鉆孔灌注樁質(zhì)量控制

鉆（挖）孔灌注樁質(zhì)量控制和檢測(cè)[接要]樁基礎(chǔ)是公路橋梁工程中應(yīng)用廣泛的深基礎(chǔ)型式，它具有承載力高、穩(wěn)定性好、沉降量小而均勻，在深基礎(chǔ)中具有耗材少、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)。隨著公路等級(jí)的不斷提高和發(fā)展，對(duì)于樁基的類(lèi)型、施工工藝、設(shè)計(jì)理論、樁的承載力與樁體結(jié)構(gòu)的檢測(cè)技術(shù)等方面也在進(jìn)一步完善，為了保證樁基的安全可靠，基樁的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制和檢測(cè)至關(guān)重要。本文著重對(duì)這方面進(jìn)行重點(diǎn)闡述。[關(guān)鍵詞]護(hù)筒泥漿鉆孔清孔灌注一、鉆（挖）孔灌注樁質(zhì)量控制（一）鉆孔灌注樁護(hù)筒設(shè)置鉆孔灌注樁的護(hù)筒具有固定樁位、并作鉆孔導(dǎo)向；保護(hù)孔口，防止孔口坍塌；隔離孔內(nèi)外表層水，并保持鉆孔內(nèi)水位高出施工水位以穩(wěn)固孔壁等作用。因此制作時(shí)要堅(jiān)固、耐用、不易變形、不漏水、裝卸方便，且能重復(fù)使用。埋置要穩(wěn)固準(zhǔn)確。具體要求：①護(hù)筒內(nèi)徑宜比樁徑大200—400mm。②護(hù)筒中心豎直線(xiàn)應(yīng)與樁中心線(xiàn)重合，除設(shè)計(jì)另有規(guī)定外，平面允許誤差為50mm，豎直線(xiàn)傾斜不大于1%，干處可實(shí)測(cè)定位，水域可依靠導(dǎo)向架定位。③旱地，筑島處護(hù)筒可采用挖坑埋設(shè)法，護(hù)筒底部和四周所填粘質(zhì)土必須分層夯實(shí)。④水域護(hù)筒設(shè)置，應(yīng)嚴(yán)格注意平面位置，豎向傾斜符合上述要求，沉入時(shí)可采用壓重、振動(dòng)、錘擊并輔以筒內(nèi)除土的方法。⑤護(hù)筒高度宜高出地面0.3m或水面1—2m。當(dāng)鉆孔內(nèi)有承壓水時(shí)，應(yīng)高于簽定后的承壓水位2.0m以上。若承壓水位不穩(wěn)定或穩(wěn)定后承壓水位高出地下水位很多，應(yīng)先做試樁，鑒定在此類(lèi)地區(qū)采用鉆孔灌注樁基的可行性。當(dāng)處于潮水影響地區(qū)時(shí)，應(yīng)高于最高施工水位1.5—2.0m，并應(yīng)采用穩(wěn)定護(hù)筒內(nèi)水頭的措施。⑥護(hù)筒埋置深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或樁位的水文地質(zhì)情況確定，一般情況埋置深度宜為2—4m；特殊情況應(yīng)加深，以保證鉆孔和灌注混凝土的順利進(jìn)行。⑦有沖刷影響的河床，應(yīng)沉入局部沖刷線(xiàn)以下不小于1—1.5m。⑧護(hù)筒連接處要求筒內(nèi)無(wú)突出物，應(yīng)耐拉、壓，不漏水。（二）泥漿要求1、鉆孔泥漿一般由水、粘土（或膨潤(rùn)土）和添加劑按適當(dāng)配合比配制而成，其性能指標(biāo)應(yīng)根據(jù)其鉆孔方法、地質(zhì)情況來(lái)選用。一般比重以1.1～1.3為宜，在沖擊鉆進(jìn)大卵石層時(shí)可用1.4以上，粘度為10～25S,含砂率小于6%。在較好的粘土層中鉆孔，也可灌入清水，使鉆孔時(shí)孔內(nèi)自造泥漿，達(dá)到固壁效果。（三）鉆孔①鉆機(jī)就位前，應(yīng)對(duì)鉆孔各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查,包括場(chǎng)地與鉆機(jī)坐落處的平整和加固，主要機(jī)具的檢查與安裝。②鉆孔時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)資料繪制的地質(zhì)剖面圖，選用適當(dāng)?shù)你@機(jī)和泥漿。③鉆機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進(jìn)和運(yùn)行中不應(yīng)產(chǎn)生位①長(zhǎng)樁骨架宜分段制度，分段長(zhǎng)度就應(yīng)根據(jù)吊裝條件確定，應(yīng)確保不變形，接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)。②應(yīng)在骨架外側(cè)設(shè)置控制保護(hù)層厚度的墊塊，其間距豎向?yàn)?m，橫向圓周不得少于4處，骨架頂端應(yīng)設(shè)置吊環(huán)。③骨架入孔一般用吊機(jī)，無(wú)吊機(jī)時(shí)，可采用鉆機(jī)鉆架、灌注塔架。起吊應(yīng)按骨架長(zhǎng)度的編號(hào)入孔。④鋼筋骨架的制作和吊放的允許偏差為：主筋間距（±10mm），箍筋間距（±20mm），骨架處徑（±10mm），骨架傾斜度（±0.5%），骨架保護(hù)層厚度（±20mm），骨架中心平面位置（±20mm），骨架面端高程（±20mm），骨架底面高程（±50mm）。