摘要：文章主要介紹了大直徑嵌巖灌注樁在成孔過程中各個(gè)主要工序的質(zhì)量控制的要點(diǎn)，以及需要注意的問題。
　　關(guān)鍵詞：嵌巖樁；過程控制；注意要點(diǎn)
　　大直徑嵌巖灌注樁因其沉降量小、質(zhì)量可靠、安全穩(wěn)定等特性在橋梁建設(shè)中得到廣泛應(yīng)用，但因?yàn)闃痘�工程是隱蔽工程，施工過程中的過程控制是關(guān)系樁基質(zhì)量的關(guān)鍵因素，特別是對沉降有嚴(yán)格要求的橋梁，其過程控制將直接決定樁基的質(zhì)量。本文將重點(diǎn)從成樁與樁基檢測兩個(gè)方面闡述嵌巖灌注樁的質(zhì)量控制。鉆孔灌注樁主要包括三個(gè)過程:鉆孔、下籠、灌注。
　　1鉆孔
　　嵌巖灌注樁是指樁底以堅(jiān)硬巖石層為持力層，并嵌入至少一倍樁徑的距離。目前嵌巖灌注樁的鉆進(jìn)主要以沖擊鉆進(jìn)為主要掘進(jìn)工藝，有時(shí)施工時(shí)上部土層鉆進(jìn)可以采用旋挖、回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)工藝但樁底嵌巖掘進(jìn)時(shí)基本采用沖擊鉆進(jìn)的方式，上述兩種形式的結(jié)合一般稱作接力鉆進(jìn)。如果協(xié)調(diào)得當(dāng)，場地允許，接力鉆進(jìn)可以明顯提高工效，但也存在一次鉆進(jìn)完畢二次接力時(shí)需要重新鉆孔定位、樁機(jī)定位，不同鉆頭直徑有差距容易造成偏孔等缺點(diǎn)。對此工藝本文在此不做詳細(xì)介紹。沖擊鉆進(jìn)成孔主要包括六大控制因素：定位、鉆進(jìn)、泥漿、入巖、終孔、清孔。
　　1.1定位
　　首先根據(jù)圖紙?jiān)诂F(xiàn)場放點(diǎn)后，在現(xiàn)場采用對拉十字交叉線的方式做好定位點(diǎn)的四顆護(hù)樁，護(hù)樁要固定牢固，并保護(hù)好，避免碰撞造成移位。護(hù)樁做好之后撤掉拉線，開始埋設(shè)鉆進(jìn)護(hù)筒，護(hù)筒采用鋼質(zhì)且厚度保證埋入地下時(shí)不發(fā)生變形，直徑比鉆孔直徑稍大（客運(yùn)鐵路專線等規(guī)范中對護(hù)筒直徑有明確規(guī)定要大于鉆頭直徑40cm），長度在2～6m，在旱地時(shí)護(hù)筒外露地面要達(dá)到30cm左右，當(dāng)在有淺水的區(qū)域埋設(shè)護(hù)筒時(shí)要圍堰筑島埋設(shè)護(hù)筒，島面應(yīng)高出施工水位1.5～2.0m。其主要作用是防止地表水流入孔內(nèi)污染泥漿。護(hù)筒埋設(shè)頂端應(yīng)高出地下水位2.0米以上。護(hù)筒底端要求對粘性土不小于1.0～1.5m。護(hù)筒安裝完成后要求內(nèi)部無突出物，能耐拉、壓不漏水。護(hù)筒平面位置的偏差一般應(yīng)不大于5cm，護(hù)筒斜度的偏差應(yīng)不大于1%。
　　1.2鉆進(jìn)
　　沖擊鉆進(jìn)采用的沖錘采用十字型錘頭，一般在5～10噸的重量。鉆齒為硬質(zhì)合金材料，錘直徑要比樁徑稍大。一般比樁徑大5～10cm。沖擊鉆進(jìn)過程中的主要有兩項(xiàng)指標(biāo)要嚴(yán)格控制：垂直度、孔徑。垂直度控制一直是沖擊鉆進(jìn)工藝的一個(gè)難點(diǎn)，特別是當(dāng)遇到地層變化及孤石層時(shí)更容易造成偏孔，因此在沖擊鉆進(jìn)的過程中要求隨時(shí)檢測鉆孔的垂直度。鉆孔垂直度的檢測目前先進(jìn)的設(shè)備有電子測斜儀，但考慮到現(xiàn)場施工的精度及操作的方便性一般采用現(xiàn)場制作的探孔器，探孔器采用較高強(qiáng)度的鋼筋制作，直徑與鉆頭直徑相同，長度為樁徑的4～6倍，兩頭做一個(gè)導(dǎo)向彎曲的籠型結(jié)構(gòu)。