陳國平，李潔仙

（上海西部市政工程有限公司，上海市 201700）

0 引言

鉆孔灌注樁基礎(chǔ)作為深基礎(chǔ)的一種，廣泛應(yīng)用于城市建筑和公路、城市道路橋梁工程的基礎(chǔ)，它具有很多優(yōu)良的特點(diǎn)，比如承載力高、穩(wěn)定性好、適應(yīng)性強(qiáng)、施工噪聲小，對鄰近建筑物的影響小等，所以在上海地區(qū)得到了特別的應(yīng)用。鉆孔灌注樁雖然技術(shù)比較成熟，但是它在地下而且在水中成孔，屬隱蔽工程，影響鉆孔樁施工質(zhì)量的不可預(yù)見因素較多，極易出現(xiàn)各種缺陷，所以必須對施工過程每一個環(huán)節(jié)都要嚴(yán)格要求，對各種影響因素都必須詳細(xì)考慮，如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注混凝土等，若稍有不慎或措施不當(dāng)，就會發(fā)生缺陷樁等質(zhì)量事故。眾所周知，出現(xiàn)不合格的基礎(chǔ)樁將會加大投資，延誤工期，給工程項(xiàng)目帶來損失；另外，鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定和安全，所以在鉆孔灌注樁施工過程中要堅(jiān)決杜絕缺陷樁的發(fā)生，在施工過程中必須嚴(yán)格按照上海市工程建設(shè)規(guī)范《鉆孔灌注樁施工規(guī)范》（DG/TJ 08-202-2007）及《城市橋梁工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（DGJ 08-117-2007）中的規(guī)定，對每一道工序進(jìn)行嚴(yán)格核驗(yàn)。質(zhì)量控制在《質(zhì)量管理體系》（GB/T19001-2008）中是這樣定義的：質(zhì)量控制是質(zhì)量管理的一部分，致力于滿足質(zhì)量要求。鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制是由對投入的資源和條件的質(zhì)量控制（事前控制）進(jìn)而對施工過程各個環(huán)節(jié)質(zhì)量進(jìn)行控制（事中控制），直到對已完產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)（事后控制）為止的全過程系統(tǒng)控制。本文結(jié)合鉆孔灌注樁的多種影響因素及施工工藝，詳細(xì)分析和論述事前、事中、事后施工質(zhì)量控制。

1 事前質(zhì)量控制

1.1 嚴(yán)格選擇施工隊(duì)伍

審查分包企業(yè)資質(zhì)和施工作業(yè)人員操作證是否符合要求、是否有能力保證按要求完成工程施工，確認(rèn)符合要求及有能力完成的才可允許分包商進(jìn)場。

1.2 編制切實(shí)可行的施工組織方案

要做好施工組織方案報批和報審，方案主要內(nèi)容如下。

（1）樁位施工順序的安排。主要是樁位成樁先后次序，按照混凝土剛灌注完畢的鄰樁旁成孔時，其安全距離不應(yīng)小于4倍樁徑，或最少間隔時間不應(yīng)少于36 h來排序。

（2）施工機(jī)械的選擇。上海地區(qū)地勢平坦，河道縱橫，黏性土土層普遍較厚，橋梁的孔徑一般在80～200 cm、孔深在100 m以內(nèi)，非常適宜正循環(huán)鉆孔機(jī)操作施工。在實(shí)際施工中也多數(shù)采用正循環(huán)鉆機(jī)鉆孔；另外，根據(jù)樁的數(shù)量、平面布局、工期等來確定鉆機(jī)的數(shù)量，再依據(jù)鉆機(jī)數(shù)量來確定供水、供電等配套設(shè)施。

（3）灌注樁施工工藝確定。主要是成孔、成樁各工序的操作工藝，它是方案的核心。工藝流程見圖1。

1.3 組織交底和檢測

施工前組織相關(guān)人員進(jìn)行施工圖技術(shù)交底及施工方案交底，施工負(fù)責(zé)人根據(jù)已批復(fù)的施工組織方案組織實(shí)施，并做好原材料檢測工作。

