鉆孔灌注樁在各類土木工程中被廣泛應(yīng)用,在國內(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,但鉆孔灌注樁地下施工不可預(yù)計因素多,工程質(zhì)量較難控制。因此,在施工過程中必須進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,以確保成樁質(zhì)量符合設(shè)計和規(guī)范要求。

  1 鋼筋籠制安過程的質(zhì)量監(jiān)控 
 
  鉆孔灌注樁的鋼筋籠所需進(jìn)場鋼材、電焊條等應(yīng)符合設(shè)計要求,且外觀質(zhì)量、規(guī)格、型號、數(shù)量等應(yīng)與送檢樣品及其質(zhì)保材料一致,否則禁用。鋼筋籠的直徑、長度和制作質(zhì)量應(yīng)按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收。經(jīng)驗收合格的鋼筋籠在吊放過程中,為減少鋼筋籠變形并確保其垂直度,應(yīng)在起吊點增設(shè)起吊桿以增加吊點受力面積,在增設(shè)的起箍筋上對稱設(shè)置起吊點來調(diào)整起吊時鋼筋籠的垂直度。同時應(yīng)逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量,不合格的焊縫、焊口要進(jìn)行補(bǔ)焊。鋼筋籠吊放時不得碰撞孔壁,若吊放受阻應(yīng)停止吊放并尋找原因,不得加壓強(qiáng)制下放,鋼筋籠未垂直下放,應(yīng)提出后重新垂直吊放,成孔偏斜,應(yīng)復(fù)鉆糾偏,并重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。 
 
  鋼筋籠接長時在確保連接垂直的基礎(chǔ)上要加快焊接速度,盡可能縮短沉放時間,這有利于鋼筋籠順利吊放以及減少孔底沉渣量。另外,應(yīng)確保鋼筋籠墊層保護(hù)塊不漏放,鋼筋籠墊層保護(hù)塊最好作成半徑為墊層厚度的導(dǎo)輪,這既能滿足墊層厚度要求,又可減少對孔壁穩(wěn)定性的破壞。由于鋼筋籠吊放后是暫時固定在鉆架底梁上,為確保鋼筋籠的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計要求,吊環(huán)長度要根據(jù)梁底標(biāo)高變化而變化。 
 
  2 混凝土拌制過程的質(zhì)量監(jiān)控 
 
  鉆孔灌注樁混凝土需選用水下混凝土,水下混凝土的粗骨料宜選用卵石或直徑小于40mm(盡可能采用二級配)的碎石,含砂率在40%-45%,碎石含泥量小于2%,為改善和易性緩凝,混凝土宜摻外加劑,淺孔小孔徑樁灌注混凝土初凝時間應(yīng)≤4.5h,深孔大孔徑樁灌注混凝土初凝時間≥8.0h。 
 
  如果施工特殊的需求,需要現(xiàn)場拌制水下混凝土,過程中應(yīng)加強(qiáng)計量設(shè)備精度、混凝土配比、添料攪拌程序、攪拌時間和混凝土坍落度等的監(jiān)控,以避免因攪拌時間不足或過長而影響混凝土強(qiáng)度。應(yīng)盡可能使用集中攪拌供應(yīng)的商品混凝土,這既可以保證混凝土質(zhì)量,又能保證混凝土的及時供應(yīng)。 
 
  3 鉆孔灌注樁成孔施工過程的質(zhì)量監(jiān)控 
 
  3.1 成孔施工過程質(zhì)量監(jiān)控程序 
 
 。1)檢查孔徑、偏位、垂直度、泥漿性能并記錄簽認(rèn); 
 。2)鉆進(jìn)時檢查地質(zhì)情況是否與設(shè)計相符,與柱狀圖進(jìn)行對比,檢查是否入巖,并對入巖深度及時簽認(rèn); 
 。3)終孔檢查孔深、孔徑、標(biāo)高是否滿足設(shè)計要求; 
 。4)清孔檢查泥漿指標(biāo)、沉渣厚度是否滿足規(guī)范設(shè)計要求。 
 
  3.2 成孔施工過程質(zhì)量控制措施 
 
  3.2.1 孔壁坍塌控制 
 
  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。 
 
  3.2.2 孔底沉渣控制 
 
  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端承樁不得超過100mm、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,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、粘度為18-25s為宜。 
 
