鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制
2010-11-11
1、引言
鉆孔灌注樁在各類土木工程中廣泛應(yīng)用，具有抗震性好、承載力大、施工噪音小、可以解決特殊地基沉載力等諸多優(yōu)點。目前在國內(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，但灌注樁地下施工不可預(yù)計因素多，工程質(zhì)量較難控制，樁基施工既有機(jī)械操作，又有鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素多，水下混凝土施工要求嚴(yán)格，稍有不慎，就可能出現(xiàn)孔底沉泥、縮頸、夾渣、斷樁等，可能造成質(zhì)量事故，因此，施工中必須嚴(yán)格監(jiān)管質(zhì)量。
2000版GB/T19000-ISO9000族標(biāo)準(zhǔn)中，質(zhì)量控制的定義是：質(zhì)量管理的一部分，致力于滿足質(zhì)量要求。鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量控制，是指為保證工程合同規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對鉆孔灌注樁施工進(jìn)行的質(zhì)量控制。由于施工階段是使業(yè)主及工程設(shè)計意圖最終實現(xiàn)并形成工程實物的階段，也是最終形成工程實物質(zhì)量的系統(tǒng)過程，所以施工階段的質(zhì)量控制也是一個經(jīng)由對投入的資源和條件的質(zhì)量控制（事前控制）進(jìn)而對生產(chǎn)過程及各環(huán)節(jié)質(zhì)量進(jìn)行控制（事中控制），直到對所完成的工程產(chǎn)出品的質(zhì)量檢驗與控制（事后控制）為止的全過程的系統(tǒng)控制過程。本文從工程施工角度，對鉆孔灌注樁施工的三個階段質(zhì)量控制進(jìn)行分析和討論。
2.事前質(zhì)量控制事前控制也即施工前準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制。
2.1對施工人員的控制檢查灌注樁施工人員的技術(shù)資質(zhì)與條件是否符合要求，選擇分包商承擔(dān)灌注樁施工時，要審查合同是否允許進(jìn)行分包，確認(rèn)承包商的技術(shù)能力和管理水平能保證按要求完成工程施工，方可允許分包商施工人員進(jìn)場。
2.2對施工方案、工藝的控制施工方案包括施工技術(shù)方案和施工組織方案，具體包括：
2.2.1施工程序的安排：主要是各樁的施工成樁先后次序。
2.2.2施工機(jī)械設(shè)備的選擇：
2.2.2.1適應(yīng)地層特點和施工工藝的要求；成孔機(jī)械必須與現(xiàn)場土質(zhì)、樁徑、樁深等要求相適應(yīng)。
2.2.2.2適應(yīng)施工現(xiàn)場的場地大小、場內(nèi)搬遷、工期要求、供水、供電條件等；
2.2.3灌注樁施工工藝：主要是成孔、成樁各工序的操作工藝，它是施工方案的核心。 鉆孔灌注樁成孔、成樁的一般工藝流程如下圖：測量放線定樁位埋設(shè)護(hù)筒樁機(jī)就位調(diào)整平整度成孔第一次清孔混凝土攪拌廢泥漿排放泥漿沉淀拌制護(hù)壁泥漿鋼筋籠制作灌注水下混凝土二次清孔、沉渣測定安放導(dǎo)管吊放鋼筋籠質(zhì)量檢測成樁質(zhì)量檢測
2.3做好施工準(zhǔn)備
2.3.1施工前首先要做好場地平整，探明和清除樁位處的地下障礙物，按平面布置圖的要求做好施工現(xiàn)場的施工道路、供水供電、泥漿池和排漿槽等泥漿循環(huán)系統(tǒng)、施工設(shè)施布置、材料堆放等有關(guān)布設(shè)。
2.3.2施工前應(yīng)逐級進(jìn)行圖紙和施工方案交底，并做好原材料質(zhì)量檢驗工作。
2.3.3護(hù)筒位置應(yīng)埋設(shè)準(zhǔn)確和穩(wěn)定，旱地、筑島處護(hù)筒與坑壁之間用粘土分層回填夯實，護(hù)筒與樁位中心線偏差不得大于50mm，傾斜度不大于1%，高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m.護(hù)筒埋置深度應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求或水文地質(zhì)情況定， 旱地、筑島處一般超過雜填土埋藏深度0.2m，在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，同時應(yīng)保持孔內(nèi)泥漿面高出地下水位1m以上。有沖刷影響的河床，沉入沖刷線不小于1.0～1.5m.
