關(guān)于對(duì)鉆孔灌注樁質(zhì)量控制要點(diǎn)的分析及采取的措施

1、<p>　　關(guān)于對(duì)鉆孔灌注樁質(zhì)量控制要點(diǎn)的分析及采取的措施</p><p>　　摘要鉆孔灌注樁由于具有自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于基礎(chǔ)工程中，但其施工工藝復(fù)雜且屬于隱蔽工程，易留下質(zhì)量隱患。本文對(duì)影響質(zhì)量的沉渣厚度、首盤(pán)砼的灌注、鋼筋籠上浮的控制和鑿樁頭等關(guān)鍵因素進(jìn)行細(xì)致講述并對(duì)工程實(shí)際提出相應(yīng)措施，供現(xiàn)場(chǎng)樁基施工參考。 </p><p>　　關(guān)鍵詞 鉆孔樁 混凝土質(zhì)量鋼筋籠 鑿樁

2、頭 </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：U443 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的加快和基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，各地施工建設(shè)場(chǎng)地如火如荼。在工程建設(shè)中，由于荷載和結(jié)構(gòu)的需要，樁基礎(chǔ)被大量使用在工程建設(shè)中。對(duì)鉆孔樁要設(shè)計(jì)不同的樁基礎(chǔ)形式以適應(yīng)不同的土質(zhì)情況和地下水位高低。相比其

3、他類(lèi)型的樁，鉆孔灌注樁單樁含鋼量低、承載力大、施工噪音低、無(wú)擠壓土、樁端能進(jìn)入持力層或嵌巖層，較小的影響周?chē)ㄖ葍?yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐中。但是鉆孔樁有復(fù)雜的施工工序，施工進(jìn)度緩慢，樁成本較高，樁質(zhì)量不易控制等缺點(diǎn)。且它屬于地下隱蔽工程，建筑物的結(jié)構(gòu)安全和樁的施工質(zhì)量好壞有直接關(guān)系，極易造成質(zhì)量事故或留下安全隱患。根據(jù)本人在山西晉中境內(nèi)高速鐵路橋梁施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的總結(jié)，本文對(duì)影響鉆孔灌注樁質(zhì)量的關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行分析并提出采取的措施。 <

4、;/p><p><b>　　二、工程概況 </b></p><p>　　本段橋址區(qū)位于晉中盆地東南部山區(qū)山前緩坡邊緣，根據(jù)橋位縱斷面剖面圖可知，樁位處地質(zhì)自上而下依次擬為：新黃土、粉土、粉質(zhì)黏土、粉砂、粉土、細(xì)砂、粉砂、粉土、粉砂等。橋址地下水主要為第四系空隙潛水，主要分布于全新統(tǒng)沖洪積層中，不具或略具承壓性。 </p><p>　　區(qū)段內(nèi)橋梁樁基

5、礎(chǔ)均為鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，每個(gè)墩臺(tái)下分別由8根/10根/12根或其他數(shù)量的樁基組成的群樁基礎(chǔ)，樁徑分為φ1500mm、φ1250mm、φ1000mm三種形式，樁長(zhǎng)為45m～68m不等。 </p><p>　　三、鉆孔灌注樁質(zhì)量控制要點(diǎn)的分析及采取的措施 </p><p>　　1、嚴(yán)格控制沉渣厚度并準(zhǔn)確測(cè)量 </p><p>　　本區(qū)段鉆孔樁均為摩擦樁，設(shè)計(jì)允許沉碴厚度不

6、得大于20cm。為達(dá)到設(shè)計(jì)要求，用兩次清孔的方法來(lái)控制的砼灌注前的沉渣厚度。一清對(duì)沉渣厚度是否可以達(dá)到技術(shù)要求起到關(guān)鍵的作用，如果忽視第一次清孔，而全部寄希望于二清，將很難控制沉渣厚度。因?yàn)橐磺宓臎_吸力大，能夠?qū)⒋蟛糠殖猎洼^大的泥塊帶出孔外，而二清則是利用截面較粗的導(dǎo)管來(lái)進(jìn)行的，沖吸力要小得多，是不能夠擔(dān)當(dāng)主要的清孔任務(wù)的，因而一清必須要達(dá)到返出的泥漿中沒(méi)有較大的泥塊才能停止。二清則是在下放鋼筋籠和安裝完畢導(dǎo)管以后利用導(dǎo)管進(jìn)行的，目的

