阮利明，張建剛

(浙江天澤水電建設(shè)有限公司，浙江 衢州 324000)

0 前言

我國(guó)的水利工程技術(shù)發(fā)展到今天已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，同時(shí)水利工程的施工技術(shù)也在不斷地發(fā)展之中，其中鉆孔灌注樁技術(shù)就是水利工程技術(shù)發(fā)展的成果，由于這一基礎(chǔ)樁技術(shù)比起原來(lái)的沉入樁技術(shù)所產(chǎn)生的震動(dòng)和噪音更少，因而適合于在各種環(huán)境和地基的條件下進(jìn)行施工，在近幾年得到了很大的發(fā)展。

文章在分析鉆孔灌注樁施工工序的基礎(chǔ)上，提出了鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制方法。

1 鉆孔灌注樁工藝的工序

鉆孔灌注樁工藝的工序包括以下4個(gè)方面:鉆孔、清孔、制作安裝剛筋籠、混凝土灌注。

1.1 鉆孔

鉆孔灌注樁技術(shù)中最重要的一項(xiàng)是鉆孔，在進(jìn)行鉆孔施工前，施工人員應(yīng)先對(duì)鉆孔器械進(jìn)行維修檢查，以確保器械的穩(wěn)定準(zhǔn)確性，在進(jìn)行第一次鉆孔后，要根據(jù)第一次鉆孔的情況來(lái)分析施工現(xiàn)場(chǎng)的狀況，以此來(lái)調(diào)整鉆孔的參數(shù)，確保鉆孔灌注的順利實(shí)施。當(dāng)施工前的準(zhǔn)備工作都做好之后，才可以開(kāi)始下面的鉆孔工作。

1.1.1 鉆孔的方法目前國(guó)內(nèi)的鉆孔方法主要有兩種:即正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔和反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔。

1.1.1.1 正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔

正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔使用的鉆機(jī)小，重量也輕，比較適合于狹窄地段使用。在鉆孔時(shí)采用泥漿護(hù)壁，泥漿從泥漿泵中輸入到鉆桿內(nèi)后，會(huì)帶動(dòng)在孔壁和鉆桿之間的鉆渣鉆挖成孔。

由于泥漿是由泥漿泵到鉆桿內(nèi)的順序，加上泥漿在鉆動(dòng)過(guò)程中是在鉆桿、泥漿泵、泥漿池和鉆孔之間循環(huán)反復(fù)進(jìn)行，因而被稱作正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔技術(shù)［1］。

1.1.1.2 反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔

而與之相對(duì)應(yīng)的就是反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆孔技術(shù)，這一技術(shù)與正循環(huán)相反，是在樁頂裝置護(hù)筒，在鉆孔過(guò)程中，泥漿在孔內(nèi)循環(huán)時(shí)會(huì)在孔壁上形成泥漿膜，這樣能夠保證成孔不被破壞，保證成孔施工質(zhì)量，同時(shí)這一技術(shù)的鉆孔速度比正循環(huán)技術(shù)快了很多，且故障少、費(fèi)用低，因而得到了廣泛應(yīng)用。

1.1.2 鉆孔時(shí)要注意的問(wèn)題

應(yīng)注意的問(wèn)題主要有3個(gè)方面:成孔的垂直度問(wèn)題、孔徑與孔深以及鉆進(jìn)參數(shù)的設(shè)置。

1.1.2.1 成孔的垂直度問(wèn)題

鉆孔灌注樁的成孔垂直度和其承載力是成正比的，因此在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，應(yīng)該根據(jù)先前的現(xiàn)場(chǎng)勘探報(bào)告來(lái)分析成孔垂直度，時(shí)刻確保鉆桿的垂直，以免出現(xiàn)成孔與地平線不垂直的情況，導(dǎo)致打出來(lái)的樁與地面不垂直。尤其是施工現(xiàn)場(chǎng)的地基不均勻時(shí)，更應(yīng)做好施工前的準(zhǔn)備，做好施工現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘探工作，以保證成孔垂直度。

1.1.2.2 孔徑與孔深

孔徑是指鉆孔的直徑大小，在選擇孔徑大小時(shí)施工技術(shù)人員要注意在黏性土上的施工，應(yīng)適當(dāng)增大鉆頭的直徑，保證成孔的直徑大小不會(huì)因黏土的流動(dòng)性而發(fā)生改變［2］。而樁孔的深度則要由現(xiàn)場(chǎng)土層的分布情況來(lái)判斷，通過(guò)繪制出巖層的分布線圖來(lái)確定孔深。

1.1.2.3 鉆進(jìn)參數(shù)的設(shè)置

由于鉆孔需要比較大的泵量，因此，要提前將泵量計(jì)算清楚，根據(jù)計(jì)算出的泵量來(lái)確定鉆孔方面的其他參數(shù)。泵量的計(jì)算公式為Q=FV60，其中F 是環(huán)狀間隙面積值，V 是沖洗液的上返速度。