  3.2.3 擴(kuò)徑和縮徑控制 
 
  擴(kuò)徑、縮徑都是由于成孔直徑不規(guī)則出現(xiàn)擴(kuò)孔或縮孔及其它不良地質(zhì)現(xiàn)象引起的,擴(kuò)孔一般是由鉆頭振動過大、偏位或孔壁坍塌造成的,縮孔是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的。縮徑會減少樁的豎向承載力,而擴(kuò)徑會增加成本,必須采取有力措施予以控制。 
 
  4 灌注混凝土施工過程的質(zhì)量監(jiān)控 
 
  (1)灌注混凝土前,應(yīng)檢測孔底泥漿沉淀厚度,如大于規(guī)定的清孔要求,應(yīng)再次清孔。 
 
  (2)孔身底面得到監(jiān)理工程師認(rèn)可和鋼筋骨架安放后,應(yīng)立即開始灌注混凝土,并應(yīng)連續(xù)進(jìn)行,不得中斷。 
 
 。3)混凝土拌和物運至灌注地點時,應(yīng)檢查其均勻性和坍落度等,如不符合規(guī)定的要求,應(yīng)進(jìn)行第二次拌和,二次拌和后仍不符合要求時,不得使用。 
 
  (4)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。在整個灌注時間內(nèi),導(dǎo)管漏斗下應(yīng)保持足夠的混凝土,排泄端應(yīng)充分伸入先前灌注的混凝土內(nèi)至少2m,且不得大于6m,以防止水沖入管內(nèi)。 
 。5)灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計高出一定高度,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)無松散層。 
 
 。6)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,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4m以上時,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。 
  (7)在灌注過程中,溢出的水或泥漿應(yīng)引流至適當(dāng)?shù)攸c處理,以防止污染。 
 
 。8)在灌注過程中,應(yīng)經(jīng)常測探井孔內(nèi)混凝土面的位置,及時地調(diào)整導(dǎo)管埋深。 
 
  在灌注將近結(jié)束時,應(yīng)核對混凝土的灌入數(shù)量,以確定所測混凝土的灌注高度是否正確。 
 
  (9)使用全護(hù)筒灌注水下混凝土?xí)r,當(dāng)混凝土面進(jìn)入護(hù)筒后,護(hù)筒底部始終應(yīng)在混凝土面以下,隨導(dǎo)管的提升,逐步上拔護(hù)筒,護(hù)筒內(nèi)的混凝土灌注高度,不僅要考慮導(dǎo)管及護(hù)筒將提升的高度,還要考慮因上拔護(hù)筒引起的混凝土面的降低,以保證導(dǎo)管的埋置深度和護(hù)簡底面低于混凝土面。要邊灌注、邊排水,保持護(hù)筒內(nèi)水位穩(wěn)定,不至過高,造成反穿孔。 
 
  5 鉆孔灌注樁成樁后的質(zhì)量監(jiān)控 
 
  5.1 成樁檢測程序 
 
  檢查試塊混凝土強(qiáng)度是否滿足設(shè)計與質(zhì)量評定標(biāo)準(zhǔn);隨機(jī)無破損檢測或鉆探取芯試驗結(jié)果是否滿足設(shè)計與規(guī)范要求;檢測樁位偏差是否滿足設(shè)計與規(guī)范要求;分項工程完工驗收,進(jìn)入中間交工計量。 
 
  5.2 成樁的質(zhì)量檢測 
 
  成樁的質(zhì)量檢測可檢驗鉆孔灌注樁成樁后承載力能否達(dá)到設(shè)計要求,這是決定能否進(jìn)行下一道工序施工的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前檢測鉆孔灌注樁合格與否的方法有靜載荷法、動測法和取芯法,實際應(yīng)用時常選用上述1-2種。靜載荷法比較直觀,得出的數(shù)據(jù)容易讓人信服,但缺點是加載影響深度有限;動測法可通過波速檢測出樁身的完整性及樁的長度,測出長度的誤差一般在±300mm;取芯法通過取芯可看出樁身完整性,芯樣還可做室內(nèi)試驗,但取芯深度也有限,作者建議把靜載荷法和動測法結(jié)合起來較為合理。 
 
  鉆孔灌注樁的施工既有測量工作,又有機(jī)械操作、鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作,可謂工程種類繁多,技術(shù)含量高,影響因素多。在施工過程中,容易出現(xiàn)樁位偏差過大、孔底沉渣偏多、鋼筋籠上浮、樁體混凝土離析、斷樁、夾泥等質(zhì)量問題。施工過程的質(zhì)量監(jiān)控是關(guān)鍵,應(yīng)抓住其質(zhì)量控制點,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中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控,對影響施工質(zhì)量的有關(guān)環(huán)節(jié)和施工參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。采取各種有效預(yù)防措施,才能保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。