1.4 制定灌注樁事故隱患處理的預(yù)案

為了把質(zhì)量事故消滅在萌芽狀態(tài)，這項(xiàng)工作十分重要。影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的不確定因素較多，必須做到預(yù)防為主，嚴(yán)格控制，確保鉆孔樁施工質(zhì)量符合設(shè)計及施工規(guī)范要求。灌注樁施工中常見問題及處理方法匯總見表1。

圖1 鉆孔灌注樁施工工藝流程圖

2 事中質(zhì)量控制

2.1 場地平整及水上作業(yè)平臺

按平面布置圖的要求做好施工現(xiàn)場的施工便道、供水供電、泥漿池和沉漿池等泥漿循環(huán)系統(tǒng)；在河道中施工鉆孔灌注樁須搭設(shè)水上作業(yè)平臺。

2.2 測量定位

這項(xiàng)工序比較重要，必須做到放樣與復(fù)核兩個過程。兩個過程不能為同一人操作，必須兩人以上，且結(jié)果要一致，這樣的結(jié)果才能有足夠的可信度。

2.3 埋設(shè)護(hù)筒[1]

2.3.1 深水護(hù)筒

適用于水深大于3 m的深水河道、有通航要求的河道及有泄洪要求的河道，不可用土填筑來埋設(shè)護(hù)筒，只能搭設(shè)水上工作平臺，此時的護(hù)筒底端進(jìn)入不透水黏土層1.0～1.5 D（見圖2）。

2.3.2 挖埋式護(hù)筒

適用于一般平地上，入土深度為1.5 m。當(dāng)碰到雜填土?xí)r，護(hù)筒埋設(shè)深度應(yīng)超過雜填土埋深，護(hù)筒底口埋入深度大于20 cm，有障礙的樁位須清理后再埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒上開設(shè)溢漿口，并在其周圍用黏土分層，對稱回填、夯實(shí)。

表1 事故隱患處理預(yù)案對策表

圖2 深水護(hù)筒

2.3.3 填筑式護(hù)筒

適用于樁位處地面標(biāo)高與樁頂標(biāo)高高差1.5～2 m，入土深度為1.5 m。

2.3.4 圍堰筑島護(hù)筒

適用于淺水區(qū)域或流速較慢的水域，島面宜高出施工期間最高水位0.7 m；若島底河床為淤泥或軟土，應(yīng)挖除用砂土替換；若淤泥或軟土替換工作量大，則用長護(hù)筒將其埋入河床不透水黏土層中。島上回填黏性土的護(hù)筒入土深度為1.0～1.5 D(D為護(hù)筒的外徑)，砂性土的護(hù)筒入土深度為1.5～2.0 D。

2.4 灌注樁的成孔

開始鉆孔時，應(yīng)稍提鉆桿，在護(hù)筒內(nèi)打漿，開動泥漿泵進(jìn)行循環(huán)，待泥漿均勻后，再開始鉆進(jìn)，進(jìn)尺應(yīng)適當(dāng)控制。在護(hù)筒刃腳處，應(yīng)低檔慢速鉆進(jìn)，鉆至刃腳下1 m后，方可按土層情況正常速度鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)過程中，鉆機(jī)的主吊鉤應(yīng)始終吊住鉆具，不使鉆具的全部重量由孔底承受。鉆孔時應(yīng)隨時注意地質(zhì)和水位變化情況，同時按土層土質(zhì)情況控制鉆進(jìn)速度。

2.5 灌注樁的清孔

在鉆孔深度達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后應(yīng)對終孔進(jìn)行檢查，檢查內(nèi)容包括孔深、孔徑和傾斜率，檢查方法采用測繩和測錘。當(dāng)遇到縮徑時，宜采用上下反復(fù)掃孔的方法消除縮徑，隨后應(yīng)量測泥漿性能，只能在泥漿性能符合規(guī)范要求后方可清孔。如泥漿過稠，增加了澆注混凝土的阻力，泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊，在施工中會經(jīng)常發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管堵塞，流動不暢等現(xiàn)象，有時甚至灌滿導(dǎo)管還不行，最后只好提取導(dǎo)管上下振出。由于導(dǎo)管內(nèi)儲存大量混凝土，一旦流出其勢甚猛，在混凝土流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速泛上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層。在吊入鋼筋骨架和灌注混凝土導(dǎo)管安裝完成后，進(jìn)行第二次清孔，應(yīng)再次檢查泥漿性能指標(biāo)和孔底沉渣厚度，符合要求后方可灌注水下混凝土。相對于摩擦樁來說，由于其受力原理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力和依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設(shè)計中要求端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力也影響不大，而對于設(shè)計為端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降，使樁的承載力失效，這在工程中危害極大。