⑤灌注水下混凝土的攪拌機(jī)能力，應(yīng)能滿(mǎn)足樁孔在規(guī)定時(shí)間內(nèi)灌注完畢，灌注時(shí)間不得長(zhǎng)于首批混凝土初凝時(shí)間，則應(yīng)摻入緩凝劑。⑥水下灌注混凝土的泵送機(jī)具宜采用混凝土泵，距離稍遠(yuǎn)的宜采用混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)。采用普通汽車(chē)運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸容器應(yīng)嚴(yán)密堅(jiān)實(shí)，不漏漿、不吸水，便于裝卸，混凝土不應(yīng)離析。后者在一般不宜取用，除施工條件特別差。⑦水下混凝土一般用鋼導(dǎo)管灌注，導(dǎo)管內(nèi)徑為200—350mm，視樁徑大小而定。導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭搞拉試驗(yàn)，嚴(yán)禁用壓氣試壓。進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深1.3倍的壓力，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注混凝土?xí)r最大內(nèi)壓力p的1.3倍。2、水下混凝土配制①可采用火山灰水泥、粉煤灰水泥、普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，使用礦渣水泥時(shí)應(yīng)采取防離析措施。水泥的初凝時(shí)間不宜早于2.5h，水泥的強(qiáng)度等級(jí)不宜低于42.5.②粗集料宜優(yōu)先選用卵石，如采用碎石宜適當(dāng)增加混凝土配合比的含砂率。集料的最大粒徑不應(yīng)大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6—1/8和鋼筋最小凈距的1/4，同時(shí)不應(yīng)大于4mm。③細(xì)集料宜采用級(jí)配良好的中砂。④混凝土配合比的含砂率宜采用0.4—0.5，水灰比宜采用0.5—0.6。有試驗(yàn)依據(jù)時(shí)含砂率和水灰比可酌情增大或減小。⑤混凝土拌和物應(yīng)有良好的和易性，在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中應(yīng)無(wú)顯著離析、泌水現(xiàn)象。灌注時(shí)應(yīng)保持足夠的流動(dòng)性，其坍落度宜為180—220mm，混凝土拌和物中宜摻用外加劑、粉煤灰等材料。⑥水下混凝土的水泥用量不宜小于350kg/m3，當(dāng)摻有適宜數(shù)量的減水緩凝劑或煤灰時(shí)，可不少于300kg/m3。3、灌注水下混凝土的技術(shù)要求①首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿(mǎn)足導(dǎo)管首次埋置深度（≥1m）和填充導(dǎo)管底部的需要，所需混凝土數(shù)量可參照式計(jì)算：V≥（H1+H2）+h1式中：V——灌注首批混凝土所需數(shù)量，m3；D——樁孔直徑，m；H1——樁孔底至導(dǎo)管底端間距，一般為0.4m；H2——導(dǎo)管初次埋置深度，m；d——導(dǎo)管內(nèi)徑，m；h1——樁孔內(nèi)混凝土達(dá)到埋置深度H2時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡導(dǎo)管外（或泥漿）壓力所需的高度，m，即h1=Hwrw/rc。Hw、rw、rc意義同上②混凝土拌和物運(yùn)至灌注地點(diǎn)時(shí)，應(yīng)檢查其均勻性和坍落度等。如不符合要求，應(yīng)進(jìn)行第二次拌和，二次拌和后仍不符合要求時(shí)，不得使用。③首批混凝土拌和物下落后，混凝土應(yīng)連續(xù)灌注。④在灌注過(guò)程中，特別是潮汐地區(qū)和有承壓力地下水地區(qū)，應(yīng)注意保持孔內(nèi)水頭。⑤在灌注過(guò)程中，導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2—6m。⑥在灌注過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常測(cè)探井孔內(nèi)混凝土面的位置，及時(shí)地調(diào)整導(dǎo)管埋深。⑦為防止鋼筋骨架上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時(shí)，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)正常灌注速度。⑧灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高出一定高度，一般為0.5—1.0m，以保證混凝土強(qiáng)度，多余部分接樁前必須鑿除，殘余樁頭應(yīng)無(wú)松散層。在灌注將近結(jié)束時(shí)，應(yīng)核對(duì)混凝土的灌入數(shù)量，以確定所測(cè)混凝土的灌注高度是否正確。