一般鉆進(jìn)5～10米時(shí)測量一次，測量時(shí)自錘頭鋼絲繩處吊下一個(gè)重錘，當(dāng)鉆孔垂直時(shí)，吊錘線與測斜儀吊繩是平行的，當(dāng)兩者有角度時(shí)則說明鉆孔有偏位，需要調(diào)整重新進(jìn)行該部位的鉆進(jìn)。當(dāng)遇到孤石層時(shí)，因?yàn)閹r體強(qiáng)度的不同及巖面平整度等原因極易造成偏孔，遇到此情況一般采用小沖程，快頻率鉆進(jìn)，當(dāng)有偏位時(shí)，要向孔內(nèi)回填硬性的花崗巖或者鋼砂，填至與高處巖面一齊為止。然后重新沖擊鉆進(jìn)，如此反復(fù)直至鉆透該處孤石。鉆孔過程中遇到的孤石有時(shí)采用爆破處理，其工藝將有專門文章進(jìn)行闡述。鉆透孤石層后，要立即下放探孔器，檢驗(yàn)孔徑及傾斜度，如果孔徑小于樁徑，要檢查鉆頭直徑，對鉆齒進(jìn)行修補(bǔ)并下放鉆頭反復(fù)沖擊該處地層，直至探孔器能夠順利下入孔內(nèi)。若該處地層的傾斜度較大，則要進(jìn)行回填硬性巖石或鋼砂進(jìn)行糾偏處理。鉆進(jìn)過程中的質(zhì)量控制指標(biāo)要求孔徑不小于設(shè)計(jì)樁徑，傾斜度小于1%。
　　1.3泥漿
　　泥漿是關(guān)系鉆進(jìn)速度及鉆孔質(zhì)量的關(guān)鍵因素，在沖孔灌注樁的施工過程中，泥漿具有三種作用：攜帶鉆屑、平衡孔內(nèi)壓力、護(hù)壁。泥漿具有8項(xiàng)指標(biāo)：相對密度、粘度、含沙率、膠體率、失水率、泥皮厚、靜切力、酸堿度。其中嵌巖樁在實(shí)際施工過程中最重要的是5項(xiàng)指標(biāo):相對密度、粘度、含沙率、膠體率、酸堿度。在開孔之前先調(diào)好泥漿指標(biāo)，如果表面土質(zhì)為粘性土，且塑性指數(shù)大于25，小于0.005mm的顆粒含量大于50%的粘土可以利用原狀土自制漿，若現(xiàn)場不具備自造漿的粘土材料，則需要采用膨潤土或高嶺土配置泥漿，沖擊鉆進(jìn)的配置泥漿性能指標(biāo)如下表：
　　  泥漿性能指標(biāo)

                           
　　在開孔初期泥漿粘度較大，泥漿的攜渣能力強(qiáng)，可以提高鉆速，隨著鉆孔深度的加大，以及地下水等的稀釋，泥漿比重會慢慢變小，就需要隨時(shí)關(guān)注泥漿的比重、粘度、含砂率。因此在鉆進(jìn)過程中要在鉆進(jìn)記錄上反映泥漿的比重、粘度、含砂率三項(xiàng)指標(biāo)，如果泥漿的粘度大，就會使泥漿的流動性差從而導(dǎo)致比重加大，失水率加大，泥皮厚度加大對摩擦樁尤為不利，而如果泥漿比重過小接近就說明泥漿粘度小、膠體率小容易導(dǎo)致塌孔，因此在鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)測試泥漿的性能。
　　1.4入巖
　　嵌巖灌注樁確定入巖是一項(xiàng)非常重要的控制過程，地下地質(zhì)情況復(fù)雜，前期的勘探都有一定的誤差，特別是在花崗巖出漏較小的區(qū)域，往往不能按照設(shè)計(jì)的深度入巖，在此情況下，就要根據(jù)根據(jù)現(xiàn)場的巖樣及鉆進(jìn)情況和鉆進(jìn)記錄來確定入巖。根據(jù)設(shè)計(jì)的入巖持力層，一般嵌巖樁均以微風(fēng)化花崗巖為持力層�，F(xiàn)場從鉆頭撈渣筒中取出巖樣，正常的沖擊鉆進(jìn)的渣樣應(yīng)該是成片狀、有脆性、棱角圓滑且顆粒不均勻，花崗巖由石英、長石、云母三種成分組成，似斑狀結(jié)構(gòu)，以灰白、肉紅色常見，微風(fēng)化花崗巖的巖樣特點(diǎn)是巖樣新鮮無陳舊發(fā)黃現(xiàn)象，顆粒色質(zhì)均勻無顏色突變，敲擊時(shí)有清脆的響聲。