1.2 清孔

清孔是為了讓泥漿的密度、含砂率和黏度降低，使鉆孔中的泥漿符合混凝土灌注的要求。在終孔完成后應(yīng)立即進(jìn)行清孔工作，防止時(shí)間太久導(dǎo)致泥漿的沉淀增多。

其施工原理是利用泥漿在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能對(duì)樁孔底產(chǎn)生沖擊，在沖擊中孔底的沉渣會(huì)處于懸浮的狀態(tài)，接著利用泥漿的黏結(jié)力將懸浮中的沉渣帶出樁孔，反復(fù)進(jìn)行這樣的工作，直到孔底的沉渣厚度符合施工要求［3］。

目前國(guó)內(nèi)水利工程對(duì)于清孔后的樁孔底的要求是:在孔底500 mm以內(nèi)，泥漿的比重要＜1.25，黏度要≤28 s，含砂率要≤8%。只有這幾個(gè)條件都符合之后才能算完成清孔工作，并且隨著技術(shù)的發(fā)展對(duì)清孔的要求也會(huì)越來(lái)越高。

因此做好清孔工作，對(duì)于不斷發(fā)展鉆孔灌注技術(shù)有很大作用，能夠?yàn)榻酉聛?lái)的混凝土灌注工作提供良好條件，從而保證測(cè)探的正確性和灌注的順利進(jìn)行，進(jìn)而避免斷樁事故的發(fā)生。目前常用的清孔方法有以下兩種:

1.2.1 抽漿法

是利用抽吸的方法將樁孔里的含有沉渣的漿液吸出，這一方法的適用范圍較廣，且不易發(fā)生塌孔［4］。

1.2.2 砂漿置換法

這一方法是先用掏渣筒將鉆渣掏出，然后再在孔底灌注50 cm厚的砂漿(這里的砂漿是經(jīng)過(guò)特殊處理的，是由水泥和爐灰按一定比例加工成的)，這樣砂漿會(huì)浮托在混凝土的頂面上，保證了樁孔底部的干凈。

1.3 制作安裝鋼筋籠

鋼筋籠是灌注混凝土的基準(zhǔn)，合適的鋼筋籠要根據(jù)鉆孔深度、大小以及設(shè)計(jì)要求來(lái)進(jìn)行確定。在確定鋼筋的形狀、位置后就可以進(jìn)行焊接，并給鋼筋籠安裝上箍筋，以確保鋼筋籠的穩(wěn)固性，使其在灌注過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)變形或散架［5］。

1)在制作鋼筋籠時(shí)首先要注意鋼筋的材料要過(guò)關(guān)，不能使用已經(jīng)生銹的鋼筋，確保鋼筋籠的質(zhì)量。

2)其次鋼筋籠應(yīng)在清孔工作之前就制作完畢。

3)在進(jìn)行安裝前，要事先量好鋼筋尺寸和長(zhǎng)度，檢查一下鋼筋籠的規(guī)格和質(zhì)量是否出現(xiàn)問(wèn)題，這些都沒(méi)有問(wèn)題后，應(yīng)按照設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行安裝，且在安裝時(shí)要注意鋼筋綁扎的穩(wěn)固性，避免鋼筋變形。

1.4 混凝土灌注

在鋼筋籠安裝完畢之后，就可以進(jìn)行混凝土的灌注工作。灌注混凝土一般是采用手下導(dǎo)管灌注方法，在每一個(gè)鉆孔安置一套導(dǎo)管，然后通過(guò)導(dǎo)管將混凝土灌注到鉆孔中，盡量確保一次灌注成功［6］。

在進(jìn)行灌注時(shí)要注意，在導(dǎo)管安置完畢后要再次進(jìn)行清孔工作，并對(duì)鉆孔的深度和直徑再次進(jìn)行檢查，若鉆孔的各項(xiàng)參數(shù)都符合設(shè)計(jì)要求后方可進(jìn)行灌注［7］。

另外，在灌注中要掌握好灌注的速度，灌注得太快或太慢都會(huì)導(dǎo)致基礎(chǔ)樁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，且在灌注的過(guò)程中要避免導(dǎo)管離開(kāi)混凝土面，隨時(shí)調(diào)整混凝土灌注量。在灌注的最后要留出一點(diǎn)在地面上，這樣能夠清楚看到基礎(chǔ)樁表面的混凝土。

2 鉆孔灌注樁技術(shù)質(zhì)量控制的建議

鉆孔灌柱樁技術(shù)質(zhì)量控制包括可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題和采取的措施。

2.1 鉆孔灌注樁可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題

在實(shí)際進(jìn)行鉆孔灌注施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，影響灌注樁質(zhì)量，這些問(wèn)題大概包括以下3個(gè)方面。