7、是清除這段時(shí)間間隔里產(chǎn)生的泥塊沉渣。在清孔過(guò)程中要注意控制孔內(nèi)泥漿的水頭，防止發(fā)生坍孔。清孔完畢后，把從孔底取出的泥漿樣品，進(jìn)行各項(xiàng)性能試驗(yàn)。嚴(yán)禁采用加深鉆孔深度的方法代替清孔作業(yè)。 </p><p>　　同時(shí)為保證工程質(zhì)量，需準(zhǔn)確測(cè)量沉渣厚度。在工程實(shí)際中采用“測(cè)針測(cè)餅法”。下放測(cè)針(底端尖的鋼筋測(cè)錘)，測(cè)得深度作為孔底深度；下放測(cè)餅(底端平的測(cè)錘)，測(cè)得深度作為沉渣頂面深度，二個(gè)數(shù)據(jù)之差為沉渣厚度。其中測(cè)針是

8、二根長(zhǎng)度約20cm 半徑為25mm的鋼筋, 上面焊一個(gè)小提把,然后在測(cè)繩的底部固定一個(gè)活動(dòng)的螺栓活動(dòng)扣與測(cè)針連接,測(cè)繩長(zhǎng)度根據(jù)樁底到地面長(zhǎng)度+3m左右。測(cè)餅是一個(gè)厚約1cm,直徑約12cm的鋼板,鋼板中心開(kāi)一直徑約5cm的孔,鋼板上焊一個(gè)高15cm的由三根鋼筋組成的等邊三角形錐體,在錐體上方也焊上一個(gè)小圈子作提把。此種方法避免了采用同一種吊墜，用不同的抖動(dòng)力量來(lái)測(cè)量沉渣厚度的主觀因素影響，使數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確可靠。 </p>&

9、lt;p>　　2、合理計(jì)算，保證首盤(pán)混凝土灌注質(zhì)量 </p><p>　　首盤(pán)混凝土需用量由計(jì)算確定，保證灌入首盤(pán)混凝土后導(dǎo)管埋入混凝土中的深度≮1.5m，并能把導(dǎo)管底部間隙完全充滿(mǎn)。在整個(gè)砼澆筑施工時(shí)間內(nèi)，應(yīng)保證導(dǎo)管口埋入混凝土內(nèi)至少1.5m，首罐采用大儲(chǔ)料斗，最小容量可參照下圖和下列公式計(jì)算： </p><p>　　V—首批砼所需數(shù)量,m3 </p><p&g

10、t;　　—井孔砼面高度達(dá)到Hc時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)砼柱平衡導(dǎo)管外水（或泥漿）壓所需要的高度，即，m </p><p>　　Hc—灌注首批砼時(shí)所需井孔內(nèi)砼面至孔底的 </p><p><b>　　高度，，m </b></p><p>　　Hw—井孔內(nèi)砼面以上泥漿深度 </p><p><b>　　D—井孔直徑，m <

11、/b></p><p><b>　　d—導(dǎo)管內(nèi)徑，m </b></p><p>　　rw, rc—水泥漿,砼的容重 </p><p>　　h2—導(dǎo)管初次埋深（h2 1.5m），m </p><p>　　h3—導(dǎo)管底端至鉆孔底間距，約0.4m。 </p><p>　　參考值： 相對(duì)于Φ1m樁，

