎo)線點和水準點用全站儀及水準儀準確定出孔位中心，并設(shè)置交叉控制保護樁，以利在鉆孔過程中隨時檢查孔位情況。

2.鉆機就位：鉆機就位前，先修路、清除樁基及周圍位置的雜草、垃圾等地面附著物，然后將場地進行平整壓實，以確保鉆機就位后不產(chǎn)生不均勻沉陷或在鉆孔過程中機座發(fā)生傾斜沉陷，同時必須保證鉆機在施工中平穩(wěn)。

3.護筒埋設(shè)：護筒埋設(shè)是一個重要環(huán)節(jié)，起定位、導(dǎo)向作用。護筒內(nèi)徑比樁徑大200～400mm，護筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m。護筒的埋設(shè)深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求或樁徑及水文地質(zhì)情況確定，一般情況埋置深度宜為2～4m；有沖刷影響的河床，應(yīng)沉入局部沖刷線以下不少于1.0～1.5m。

那崠2#中橋樁基護筒采用挖坑埋設(shè)法，護筒埋置深度為2.5m，護筒頂高出地面0.5m,護筒腳以下及護筒周圍約0.5米范圍采用粘土分層夯實。護筒埋設(shè)時位置要準確，護筒要豎直。鉆進過程中要經(jīng)常對護筒平面位置及垂直度進行檢查。

4.鉆孔：鉆孔時應(yīng)按設(shè)計提供的地質(zhì)剖面圖并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選擇適當?shù)你@機和泥漿。

4.1泥漿的配制：

沖擊鉆孔施工中，泥漿的功能是護壁和浮渣。泥漿在保證正常鉆進速度及防止塌孔、堵漏要求的前提下，泥漿的稠度偏稀將會使泥漿護壁厚度偏薄，孔壁局部易出現(xiàn)塌孔，會使成孔孔徑相對加大。泥漿稠度的控制指標有泥漿相對密度和粘度，在沖擊鉆孔施工中，從泥漿制備到整個鉆孔過程中應(yīng)對泥漿稠度指標隨時進行檢測，并根據(jù)地層情況和地下水情況及時進行調(diào)整，確保泥漿護壁質(zhì)量，從而減少擴孔。

4.2沖擊鉆鉆孔注意事項

①鉆機就位前，應(yīng)對鉆孔前的各項準備工作進行檢查；

②沖錐的鋼絲繩同鋼護筒中心位置偏差不大于2cm，升降錐頭時要平穩(wěn)，不得碰撞護筒和孔壁。

③開鉆前，向護筒內(nèi)注滿水，用沖擊錘小沖程反復(fù)沖擊造漿，待護筒內(nèi)泥漿保持一定濃度后開鉆；

④鉆孔作業(yè)必須連續(xù)，并作鉆孔施工記錄，經(jīng)常對鉆孔泥漿進行檢測和試驗，不符合要求的隨時改正。

⑤鉆進過程中，不同土質(zhì)采用不同的沖程和泥漿。每鉆進5～8尺應(yīng)檢查鉆孔直徑和豎直度。注意地層變化，在地層變化處撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與地質(zhì)剖面圖核對。根據(jù)實際地層變化采用相應(yīng)的鉆進方式，以確保成孔質(zhì)量。

⑥巖層中鉆進時，盡量提高孔底的泥漿比重和粘度，使孔底泥漿由一般的鉆渣托浮力變?yōu)槲展Γ广@頭沖擊下的巖塊裹于泥漿中，以減少巖石的重復(fù)破碎。

5.成孔檢測、清孔

鉆孔至設(shè)計標高后，對孔徑、孔深等進行自檢，合格后方可進行清孔。

5.1成孔檢測

成孔檢測一般包括孔的中心位置、傾斜度、鉆孔底標高、深度、直徑等。

5.2清孔

①清孔方法一般有換漿、抽漿、掏渣等，可根據(jù)設(shè)計要求、鉆孔方法、機具設(shè)備條件和地層情況決定。

②清孔指標有孔內(nèi)沉淀厚度和泥漿性能指標，實際工作中往往只測定泥漿相對密度和沉淀厚度。

③鋼筋籠安放至設(shè)計標高后，如泥漿指標及沉淀厚度超出標準，應(yīng)進行第二次清孔，直至達到規(guī)范要求。不能用加深鉆孔深度的方法代替清孔。

6.鋼筋籠的制作和安裝

6.1鋼筋籠的制作：鋼筋籠的制作除滿足設(shè)計要求外，在骨架處設(shè)置控制保護層厚度的墊塊，豎向間距為2m，橫向周圍不少于4處，并在骨架頂端設(shè)置吊環(huán)。

