綜合輔導(dǎo)：談鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)
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[時(shí)間:2009-01-04 振威石油網(wǎng) 關(guān)注度:0]
摘要: 鉆孔灌注樁是目前在建設(shè)工程中使用較廣泛的一種樁基。樁直徑一般在500MM以上，樁長(zhǎng)一般為40~50M，砼的強(qiáng)度等級(jí)一般不低于C20，常采用C30的強(qiáng)度等級(jí)。鉆孔灌注樁的成孔方式有沖擊成孔，貝諾特法成孔，泥漿循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆井成孔等方法。根據(jù)實(shí)...
鉆孔灌注樁是目前在建設(shè)工程中使用較廣泛的一種樁基。樁直徑一般在500MM以上，樁長(zhǎng)一般為40~50M，砼的強(qiáng)度等級(jí)一般不低于C20，常采用C30的強(qiáng)度等級(jí)。鉆孔灌注樁的成孔方式有沖擊成孔，貝諾特法成孔，泥漿循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆井成孔等方法。根據(jù)實(shí)際施工中的總結(jié)，本文主要談?wù)勗谀酀{循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆井成孔灌注樁施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)。
一、施工機(jī)具的選擇
施工機(jī)具的好壞對(duì)能否保證施工質(zhì)量以及功效的高低起著至關(guān)重要的作用。選擇好合適的施工機(jī)具是實(shí)現(xiàn)質(zhì)量控制的首要條件。泥漿循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆井成孔灌注樁的施工機(jī)具主要包括成孔的鉆機(jī)、泥漿循環(huán)設(shè)備、鉆桿、鉆頭與保徑圈，成樁的導(dǎo)管、料斗、球塞、混凝土拌制與輸送設(shè)備。
對(duì)于有同的地質(zhì)條件，不同的樁徑，其選擇使用的成孔機(jī)具如鉆機(jī)、鉆桿、鉆頭有很大差別。選擇鉆機(jī)，首先要看功率和扭矩夠不夠，因?yàn)闃稄皆酱螅@井時(shí)切削阻力越大，要求功率和扭矩也越大。鉆桿選擇則不宜采用過(guò)細(xì)的鉆桿，過(guò)細(xì)的鉆桿其桿內(nèi)通道小，泥漿循環(huán)量受限制，鉆井速度慢，沉渣多，成樁質(zhì)量難以保證，同時(shí)鉆桿細(xì)則剛度小，受壓時(shí)容易發(fā)生彎曲，造成斜孔形狀不規(guī)則。鉆頭直徑必須保證樁的設(shè)計(jì)直徑，一般比設(shè)計(jì)樁徑小5~6cm，鉆頭形狀應(yīng)對(duì)稱(chēng)，錐尖角度不應(yīng)小于120度，因?yàn)椴粚?duì)稱(chēng)的鉆頭易產(chǎn)生斜孔錐尖過(guò)尖會(huì)在孔底產(chǎn)生一個(gè)錐形，在其中埋藏大量泥塊沉渣，影響樁的承載力。
成樁用設(shè)備主要根據(jù)樁體的混凝土方量來(lái)考慮安排。導(dǎo)管的基本要求是滿足混凝土灌注量、接頭密閉不漏水不漏氣。導(dǎo)管的長(zhǎng)度應(yīng)保證使得導(dǎo)管下口離孔底的距離保持在0.5m左右。為此在施工中必須配有一些小導(dǎo)管，如0.5m，1.0m，1.5m等不同長(zhǎng)度。導(dǎo)管的選用除需考慮混凝土的方量，還應(yīng)導(dǎo)管接頭的外徑比鋼筋籠直徑應(yīng)小100mm以上，以免導(dǎo)管鉤帶鋼筋籠。導(dǎo)管孔口的料斗與吊運(yùn)混凝土的料斗的容量之和應(yīng)保證首批灌注混凝土的數(shù)量滿足導(dǎo)管首次埋置深度（≥1.0米）和填充導(dǎo)管底部的需要。首批灌注混凝土的數(shù)量不足會(huì)使得先灌入孔內(nèi)的混凝土大量混雜泥漿，影響樁的質(zhì)量。
可見(jiàn)施工機(jī)具的控制是泥漿循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆井成孔灌注樁施工質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，只有應(yīng)切實(shí)把好這一關(guān)，才能真正好施工質(zhì)量。