12、首灌量約為2.6方 </p><p>　　完成首罐封底混凝土澆筑后，應(yīng)把小儲(chǔ)料斗換下， </p><p>　　用大儲(chǔ)料斗結(jié)合砼輸送車(chē)直接澆筑砼，以縮短水下砼的澆筑時(shí)間。 </p><p>　　3、采取措施防止鋼筋籠上浮 </p><p>　　由于鋼筋籠置于成孔的泥漿內(nèi)，泥漿比重較大，在灌注樁基混凝土?xí)r，如有不當(dāng)操作，鋼筋籠容易上浮，造成質(zhì)量事

13、故，其可能原因有： </p><p>　　3.1清理孔底沉渣不到位。當(dāng)量測(cè)鉆孔已經(jīng)達(dá)到孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行了清孔作業(yè)。但是沒(méi)有把體積較大的泥塊攪碎并吸出孔外，就將導(dǎo)管安裝下放。從導(dǎo)管灌注混凝土?xí)r，液面逐漸上升的混凝土托浮起孔內(nèi)的沉渣和較大泥塊，而沉渣和泥塊又浮起鋼筋籠，造成整個(gè)鋼筋籠上浮。 </p><p>　　3.2過(guò)快地澆注混凝土。目前許多鉆孔灌注樁的鋼筋籠比樁身混凝土短幾米即鋼筋籠都

14、是半籠。當(dāng)鋼筋籠底部接觸到上升的混凝土面時(shí)，如澆筑混凝土的速度很快，則鋼筋籠容易在混凝土的沖擊力下上浮。 </p><p>　　3.3混凝土的流動(dòng)性與和易性不合適。一般用于澆筑鉆孔樁的混凝土的塌落度應(yīng)該在18~22厘米，要求混凝土有很好的流動(dòng)性與和易性，否則樁基澆筑將是很困難的。在澆筑工程中，首盤(pán)澆筑的混凝土由于時(shí)間間隔，和易性和流動(dòng)性很差，甚至有稍微的初凝，而將鋼筋籠子浮起，從而引起上浮。 </p>

15、<p>　　為此，要從鋼筋籠上浮的原因下手，來(lái)控制鋼筋籠子上浮。 </p><p>　　3.4控制沉渣厚度，在鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深時(shí)，保持成孔深度不變，吊住鉆桿旋轉(zhuǎn)20-30分鐘，同時(shí)反復(fù)連續(xù)循環(huán)孔內(nèi)與泥漿坑內(nèi)的泥漿，并且保證泥漿池的泥漿密度不小于1.2，待泥漿調(diào)和均勻、泥塊大部分被攪碎后，才能進(jìn)入下一道工序。 </p><p>　　3.5當(dāng)鋼筋籠是半籠時(shí)，要放緩混凝土的澆注速度

16、，等到鋼筋籠被孔內(nèi)的混凝土淹沒(méi)有1.5米時(shí)，才能稍快地澆注混凝土，這時(shí)鋼筋籠已經(jīng)被澆筑的混凝土裹住，已經(jīng)不易上浮。同時(shí)減導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)使鋼筋籠底面與導(dǎo)管口不要在較近的位置，使鋼筋籠的底面在剛剛灌注的混凝土附近，以使鋼筋籠上浮。 </p><p>　　4、優(yōu)化鉆孔樁鑿樁頭工藝，提高質(zhì)量 </p><p>　　傳統(tǒng)的鉆孔灌注樁樁頭鑿除是人工破碎樁頭的混凝土，將鋼筋全部露出來(lái)后，然后用吊機(jī)將已剝離鋼

17、筋的樁芯折斷吊起。這種施工方法浪費(fèi)人工，增加了施工成本，將樁頭的鋼筋弄得七扭八歪，甚至將鋼筋扭傷或者傷到樁頭混凝土，需要對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直，甚至要對(duì)折斷的鋼筋進(jìn)行焊接加長(zhǎng)。為此可以將樁頭鋼筋用PE管套裹，避免混凝土和鋼筋直接握裹，之后在設(shè)計(jì)樁頂處進(jìn)行人工預(yù)裂，使樁頭與樁身分離，最后用起吊設(shè)備一次將樁頭提起，不用再進(jìn)行鋼筋和混凝土的剝離作業(yè)，取得了比較好的效果。 </p><p>　　4.1灌注前鋼筋籠的處理 <

