摘要由于鉆孔灌注樁施工的隱蔽性和不可預(yù)見性，施工工藝復(fù)雜，質(zhì)量較難控制。文章通過質(zhì)量控制原理，結(jié)合鉆孔灌注樁施工工藝特點(diǎn)，詳細(xì)分析和論述事前、事中和事后施工質(zhì)量控制要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞鉆孔灌注樁；施工；質(zhì)量控制

作者簡(jiǎn)介藍(lán)海松，來賓市武宣縣公路局工程師，研究方向：公路工程，廣西武宣，545900

中圖分類號(hào)TU712+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1007－7723(2009)03－0154－0003

一、前言

目前在國(guó)內(nèi)公路橋梁基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中鉆孔灌注樁基礎(chǔ)已占據(jù)了重要地位，但灌注樁地下施工不可預(yù)計(jì)因素多，工程質(zhì)量較難控制，樁基施工既有機(jī)械操作，又有鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素多，水下混凝土施工要求嚴(yán)格，稍有不慎，就可能出現(xiàn)孔底沉泥、縮頸、夾渣、斷樁等，可能造成質(zhì)量事故。因此，施工中必須加強(qiáng)施工準(zhǔn)備、成孔、清孔、下鋼筋籠、灌注水下混凝土等施工全過程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控，采取各種有效預(yù)防措施，才能保證和提高鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。

二、施工過程及控制

(一)質(zhì)量控制目標(biāo)

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制必須達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo)：

1、成樁過程各項(xiàng)指標(biāo)，包括樁位、樁長(zhǎng)、樁徑、孔底沉渣、終孔垂直度及成樁材料質(zhì)量等能滿足設(shè)計(jì)要求。

2、預(yù)留混凝土試塊強(qiáng)度滿足規(guī)范要求。

3、樁身完整、勻質(zhì)，連續(xù)性好，無夾泥、斷樁等缺陷。

4、樁極限承載力滿足規(guī)范規(guī)定的驗(yàn)收指標(biāo)。

(二)施工工藝流程和施工準(zhǔn)備

1、施工工藝流程

(1)施工程序的安排：主要是各樁的施工成樁先后次序。

(2)施工機(jī)械設(shè)備的選擇：

1)適應(yīng)地層特點(diǎn)和施工工藝的要求；成孔機(jī)械必須與現(xiàn)場(chǎng)土質(zhì)、樁徑、樁深等要求相適應(yīng)。

2)適應(yīng)施工現(xiàn)場(chǎng)的場(chǎng)地大小、場(chǎng)內(nèi)搬遷、工期要求、供水、供電條件等。

3)灌注樁施工工藝：主要是成孔、成樁各工序的操作工藝，它是施工方案的核心。鉆孔灌注樁成孔、成樁的一般工藝流程如下：測(cè)量放線定樁位埋設(shè)護(hù)筒樁機(jī)就位調(diào)整平整度成孔第一次清孔混凝土攪拌廢泥漿排放泥漿沉淀拌制護(hù)壁泥漿鋼筋籠制作灌注水下混凝土二次清孔、沉渣測(cè)定安放導(dǎo)管吊放鋼筋籠質(zhì)量檢測(cè)成樁質(zhì)量檢測(cè)。

2、施工準(zhǔn)備

(1)施工前首先要做好場(chǎng)地平整，探明和清除樁位處的地下障礙物，按平面布置圖的要求做好施工現(xiàn)場(chǎng)的施工道路、供水供電、泥漿池和排漿槽等泥漿循環(huán)系統(tǒng)、施工設(shè)施布置、材料堆放等有關(guān)布設(shè)。

(2)施工前應(yīng)逐級(jí)進(jìn)行圖紙和施工方案交底，并做好原材料質(zhì)量檢驗(yàn)工作。

(3)護(hù)筒位置應(yīng)埋設(shè)準(zhǔn)確和穩(wěn)定，護(hù)筒與坑壁之間用粘土分層回填夯實(shí)，護(hù)筒與樁位中心線偏差不得大于50mm，傾斜度不大于1％高度宜高出地面0.3m或水面1.0－2.0m。護(hù)筒埋置深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求或水文地質(zhì)情況定，一般超過雜填土埋藏深度0，2m，在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，同時(shí)應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1m以上。有沖刷影響的河床，沉入沖刷線不小于1.0－1.5m。