二、鉆機(jī)就位的控制
鉆機(jī)的安裝就位包含兩層意思，一是所鉆樁位在大地平面的位置控制，二是所鉆樁孔本身的立體位置控制。
鉆孔灌注樁施工前應(yīng)對(duì)施工場(chǎng)地整平壓實(shí)，當(dāng)場(chǎng)地為深水區(qū)或淤泥層較厚時(shí)，應(yīng)搭設(shè)工作平臺(tái)。應(yīng)建立附合于結(jié)構(gòu)物整體測(cè)量控制中的子控制網(wǎng)（包括平面控制與高程控制），且所有測(cè)量必須有多余觀測(cè)。對(duì)擬施工樁位進(jìn)行放樣，并在另一測(cè)站進(jìn)行復(fù)核。有條件時(shí)，應(yīng)用鋼尺對(duì)前后左右的樁位進(jìn)行相互校核。在灌注樁施工中樁位的控制必須高度重視，確保無(wú)誤，一旦發(fā)生樁位錯(cuò)誤將難以彌補(bǔ)。
鉆機(jī)安裝的基本要求是水平、穩(wěn)固、三點(diǎn)（天車(chē)、轉(zhuǎn)盤(pán)、護(hù)筒中心）一垂線，這樣才能保證樁的垂直度和樁位偏差符合要求，安裝完畢后要用水平尺和測(cè)錘校驗(yàn)。由于鉆孔灌注樁施工節(jié)奏快，鉆機(jī)安裝容易馬虎，常因未墊實(shí)、墊穩(wěn)，而在開(kāi)鉆后很快發(fā)生傾斜。發(fā)現(xiàn)這種情況應(yīng)立即停鉆，重新調(diào)平或排除故障后再繼續(xù)施工，否則必定造成斜孔。
鉆機(jī)完成一樁孔后一般不應(yīng)直接到鄰樁位施工而應(yīng)實(shí)行跳打原則，這是為了防止因鉆機(jī)荷載或成孔的應(yīng)力釋放而影響到剛灌注完砼的鄰樁的質(zhì)量，實(shí)在無(wú)法調(diào)整樁位時(shí)，應(yīng)停頓36小時(shí)以后才可在鄰樁上進(jìn)行施工。
三、泥漿的調(diào)制和使用
實(shí)踐證明泥漿是鉆孔灌注樁施工質(zhì)量好壞的重要環(huán)節(jié)，必須從嚴(yán)控制。泥漿一般采用水、粘土（或膨潤(rùn)土）和添加劑按適當(dāng)比例配置而成。在施工中應(yīng)注意檢測(cè)泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，尤其是比重和粘度這兩項(xiàng)最直觀、最重要的指標(biāo)。泥漿的比重過(guò)大既影響鉆井速度，也使孔壁泥皮增厚；泥漿的比重過(guò)小則護(hù)壁性能差，容易坍孔。
泥漿的品質(zhì)能否調(diào)節(jié)好，除與現(xiàn)場(chǎng)管理人員的經(jīng)驗(yàn)與水平外，關(guān)鍵在于能否及時(shí)清理泥漿池溝中的沉淀物。如果不配備專(zhuān)職勞動(dòng)力、排漿設(shè)備出現(xiàn)故障或廢漿運(yùn)輸能力不足（有時(shí)是為降低成本而故意減少?gòu)U漿排放量），那么泥漿品質(zhì)調(diào)節(jié)將無(wú)從談起，有時(shí)甚至因泥漿池淤滿而將沉淀物倒灌回孔內(nèi)，則施工質(zhì)量必定受到較大影響。
四、鉆井過(guò)程
鉆井過(guò)程中主要應(yīng)加強(qiáng)以下事項(xiàng)的控制；
1、總的原則要快，一個(gè)樁的施工時(shí)間越短，質(zhì)量也越不容易出現(xiàn)問(wèn)題，當(dāng)然，也不是要絕對(duì)的快，該慢的孔段要慢。如開(kāi)孔時(shí)要輕壓慢鉆以防止發(fā)生孔斜，待鉆頭或?qū)虿课蝗窟M(jìn)入地層后，方可加速鉆井；在淤泥質(zhì)土層也不能太快，需防止形成螺旋形孔。
一般說(shuō)來(lái)，蘇州市直徑650mm的三四十米長(zhǎng)的樁，正循環(huán)鉆井耗時(shí)約5—7小時(shí)，如出現(xiàn)過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短則不正常。
2、鉆井過(guò)程中泥漿循環(huán)量應(yīng)根據(jù)地層和鉆井速度加以調(diào)整，若進(jìn)尺速度快而泵量小，泥漿必定粘稠而且泥塊沉渣多，影響成孔質(zhì)量；在松軟易坍地層中鉆井時(shí)若泵量和壓力太大，會(huì)造成擴(kuò)徑甚至坍孔。
3、在鉆孔排渣、提鉆頭除土或因故停鉆時(shí)，應(yīng)保持孔內(nèi)具有規(guī)定水位和要求的泥漿比重和粘度。處理孔內(nèi)事故或因故停鉆，必須將鉆頭提出孔外。
4、終孔時(shí)，需對(duì)樁孔的孔深、孔徑、傾斜度進(jìn)行檢測(cè)，符合要求才能終孔，否則需繼續(xù)。