在灌注過(guò)程中，應(yīng)將孔內(nèi)溢出的水或泥漿引流至適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)處理，不得隨意排放，污染環(huán)境及河流。灌注中發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)查明原因，合理確定處理方案，進(jìn)行處理。（六）挖孔灌注樁1、一般要求①適用范圍。挖孔灌注樁適用于無(wú)地下水或少量地下水，且較密實(shí)的土層或風(fēng)化巖層。樁的直徑不宜小于1.4m，孔深一般不宜超過(guò)20m。若孔內(nèi)產(chǎn)生的空氣污染物超過(guò)現(xiàn)行《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3095）規(guī)定的三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濃度限值時(shí)，必須采取通風(fēng)措施，方可采用人工挖孔施工。②挖孔直徑。應(yīng)按照設(shè)計(jì)規(guī)定，挖孔過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查樁孔尺寸、平面位置和豎軸線(xiàn)傾斜情況，如有偏差應(yīng)隨時(shí)糾正。2、挖孔時(shí)的技術(shù)要求①挖孔施工應(yīng)根據(jù)地質(zhì)和水文地質(zhì)情況，因地制宜選擇孔壁支護(hù)方案報(bào)批，并應(yīng)經(jīng)過(guò)計(jì)算，確保施工安全并滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。②孔內(nèi)遇到巖層須爆破時(shí)，應(yīng)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)，宜采用淺眼松動(dòng)爆破法，嚴(yán)格控制炸藥用量并在炮眼附近加強(qiáng)支護(hù)?？咨畲笥?m時(shí)，必須采用電雷管引爆?？變?nèi)爆破后應(yīng)選通風(fēng)排煙15min并經(jīng)檢查無(wú)有害氣體后，施工人員方可下井繼續(xù)作業(yè)。③挖孔達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，應(yīng)進(jìn)行孔底處理。必須做到孔底表面無(wú)松渣、泥、沉淀土。如地質(zhì)復(fù)雜，應(yīng)釬探了解孔底以下地質(zhì)情況是否能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，否則應(yīng)與監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位研究處理。3、孔內(nèi)無(wú)積水方可不采用水下灌注混凝土施工。二、鉆（挖）孔灌注樁質(zhì)量檢測(cè)鉆（挖）孔灌注樁的質(zhì)量檢測(cè)內(nèi)容主要有孔形檢測(cè)、沉渣厚度檢測(cè)及樁身質(zhì)量檢測(cè)。本文著重對(duì)現(xiàn)場(chǎng)成孔質(zhì)量檢測(cè)進(jìn)行闡述：橋梁工程中常用的灌注樁施工方式主要有鉆孔、沖擊成孔、沖抓成孔和人工挖孔等。人工挖孔為干作業(yè)施工，成孔后孔壁的形狀、孔深、垂直度，孔底沉淀厚度以及鋼筋籠的安放位置等均可通過(guò)目測(cè)或人下到孔內(nèi)進(jìn)行檢查，成孔質(zhì)量較易控制。鉆孔、沖擊成孔或沖抓成孔等灌注樁，通常以泥漿進(jìn)行護(hù)壁，為濕作業(yè)施工，成孔后孔中充滿(mǎn)泥漿而無(wú)法目測(cè)或人下到孔內(nèi)進(jìn)行檢查，孔壁的形狀、垂直度和沉淀土厚度等只能通過(guò)儀器進(jìn)行檢測(cè)。本處主要介紹濕作業(yè)灌注樁成孔質(zhì)量檢查的主要內(nèi)容及其相應(yīng)的方法。1、樁位偏差檢查基樁施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)樁位平面圖落放樁的中心位置，施工結(jié)束后應(yīng)檢查中心位置的偏差，并應(yīng)將其偏差繪制在樁位俊工平面圖中，檢測(cè)時(shí)可采用經(jīng)緯儀對(duì)縱、橫方向進(jìn)行量測(cè)。樁孔中心位置的偏差要求，對(duì)于群樁不得大于100mm，單排樁不得大于50mm。2、孔徑檢查能否保證基樁的承載能力，樁徑是極為關(guān)鍵的因素。要保證樁徑滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，必須檢驗(yàn)樁的孔徑不小于設(shè)計(jì)樁徑。3、樁傾斜度檢查在灌注樁的施工過(guò)程中，能否確?；鶚兜拇怪倍?，是衡量基樁能否有效地發(fā)揮作用的一個(gè)關(guān)鍵因素，因此，必須認(rèn)真地測(cè)定樁孔的傾斜度。一般要求對(duì)于豎直樁，其允許偏差不超過(guò)1%。4、孔底沉淀土厚度檢查樁底沉淀土厚度的大小極大地影