(4)試成樁：目的是核對(duì)地質(zhì)資料，檢驗(yàn)所選設(shè)備、機(jī)具、施工工藝及技術(shù)要求是否合適。試成孔過程中，應(yīng)根據(jù)持力層情況，決定選用鉆頭型式，選擇合適的清孔方式。成孔結(jié)束后應(yīng)檢驗(yàn)孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定和沉渣泥漿密度等指標(biāo)是否滿足設(shè)計(jì)要求。如滿足，試成孔的施工工藝參數(shù)即為施工時(shí)選擇工藝參數(shù)的依據(jù)。

(三)施工過程質(zhì)量控制

在施工過程中的質(zhì)量控制環(huán)節(jié)必須對(duì)測(cè)量定位、終孔、清孔、下放鋼筋籠、澆灌砼等工序進(jìn)行重點(diǎn)質(zhì)量監(jiān)控。

1、成孔過程質(zhì)量控制

(1)成孔過程質(zhì)量控制程序

1)檢查孔徑、偏位、垂直度、泥漿性能并記錄。

2)鉆進(jìn)時(shí)檢查地質(zhì)情況是否與設(shè)計(jì)相符，與柱狀圖進(jìn)行對(duì)比，檢查是否入巖，并對(duì)入巖深度及時(shí)記錄。

3)終孔檢查孔深、孔徑、標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求。

4)清孔檢查泥漿指標(biāo)、沉渣厚度是否滿足規(guī)范設(shè)計(jì)要求。

(2)成孔過程關(guān)鍵點(diǎn)質(zhì)量控制

1)孔底沉渣是影響樁承載能力的重要因素，有關(guān)規(guī)范規(guī)定，水下灌注樁樁底沉渣厚度對(duì)端承樁不得超過100mm(浙江要求為50mm)、磨擦樁為300mm，但在施工過程中，常有不少樁的樁底沉渣仍滿足不了此要求。究其原因，主要是由于泥漿性能不符合要求。影響鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量的泥漿的性能指標(biāo)主要是比重和粘度，若泥漿過稀，則攜渣能力不夠；若泥漿過稠，則孔壁會(huì)形成一層厚厚的泥皮，無形之中減少了樁徑。泥漿的比重、粘度應(yīng)根據(jù)地下水位高低和地層穩(wěn)定情況等進(jìn)行確定，如地下水位較高，容易坍塌，泥漿比重、粘度可大些，但不宜過大，比重以1.1－1.2、粘度以18－25s為宜。鉆孔結(jié)束后，在進(jìn)行一次清孔的同時(shí)必須不斷地補(bǔ)充新鮮泥漿，將孔內(nèi)含砂量大、性能差的泥漿置換出來；二次清孔時(shí)宜采用泵吸反循環(huán)清孔，若采用正循環(huán)清孔，要排出巖渣和泥團(tuán)，須加大泥漿比重和粘度，且清孔的速度要慢。鉆孔完畢后再對(duì)終孔進(jìn)行檢驗(yàn)。根據(jù)鉆桿和鉆頭或測(cè)繩的總長(zhǎng)度和上部剩余長(zhǎng)度檢查終孔深度；要嚴(yán)格檢測(cè)鉆桿和鉆頭或測(cè)繩長(zhǎng)度的準(zhǔn)確性，杜絕以超深來抵消孔底淤積。