2.3.4試成樁：目的是核對地質(zhì)資料，檢驗所選設(shè)備、機(jī)具、施工工藝及技術(shù)要求是否合適。試成孔過程中，應(yīng)根據(jù)持力層情況，決定選用鉆頭型式，選擇合適的清孔方式。成孔結(jié)束后應(yīng)檢驗孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定和沉渣泥漿密度等指標(biāo)是否滿足設(shè)計要求，如滿足，試成孔的施工工藝參數(shù)即為施工時選擇工藝參數(shù)的依據(jù)。
3.事中質(zhì)量控制對測量定位、終孔、清孔，下放鋼筋籠、澆灌砼等工序要作為重點設(shè)立質(zhì)量控制點
3.1 成孔
3.1.1從軸線控制點施測樁位，檢查樁位對中，選多個角度檢查磨盤的平整度；同時檢查機(jī)架枕木基礎(chǔ)是否穩(wěn)定，在鉆孔過程中隨時復(fù)查垂直度及磨盤平整度，對偏差要及時調(diào)整。
3.1.2按照試成孔的工藝參數(shù)組織鉆進(jìn)施工，根據(jù)鉆進(jìn)過程中各土層的情況，安排對泥漿比重進(jìn)行檢測。
3.1.3合理確定是否入巖，應(yīng)根據(jù)勘探報告所揭示的持力層等高線與孔深比較，加強(qiáng)巡查、記錄，結(jié)合鉆具自重大小、吊掛松緊程度等，觀察在界面鉆進(jìn)過程以及進(jìn)入持力層鉆機(jī)的反應(yīng)情況，并加強(qiáng)取樣，對照試成樁時確定的巖樣為準(zhǔn)，最終判定入巖或終孔，確保樁基進(jìn)入持力層的深度。
3.2清孔
3.2.1終孔后，應(yīng)將鉆頭提離孔底80～100mm空轉(zhuǎn)，在保證護(hù)壁的前提下達(dá)到初步稀析泥漿，輸入比重1.05～1.08的新泥漿，循環(huán)40～60min，具體時間應(yīng)根據(jù)樁徑和孔深掌握，盡可能將孔底巖屑、泥塊打碎并隨泥漿浮出孔外。
3.2.2下籠后安裝導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔。泥漿性能指標(biāo)在澆注砼前，孔底500mm以內(nèi)的相對密度≤1.25，粘度≤28Pa.s含砂率≤8%.對清孔達(dá)不到沉渣厚度要求，堅決不能驗收灌砼。
3.3鋼筋籠
3.3.1鋼筋籠宜分段制作，連接時50%的鋼筋接頭應(yīng)予錯開焊接，對鋼筋籠立焊的質(zhì)量要特別加強(qiáng)檢查控制。
3.3.2鋼筋籠入孔時，應(yīng)保持垂直狀態(tài)，對準(zhǔn)孔位徐徐輕放，嚴(yán)禁強(qiáng)制性下放鋼筋籠，造成鋼筋籠變形，孔壁塌孔。鋼筋籠就位后，還應(yīng)將鋼筋籠上端焊固在護(hù)筒上，可減緩砼上升時的頂托力，防止其上升。
3.4 混凝土澆灌二次清孔驗收合格后，現(xiàn)場初灌料斗、砼隔水栓（或沙包）、人員等應(yīng)及時準(zhǔn)備到位，在砼到場后方可停止清孔，進(jìn)行料斗等安裝。砼灌注前必須檢查砼坍落度是否滿足，一般宜控制在180～220mm.檢查孔內(nèi)導(dǎo)管的長度及離孔底的距離；根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的壓力平衡法計算首灌混凝土量，確定采用的料斗容量，保證首灌后導(dǎo)管底埋入混凝土中大于1m以上。在料斗內(nèi)放滿砼后，剪斷鐵絲，隔水栓埋入底部砼。此時后續(xù)砼澆搗必須及時跟上，保證砼連續(xù)施工。澆搗過程中，檢查導(dǎo)管提升、拆除等必須保證管底在砼中的埋置深度，宜控制在2～6m.
并應(yīng)通過測量確定，不能盲目估計，避免拔空。在混凝土面上升將要接近鋼筋籠底部時，應(yīng)放慢澆搗的速度，減少導(dǎo)管埋深以降低混凝土上升的沖擊力。4樁基質(zhì)量檢測與驗收對已完工的鉆孔灌注樁進(jìn)行質(zhì)量檢測與驗收，也是對其進(jìn)行事后質(zhì)量控制。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。這里僅指樁身結(jié)構(gòu)完整性（即樁體質(zhì)量）及樁承載力檢測。樁身結(jié)構(gòu)完整及樁的承載能力檢測有鉆芯法、動測法、聲波透射法及射線法，以及靜荷載試驗法。靜載荷法比較直觀，得出的數(shù)據(jù)容易讓人信服，但缺點是堆載的重量常常達(dá)到數(shù)百噸、操作不便、費(fèi)工費(fèi)時；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±300 mm；取芯法缺點是取芯深度也有限；目前只有聲波透射法，其機(jī)理明確，設(shè)備簡單，使用方便，檢測準(zhǔn)確可靠，能測出樁身完整性、均勻性而被廣泛應(yīng)用。僅采用靜荷載法不能保證施工后沉降達(dá)到設(shè)計要求；目前動測法還不能直接測出承載力值。因此，把靜載荷法和動測法結(jié)合起來較為合理。
鉆孔灌注樁樁基分項（分部）工程驗收包括隱蔽工程驗收和檢驗批（單元工程）、分項工程驗收。隱蔽工程驗收在被驗收工序施工完畢后下道工序施工前進(jìn)行；檢驗批、分項工程驗收在基坑開挖至設(shè)計標(biāo)高后組織驗收。這兩項驗收均應(yīng)在施工單位自檢合格的基礎(chǔ)上進(jìn)行。施工單位確認(rèn)自檢合格后提出工程驗收申請，驗收由監(jiān)理工程師或建設(shè)單位項目負(fù)責(zé)人組織勘察、設(shè)計單位及施工單位的項目負(fù)責(zé)人、技術(shù)質(zhì)量負(fù)責(zé)人，共同按設(shè)計要求、驗收規(guī)范及其他有關(guān)規(guī)定進(jìn)行。
參考文獻(xiàn)
【1】全國監(jiān)理工程師培訓(xùn)教材編寫委員會編，工程建設(shè)質(zhì)量控制［M］，中國建筑工業(yè)出版社 2000。
【2】陳躍慶編，地基與基礎(chǔ)工程施工技［M］術(shù)，機(jī)械工業(yè)出版社，2003。
【3】JTJ041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［M］，人民交通出版社，2000。