2.6 灌注樁的混凝土澆注

在檢查完鋼筋籠后，灌注水下混凝土前，必須嚴(yán)格控制混凝土配合比，實(shí)測混凝土坍落度，在坍落度過大時會發(fā)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓堵塞導(dǎo)管，坍落度過小或灌注時間過長，使混凝土的初凝時間縮短，加大混凝土下落阻力而堵塞導(dǎo)管，會導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。所以嚴(yán)格控制混凝土配合比，縮短灌注時間，是減少和避免此類斷樁的重要措施。

鉆孔灌注樁中，水下混凝土的灌注是質(zhì)量控制中關(guān)鍵工序之一。首批灌注混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度和填充導(dǎo)管底部的需要。在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2～6 m，如導(dǎo)管埋深較大且混凝土灌注過鋼筋籠時，其上層混凝土因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂開，同時也帶動鋼筋籠上移。如果導(dǎo)管埋深較淺，一旦導(dǎo)管堵塞時，通常采用上、下振擊法，使混凝土強(qiáng)行流出，這時極易提漏形成斷樁。在灌注過程中還應(yīng)控制混凝土的灌注速度，當(dāng)混凝土頂面距鋼筋籠底部1 m時，應(yīng)降低混凝土灌注速度，如速度過快會使從導(dǎo)管流出的混凝土沖擊力增大，推動鋼筋籠上浮。當(dāng)混凝土上升到骨架底口4 m以上時，提升導(dǎo)管，使其底部高于骨架底部2 m以上，即可恢復(fù)正常灌注速度。同時還應(yīng)控制混凝土的灌注時間，如灌注時間過長，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時間增加，泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋?，從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物，使得混凝土灌注極為困難，容易形成堵管或?qū)Ч馨尾簧蟻恚l(fā)斷樁事故。

混凝土灌注結(jié)束后，先要核測樁頂標(biāo)高，然后核對混凝土灌注數(shù)量，來確定所測樁的高度是否正確。

3 事后質(zhì)量控制

對已完的鉆孔灌注樁進(jìn)行質(zhì)量檢測和驗(yàn)收，是施工工藝中的最后一道工序，也是事后質(zhì)量控制一項(xiàng)重要工作內(nèi)容。檢測按《基樁低應(yīng)變動力檢測規(guī)程》（JGJ/T93）、《基樁高應(yīng)變動力檢測規(guī)程》（JGJ106）的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行，目前基樁低應(yīng)變檢測采用聲測管預(yù)埋的辦法，布置呈等邊三角形；高應(yīng)變采用靜荷載試驗(yàn)法。鉆孔樁的低應(yīng)變（即無損檢測）是確保施工質(zhì)量的一個重要技術(shù)手段，要求逐根進(jìn)行超聲波的檢測，同時對每單位工程鉆孔樁要求按5%且不小于5根的樁做靜載試驗(yàn)（即大應(yīng)變），以確保成樁質(zhì)量及工程的安全性。

4 結(jié)語

鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制實(shí)行“事前預(yù)防為主，事后處理為輔”的原則，即在施工前做好準(zhǔn)備工作，制定相應(yīng)的防范措施，而且要有較強(qiáng)的責(zé)任心。由于地下不可見因素較多，在灌注中發(fā)生故障時，應(yīng)及時查明原因，合理確定處理方案，然后進(jìn)行處理，并及時總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，以防在今后的工作中再次發(fā)生類似情況。

[1]楊文淵.簡明公路施工手冊[M].北京：人民交通出版社，1990.