從鉆進(jìn)過程中判斷入巖，吊放鉆頭的鋼絲繩在錘擊時(shí)抖動劇烈，且左右無規(guī)則擺動，鉆頭沖程小，提起鉆頭時(shí)，鉆頭邊緣鉆齒磨損成圓弧型，站在空口附近有明顯的震動感。實(shí)際確定入巖時(shí)要聯(lián)合設(shè)計(jì)方、監(jiān)理方、施工方三方到現(xiàn)場進(jìn)行巖面的確定，并形成設(shè)計(jì)變更的書面形式。
　　1.5終孔
　　根據(jù)入巖標(biāo)高，結(jié)合設(shè)計(jì)院給出的樁長，鉆至設(shè)計(jì)深度后，就可以進(jìn)行終孔的工作，終孔孔深一般比設(shè)計(jì)孔深約5-10cm左右，一次終孔時(shí)泥漿比重不能太小，一般在1.2左右。并下放探孔器進(jìn)行檢驗(yàn)，探孔器要下入孔內(nèi)，并上下反復(fù)活動，這樣即可以測量鉆孔的傾斜度，又可以把鉆孔孔壁的泥皮刮薄利于發(fā)揮樁身的側(cè)摩阻力。終孔完成之后，開始進(jìn)行二次清孔的工作。
　　1.6清孔
　　清孔可分一次清孔和二次清孔，其目的在于控制樁基沉淀層，保證樁基承載力，同時(shí)也是為了灌注砼時(shí)保證質(zhì)量，不出故障。清孔時(shí)不應(yīng)過早地稀釋泥漿，而應(yīng)加快泥漿的循環(huán)，待測定泥漿指標(biāo)接近規(guī)范要求，才可稀釋�？讖綖�1.8米時(shí)，可采用直徑為1.0米（或1.2米）的錘頭進(jìn)行低沖程沖擊孔底，加大泛漿能力，同時(shí)可以破壞沉淀密實(shí)層。當(dāng)導(dǎo)管下放的時(shí)間較長時(shí)，應(yīng)同時(shí)進(jìn)行泥漿循環(huán)，以確保泥漿的懸浮性。
　　2下放鋼筋籠
　　鉆孔灌注樁的鋼筋籠的制作主要有三個(gè)值得注意的地方：底部倒角、保護(hù)層墊塊、聲測管的安裝。
　　2.1底部倒角
　　為了避免在下放鋼筋籠的過程中刮破泥皮導(dǎo)致塌孔，在鋼筋籠的制作過程中要提前將鋼筋籠的底部鋼筋向內(nèi)做一個(gè)倒角。
　　2.2保護(hù)層墊塊個(gè)數(shù)
　　灌注樁的保護(hù)層個(gè)數(shù)按照客運(yùn)專線施工技術(shù)指南要求每平米不少于4個(gè)且成梅花型布置。籠底部要單獨(dú)伸出兩根鋼筋其長度為5-10cm，以控制鋼筋籠底部的保護(hù)層厚度。
　　2.3聲測管的安裝
　　聲測管的底部在安裝時(shí)要超過鋼筋籠的長度，保證能夠深入到鉆孔底部的巖面。在下放鋼筋籠的過程中要下放一節(jié)就要在一節(jié)聲測管中注滿水，并保證接頭處不滲漏，必要時(shí)要用膠帶纏住。下放完成后在孔口處用管帽或木塞封住，留待以后檢測。
　　3灌注
　　二次清孔完成之后，要立即進(jìn)行灌注，等待時(shí)間過長，容易導(dǎo)致塌孔，沉渣累積等現(xiàn)象。水下灌注混凝土要求有較好的流動性，和易性，到達(dá)現(xiàn)場時(shí)塌落度控制在18020mm。鉆孔灌注樁采用水下灌注工藝，水下灌注主要有四個(gè)控制要點(diǎn):首盤量、連續(xù)性、導(dǎo)管埋深、灌注高度。
　　3.1首盤量