18、/p><p>　　在鉆孔結(jié)束安裝鋼筋籠時(shí)，將事先加工好的PE管直接套入鋼筋籠伸入承臺(tái)的主筋和聲測(cè)管外端表面，PE管底端應(yīng)該在樁頭切割線(xiàn)以下5-10cm。管口先用棉紗堵塞，然后用膠帶將塑料管和鋼筋進(jìn)行綁纏，封死管口，并在膠帶外面用鋁絲進(jìn)行綁扎固定，保證PE管在鋼筋上的位置準(zhǔn)確固定。該工藝的最大優(yōu)點(diǎn)是樁頭混凝土和鋼筋不發(fā)生握裹，鑿除樁頭時(shí)，不需要對(duì)鋼筋和混凝土進(jìn)行剝離作業(yè)，從而加快樁頭鑿除速度，降低成本。PE管徑宜選取比

19、主筋直徑大1.5～2.0cm，確保鋼筋與PE管分離。 </p><p>　　4.2 破樁頭施工方法 </p><p>　　在開(kāi)挖承臺(tái)前，預(yù)先放出開(kāi)挖邊線(xiàn)，并標(biāo)識(shí)樁基位置，避免開(kāi)挖過(guò)程中損壞樁頭。承臺(tái)開(kāi)挖完成后，在樁頂標(biāo)高以上20cm處涂紅色油漆進(jìn)行標(biāo)注。采用氣動(dòng)鑿巖機(jī)垂直樁身方向鉆孔。 </p><p>　　破樁頭方法有兩種，一種是分裂契子法，一種是復(fù)合破樁頭法施工

20、。分裂楔子法是采用手持鉆在樁頭一側(cè)鉆孔，然后采用小型油鎬將樁頭頂裂, 此方法適用于樁徑較小的鉆孔樁。 復(fù)合破樁頭法是在切割線(xiàn)下鉆孔，將分離契子插入鉆孔中，并采用外力進(jìn)行敲擊，直至鉆孔處的樁身面產(chǎn)生分離，然后再起吊出上部樁頭。對(duì)于樁徑較大的鉆孔樁建議采用此方法。 </p><p>　　在吊出樁頭混凝土后，由人工手鑿至樁頂標(biāo)高，在此工程中保護(hù)好聲測(cè)管。 </p><p><b>　　

21、5、結(jié)尾 </b></p><p>　　鉆孔灌注樁是一項(xiàng)復(fù)雜的工藝，由一系列工藝緊密銜接構(gòu)成。從樁機(jī)定位成孔，到一次清孔、下鋼筋籠，再到二次清孔、下導(dǎo)管灌注混凝土，最后到鑿樁頭，中間每一個(gè)環(huán)節(jié)的差錯(cuò)都可能導(dǎo)致鉆孔樁的質(zhì)量問(wèn)題。由于現(xiàn)在廣泛采用旋挖鉆成孔，孔徑和垂直度的控制相比以前更加可控。本文僅對(duì)鉆孔樁質(zhì)量形成起關(guān)鍵作用，且不容易控制，不能通過(guò)機(jī)械設(shè)備的改進(jìn)來(lái)改善的環(huán)節(jié)進(jìn)行問(wèn)題分析并提出對(duì)策，以保證樁

22、基質(zhì)量。 </p><p>　　通過(guò)以上幾項(xiàng)關(guān)節(jié)工序的嚴(yán)格控制，本項(xiàng)目施工范圍內(nèi)的580根樁質(zhì)量穩(wěn)定可靠。通過(guò)對(duì)鉆孔樁聲波透射法的檢測(cè)，I類(lèi)樁比例達(dá)到99.2%，剩余的全部是II類(lèi)樁，樁基沒(méi)有缺陷。經(jīng)勘察設(shè)計(jì)、業(yè)主、監(jiān)理共同確認(rèn)，樁滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)使用功能和安全，符合設(shè)計(jì)要求，予以驗(yàn)收。 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>

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