五、清孔
通常工次用兩次清孔來(lái)達(dá)到規(guī)定的砼灌注前的泥漿比重。
第一次清孔是鉆井至設(shè)計(jì)深度后直接利用鉆具進(jìn)行的換漿清孔工作。第一次清孔是能否達(dá)到技術(shù)要求的根本基礎(chǔ)，不能因?yàn)橛械诙吻蹇锥鲆暤谝淮吻蹇椎闹匾裕驗(yàn)榈谝淮吻蹇椎臎_力（吸力）大，清孔能力強(qiáng)，可以把絕大部分沉渣，包括較大的泥塊都返出孔外，而第二次清孔是利用截面粗的導(dǎo)管進(jìn)行，沖力（吸力）要小得多，不能承擔(dān)主要的清孔責(zé)任，因而第一次清孔一定應(yīng)達(dá)到返出的泥漿中不含有的泥塊為止，根據(jù)筆者在施工中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)一根三十幾米長(zhǎng)的直徑650的樁來(lái)說(shuō)，正循環(huán)清孔的時(shí)間應(yīng)大于30分鐘。
第二次清孔是在下完鋼筋籠和導(dǎo)管以后利用導(dǎo)管進(jìn)行的清孔，目的是清除這段時(shí)間里從泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣。
在清孔過(guò)程中必須注意保持孔內(nèi)水頭，防止坍孔。清孔完畢后，應(yīng)從孔底取出泥漿樣品，進(jìn)行性能指標(biāo)試驗(yàn)。
需特別注意不得用加深鉆孔深度的方式來(lái)替代清孔。
六、鋼筋籠
鉆孔灌注樁的鋼筋籠制作一般使用熱扎鋼筋，材質(zhì)與焊接要求應(yīng)符合國(guó)家的相關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)。
鋼筋籠制作的技術(shù)要求主要是：①鋼筋籠直徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)尺寸；②每節(jié)的長(zhǎng)度不宜超過(guò)9米，也不宜短于5米，因?yàn)檫^(guò)長(zhǎng)則吊起時(shí)易彎曲變形，過(guò)短則增加焊接時(shí)間，對(duì)成樁的質(zhì)量不利；③使用法蘭接頭導(dǎo)管時(shí)，最下面的一節(jié)鋼筋籠底端應(yīng)使主筋向外張開(kāi)，以防導(dǎo)管掛鉤導(dǎo)管造成鋼筋籠上浮；④制作好的鋼筋籠應(yīng)平臥堆放在平整干凈的場(chǎng)地，堆高不得超過(guò)兩層。
鋼筋籠在下籠過(guò)程中應(yīng)從速，一般樁孔應(yīng)在2—4個(gè)小時(shí)內(nèi)完成。
七、水下混凝土的灌注
混凝土的強(qiáng)度等級(jí)必須滿足設(shè)計(jì)要求，砂石料、水泥、水等應(yīng)符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。此外，根據(jù)灌注樁的特點(diǎn)，水下混凝土還需控制：①初凝時(shí)間。這個(gè)指標(biāo)對(duì)于灌注樁非常重要，一般要求所提供配比的初凝時(shí)間是實(shí)際澆灌時(shí)間的兩倍，否則容易在澆灌過(guò)程中出現(xiàn)導(dǎo)管凝死等事故。②流動(dòng)性。規(guī)范要求坍落度18-22cm之間，當(dāng)坍落度小時(shí)，易堵塞導(dǎo)管，坍落度大時(shí)易發(fā)離析。
水下混凝土在灌注中應(yīng)控制以下幾個(gè)點(diǎn)：
①水下混凝土灌注前應(yīng)檢查樁底的沉淀層厚度與泥漿指標(biāo)，不符合要求則應(yīng)再次清孔。②當(dāng)混凝土灌到孔口不再返出泥漿時(shí)，說(shuō)明混凝土壓力已等于或小于其在樁內(nèi)頂升的阻力，此時(shí)應(yīng)提升導(dǎo)管；若需提高0.5-1.0M以上才能灌入混凝土，則此時(shí)應(yīng)拆除一些導(dǎo)管，減小導(dǎo)管在混凝土的埋深，使動(dòng)力重新大于阻力。③導(dǎo)管的埋深太大或太小都是不利的，埋深太大容易發(fā)生砼凝住導(dǎo)管的斷樁事故，埋深太淺容易沖翻孔內(nèi)砼頂面而將沉渣泥漿卷入，造成夾泥至斷樁，也容易發(fā)生將導(dǎo)管拔出砼的事故。因此，應(yīng)做到勤提勤拆，不能出現(xiàn)一次拆十幾米的情況。
以上是鉆孔灌注樁施工中應(yīng)引起足夠重視的質(zhì)量控制七大要點(diǎn)。
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