　　為避免提升導(dǎo)管時(shí)掛鋼筋籠，導(dǎo)管連接一般采用絲扣連接的形式避免采用法蘭連接。水下灌注混凝土要使用密封導(dǎo)管，導(dǎo)管連接處要加橡膠密封圈。在初次灌注之前要進(jìn)行水密實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行水密實(shí)驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深的1.3倍，也不應(yīng)小于導(dǎo)管壁和焊縫可能承受灌注混凝土?xí)r最大壓力的1.3倍，按照下式計(jì)算：
                          

　　水密實(shí)驗(yàn)合格后，才允許使用該導(dǎo)管，在水下澆注過程中，要保證首次灌注量要將導(dǎo)管埋住1米以上，首次灌注混凝土量的計(jì)算如下式：
　　

　　V—首批混凝土所需方量—井孔混凝土高度到達(dá)Hc時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱需要的高度Hw—井孔內(nèi)混凝土面以上水或泥漿深度。D—井孔直徑d—導(dǎo)管直徑h2—導(dǎo)管初次埋置深度，h2≥1.0mh3—導(dǎo)管底端至鉆孔底間隙，約0.4m;
　　                        
　　3.2灌注連續(xù)性
　　導(dǎo)管下放的深度以距孔底40cm左右，若距離孔底太近容易使鋼筋籠上浮，太遠(yuǎn)則容易導(dǎo)致首盤量封不住導(dǎo)管。在導(dǎo)管頂部采用止水球塞或蓋板封住料斗與導(dǎo)管的連接處，待現(xiàn)場混凝土存儲量達(dá)到2車以上時(shí)，其他一切準(zhǔn)備就緒開始灌注，待料斗內(nèi)混凝土裝滿后，啟動卷揚(yáng)機(jī)將蓋板拉起，混凝土迅速灌入孔內(nèi)，孔口處有大量泥漿泛出，泥漿泛出速度越迅猛說明灌注效果越好，孔底沉渣被沖起，孔底越干凈。灌注開始后一定保證灌注的連續(xù)性，中間不允許間斷混凝土初凝時(shí)間以上，如果間隔達(dá)到混凝土的初凝時(shí)間以上，則該樁即可判斷為斷樁，需要重新開孔。
　　3.3導(dǎo)管埋深
　　灌注過程中要隨時(shí)測量灌注的深度，做好灌注記錄，保證導(dǎo)管在混凝土中的埋深在2～6m為宜，每次拆除導(dǎo)管時(shí)要仔細(xì)測量核算導(dǎo)管的埋深，避免將導(dǎo)管拔出混凝土面造成孔內(nèi)事故。同時(shí)要及時(shí)將孔內(nèi)返出的泥漿運(yùn)走，避免泥漿淤積時(shí)導(dǎo)致樁身夾泥，出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。
　　3.4灌注高度
　　當(dāng)灌注預(yù)計(jì)達(dá)到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高時(shí)，下入一個(gè)撈渣筒，撈取在設(shè)計(jì)標(biāo)高處的混凝土面的渣樣，若渣樣里含有大量的碎石且與混凝土的骨料碎石成分相同說明已經(jīng)澆注到設(shè)計(jì)標(biāo)高，若渣樣里多是混凝土漿則說明混凝土面還沒有達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高處。一般規(guī)定為保證灌注樁的樁頭的質(zhì)量要求混凝土面得標(biāo)高比設(shè)計(jì)標(biāo)高高出0.5～1.0m。
　　5結(jié)束語
　　鉆孔灌注樁是一項(xiàng)復(fù)雜的隱蔽工程，其中需要眾多的檢驗(yàn)工序，各施工環(huán)節(jié)要求銜接緊密，中間不能等待時(shí)間過長，這些都需要加強(qiáng)過程控制�？梢赃@樣說樁基過程中的質(zhì)量控制將決定樁基工程的質(zhì)量及進(jìn)度。
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