2.1.1 灌注樁出現(xiàn)縮頸

造成這一問(wèn)題的原因是在鉆孔過(guò)程中土層發(fā)生松軟膨脹導(dǎo)致灌注樁出現(xiàn)縮頸，或是在灌注混凝土過(guò)程中，灌注速度過(guò)快，其產(chǎn)生的巨大壓力使得灌注樁出現(xiàn)縮頸。

2.1.2 灌注中混凝土進(jìn)水

造成這一問(wèn)題的原因是在進(jìn)行導(dǎo)管連接時(shí)，施工人員沒(méi)有將鋼筋綁扎得足夠穩(wěn)固和緊密，使得出現(xiàn)進(jìn)水問(wèn)題，或是導(dǎo)管插入混凝土中的深度不夠且導(dǎo)管上升太快，而導(dǎo)致出現(xiàn)進(jìn)水。

2.1.3 出現(xiàn)斷樁

出現(xiàn)斷樁的主要原因是導(dǎo)管插入混凝土中的深度不夠，導(dǎo)致下面的混凝土不能進(jìn)行凝結(jié)而出現(xiàn)斷樁。另外，若是灌注混凝土的速度過(guò)慢，灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)使下面的混凝土出現(xiàn)不能凝結(jié)的狀況［8］。

2.2 針對(duì)質(zhì)量問(wèn)題，可采取的規(guī)避措施

具體措施包括:加強(qiáng)對(duì)原材料的管理控制、加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理控制、加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的控制和加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的監(jiān)管。

2.2.1 加強(qiáng)對(duì)原材料的管理控制

材料是保證水利工程質(zhì)量的關(guān)鍵，施工人員在進(jìn)行技術(shù)施工前，要對(duì)原材料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，保證原材料的規(guī)格和質(zhì)量都過(guò)關(guān)，尤其是在制作鋼筋籠時(shí)，一定要確保鋼筋的質(zhì)量符合工程設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 加強(qiáng)對(duì)施工人員的管理控制

施工人員的操作直接影響鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，若出現(xiàn)操作失誤，就會(huì)導(dǎo)致灌注樁出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，因此在進(jìn)行灌注樁施工前，要對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)工作，讓其熟練掌握鉆孔灌注樁技術(shù)的操作步驟和操作要求，提高施工人員的技術(shù)水平，同時(shí)增強(qiáng)施工人員的施工認(rèn)真程度和責(zé)任心。

在施工過(guò)程中很多質(zhì)量問(wèn)題都是因?yàn)槭┕と藛T的疏忽或不負(fù)責(zé)引起的，因此要增強(qiáng)施工人員的責(zé)任感，可建立問(wèn)責(zé)制，從而強(qiáng)制性增強(qiáng)施工人員的責(zé)任心，減少質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。

2.2.3 加強(qiáng)對(duì)施工技術(shù)的控制

在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工的過(guò)程中，技術(shù)人員要嚴(yán)格按照相關(guān)的施工要求和施工工序進(jìn)行施工，不得隨意對(duì)施工工序或要求進(jìn)行更改，同時(shí)要結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行施工，保證施工質(zhì)量。

2.2.4 加強(qiáng)對(duì)施工質(zhì)量的監(jiān)管

水利工程的監(jiān)管部門要加強(qiáng)對(duì)鉆孔灌注技術(shù)的監(jiān)管，保證各項(xiàng)技術(shù)都按照施工規(guī)范完成，并從各個(gè)環(huán)節(jié)上嚴(yán)抓施工質(zhì)量，從而保證整個(gè)鉆孔灌注樁的質(zhì)量過(guò)關(guān)。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁技術(shù)在近幾年得到了長(zhǎng)足發(fā)展，尤其是在水利施工工程中，因此技術(shù)施工人員要加強(qiáng)這一技術(shù)的施工質(zhì)量控制，注重在灌注和成孔過(guò)程中的質(zhì)量管理，從而不斷發(fā)展鉆孔灌注技術(shù)，使這一技術(shù)能夠不斷促進(jìn)水利施工工程的發(fā)展。

［1］陸繼軍，王治軍.水利施工中鉆孔灌注樁技術(shù)應(yīng)用中的質(zhì)量問(wèn)題及控制［J］.中國(guó)水運(yùn)(下半月)，2011，11(03):109－110.

［2］羅艷果.鉆孔灌注樁技術(shù)在香河大橋施工工程中的應(yīng)用［J］.科技信息，2009，(01):322－323.

［3］羅恩華，姚作友，劉玉軍.淺談長(zhǎng)螺旋鉆孔灌注樁技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用［J］.企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2008，27(11):33－34，44.

［4］王立新.水利工程中鉆孔灌注樁的施工控制探討［J］.中國(guó)水運(yùn)，2008，08(09):143－144.