6.2鋼筋籠的安裝：采用汽車吊安裝鋼筋骨架，骨架下放時注意防止碰撞孔壁，放至孔內(nèi)設(shè)計標高后將骨架吊環(huán)掛在孔口，并臨時與護筒口焊接牢固。

7.下導(dǎo)管、灌注機具的準備、混凝土的配制

7.1下導(dǎo)管：

那崠2#中橋采用φ30cm鋼導(dǎo)管，使用前進行了水密、承壓和接頭抗拉試驗。吊裝時導(dǎo)管應(yīng)位于井孔中央，并應(yīng)在灌注砼前進行升降試驗，應(yīng)使位置居中，軸線順直，穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋骨架和孔壁碰撞，導(dǎo)管下口到孔底的距離一般控制在40cm左右。

7.2灌注機具的準備：攪拌機2套（滿足灌注樁在砼初凝時間內(nèi)完成），3臺8方砼攪拌運輸車，導(dǎo)管、儲料斗、吊斗各1個，25t吊車1臺，備用發(fā)電機1臺。

7.3混凝土的配制

①C25水下砼的配合比為水泥：砂：碎石：水：外加劑=398：765：1056：191：3.6，坍落度為180～220mm。

②水泥采用普通硅酸鹽42.5﹟水泥，初凝時間大于2.5h；碎石采用5-31.5mm，級配良好；砂子選用優(yōu)質(zhì)河砂。

③砼配制后要有良好的和易性，運輸和灌注過程中無顯著離析、泌水現(xiàn)象，保持足夠的流動性。

8.灌注水下砼及應(yīng)注意事項8.1灌注水下砼是鉆孔樁施工的重要工序，必須經(jīng)過成孔質(zhì)量檢測和清孔檢測合格后，方可進行灌注工作，如沉淀量或泥漿指標超標，應(yīng)再次清孔。灌注的時間控制在初凝時間2.5h內(nèi)。

8.2首批砼的數(shù)量必須保證導(dǎo)管初次埋深≧1m和填充導(dǎo)管底部的需要。首批砼拌和物下落后，砼應(yīng)連續(xù)灌注，在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2～6m。

8.3砼拌和物運至灌注地點時，應(yīng)檢查其均勻性和坍落度等，如不符合要求，應(yīng)進行第二次拌和，二次拌和達不到要求，不得使用。

8.4首批砼灌入孔底后，立即測探孔內(nèi)砼面高度，計算出導(dǎo)管埋置深度，如符合要求即可正常灌注。

8.5灌注開始后，應(yīng)緊湊、連續(xù)地進行，嚴禁中途停工。在灌注過程中，要防止砼拌和物從漏斗處掉入孔中，使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，而使測深不準確。灌注過程中應(yīng)注意觀察管內(nèi)砼下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時測量孔內(nèi)砼面高度，正確指揮導(dǎo)管的提升和拆除。

8.6導(dǎo)管提升時應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升，如導(dǎo)管法蘭卡鋼筋骨架，可移動導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，移到鉆孔中心。

8.7拆除導(dǎo)管動作要快，時間一般不宜超過15分鐘，要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中，并注意安全。已拆下的管節(jié)要立即沖洗干凈，堆放整齊。

8.8當砼面升到鋼筋骨架下端時，為防止鋼筋骨架被砼頂托上升，可采取以下措施：當砼頂面距離鋼筋骨架底部1m左右時，應(yīng)降低混凝土的灌注速度，徐徐灌入，以減小砼從導(dǎo)管底口出來后向上的沖擊力；當孔內(nèi)砼面進入鋼筋骨架底口4m以上時，適當提升導(dǎo)管，減少導(dǎo)管埋置深度（不得小于1m），以增加骨架在導(dǎo)管底口以下的埋置深度，從而增加砼對鋼筋骨架的握裹力。導(dǎo)管提升到高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)灌注速度。

8.9在灌注過程中，應(yīng)防止污染環(huán)境和河流。

8.10灌注完成后的鉆孔樁樁頂應(yīng)比設(shè)計標高至少高出50cm，以便清除樁頭浮漿砼后，保證截面處砼有良好的質(zhì)量。

8.11處于地面及樁頂以上的井口整體式鋼護筒，應(yīng)在灌注完后立即拔出，處于地面以下護筒，需待砼抗壓強度達到5Mpa后方可拆除。

8.12在灌注將近結(jié)束時，由于導(dǎo)管內(nèi)砼柱高度減小，超壓力降低，而導(dǎo)管處的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大，如出現(xiàn)砼頂升困難時，可在孔內(nèi)加水稀釋泥漿，并掏出部分沉淀物，使灌注順利進行。在拔出最后一段長導(dǎo)管時，拔管速度要慢，以防