2)孔壁坍塌一般是因預(yù)先未料到的復(fù)雜的不良地質(zhì)情況、鋼護(hù)筒未按規(guī)定埋設(shè)、泥漿粘度不夠、護(hù)壁效果不佳、孔口周圍排水不良或下鋼筋籠及升降機(jī)具時(shí)碰撞孔壁等因素造成的，易造成埋、卡鉆事故，應(yīng)高度重視并采取相應(yīng)措施予以解決。首先，應(yīng)認(rèn)真審閱場(chǎng)地工程地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)地層情況做到心中有數(shù)；其次，必須嚴(yán)格按規(guī)定埋設(shè)鋼護(hù)筒，保證孔口排水良好，下設(shè)鋼筋籠及升降機(jī)具要防止偏斜；再次，在特殊地層鉆進(jìn)應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)沖洗液護(hù)壁，同時(shí)也可采用正循環(huán)鉆進(jìn)、反循環(huán)排渣的做法來抑制不穩(wěn)定段地層的坍塌；最后，在不穩(wěn)定地層中，換漿不要過早，可在下完鋼筋籠后進(jìn)行二次清孔時(shí)替換掉高比重泥漿后，要及時(shí)灌注混凝土，減少沉渣時(shí)間，以保證樁身質(zhì)量。

2、灌注過程質(zhì)量控制

(1)鋼筋籠

1)鋼筋籠宜分段制作，連接時(shí)50％的鋼筋接頭應(yīng)予錯(cuò)開焊接，對(duì)鋼筋籠立焊的質(zhì)量要特別加強(qiáng)檢查控制。

2)鋼筋籠入孔時(shí)，應(yīng)保持垂直狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)孔位徐徐輕放，嚴(yán)禁強(qiáng)制性下放鋼筋籠，以免造成鋼筋籠變形、孔壁塌孔。鋼筋籠就位后，還應(yīng)將鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上，可減緩砼上升時(shí)的頂托力，防止其上升。

(2)混凝土澆灌

1)混凝土的坍落度對(duì)成樁質(zhì)量有直接影響，坍落度合理的混凝土應(yīng)是拌和均勻、和易性好、內(nèi)阻小、初凝時(shí)間長(zhǎng)、潤(rùn)滑性好且有較好的觸變性能，坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實(shí)性，一般應(yīng)控制在18－22cm范圍內(nèi)。要配制出合理坍落度的混凝土來保證樁身質(zhì)量。

2)導(dǎo)管底端在混凝土面以下的深度是否合理關(guān)系到成樁質(zhì)量，必須予以嚴(yán)格控制。在開澆時(shí)，

料斗必須儲(chǔ)足一次下料能保證導(dǎo)管埋人混凝土達(dá)1.0m以上的混凝土初灌量，以免因?qū)Ч芟驴谖幢宦袢牖炷羶?nèi)造成管內(nèi)反混漿現(xiàn)象，導(dǎo)致開澆失敗；在澆注過程中，要經(jīng)常探測(cè)混凝土面實(shí)際標(biāo)高、計(jì)算混凝土面上升高度、導(dǎo)管下口與混凝土面相對(duì)位置，及時(shí)拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管合理埋深，嚴(yán)禁將導(dǎo)管拔出混凝土面，導(dǎo)管埋深一般應(yīng)控制在1－6m，過大或過小都會(huì)在不同外界條件下出現(xiàn)不同形式的質(zhì)量問題，直接影響樁的質(zhì)量。

(3)樁頭質(zhì)量控制

1)根據(jù)規(guī)范規(guī)定當(dāng)鑿除樁頂浮漿層后，應(yīng)保證設(shè)計(jì)的樁頂標(biāo)高及樁身混凝土質(zhì)量。在鉆孔灌注樁施工中，要想保證樁頭的質(zhì)量，必須控制好最后一次灌注量，樁頂不得偏低，鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度值，這就要求灌注混凝土的高度要超過樁頂標(biāo)高。在實(shí)際施工中，超灌量控制不當(dāng)是經(jīng)常存在的問題，超灌量過大，造成浪費(fèi)；超灌量不足，樁質(zhì)量不能得到滿足。另外，在開挖樁頭檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，由于樁頂混凝土與孔內(nèi)泥漿有直接接觸，里面有時(shí)會(huì)裹有泥砂和浮漿等雜質(zhì)，對(duì)樁頭質(zhì)量產(chǎn)生極大影響。所以，必須重視影響樁頭質(zhì)量的因素，要求采取如下控制措施：1)嚴(yán)格成孔工藝，清孔徹底，采用正確的水下混凝土灌注工藝，使鉆渣、泥皮被頂起至樁頂，在樁頭形成較厚的浮漿層；2)施工中應(yīng)測(cè)準(zhǔn)混凝土上升面標(biāo)高；3)應(yīng)確定合理的超灌量，根據(jù)浮漿層厚度及樁頂標(biāo)高附近的工程地質(zhì)情況，宜取0.5－1.0m的超灌高度；4)清孔泥漿要滿足要求，灌注混凝土前，要進(jìn)行孔底泥漿取樣，孔底50cm范圍內(nèi)的泥漿比重≤1.25、粘度≤28s；5)在混凝土灌注過程中，盡量少上下活動(dòng)導(dǎo)管，導(dǎo)管埋深要在1－6m范圍。

(四)質(zhì)量檢測(cè)

1、質(zhì)量檢測(cè)可檢驗(yàn)鉆孔灌注樁成樁后承載力能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求，這是決定能否進(jìn)行下一道工序施工的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，往往會(huì)出現(xiàn)檢驗(yàn)合格而實(shí)際卻發(fā)生質(zhì)量事故的情形，除人為因素弄虛作假外，客觀來說是檢驗(yàn)手段不當(dāng)所致。目前檢測(cè)鉆孔灌注樁合格與否的方法有鉆芯法、動(dòng)測(cè)法、聲波透射法及射線法，以及靜荷載試驗(yàn)法。靜載荷法比較直觀，得出的數(shù)據(jù)容易讓人信服，但缺點(diǎn)是堆載的重量常常達(dá)到數(shù)百噸，操作不便、費(fèi)工費(fèi)時(shí)；動(dòng)測(cè)法可通過波速檢測(cè)出樁身的完整性及樁的長(zhǎng)度，測(cè)出長(zhǎng)度的誤差一般在±300 mm；取芯法缺點(diǎn)是取芯深度有限；目前只有聲波透射法，其機(jī)理明確、設(shè)備簡(jiǎn)單、使用方便、檢測(cè)準(zhǔn)確可靠，能測(cè)出樁身的完整性、均勻性而被廣泛應(yīng)用。僅采用靜荷載法不能保證施工后沉降達(dá)到設(shè)計(jì)要求；目前動(dòng)測(cè)法還不能直接測(cè)出承載力值。因此，把靜載荷法和動(dòng)測(cè)法結(jié)合起來較為合理。

2、鉆孔灌注樁樁基分項(xiàng)(分部)工程驗(yàn)收包括隱蔽工程驗(yàn)收和檢驗(yàn)批(單元工程)、分項(xiàng)工程驗(yàn)收。隱蔽工程驗(yàn)收在被驗(yàn)收工序施工完畢后下道工序施工前進(jìn)行；檢驗(yàn)批、分項(xiàng)工程驗(yàn)收在基坑開挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后組織驗(yàn)收。這兩項(xiàng)驗(yàn)收均應(yīng)在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。施工單位確認(rèn)自檢合格后提出工程驗(yàn)收申請(qǐng)，驗(yàn)收由監(jiān)理工程師或建設(shè)單位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人組織勘察、設(shè)計(jì)單位及施工單位的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)人，共同按設(shè)計(jì)要求、驗(yàn)收規(guī)范及其他有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。

三、結(jié)語

施工人員要認(rèn)真學(xué)好專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，自覺實(shí)踐，一絲不茍，認(rèn)真總結(jié)，正確應(yīng)用有關(guān)規(guī)范；熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)圖紙、相關(guān)文件及各項(xiàng)技術(shù)要求，不斷提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平，抓好施工準(zhǔn)備、成孔、清孔、水下砼灌注等各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，采取各種有效的措施，保障灌注樁的成樁質(zhì)量。