火炬塔大直徑灌注樁質量控制初探論文

摘要：以某石化系統火炬塔大直徑鑽孔灌注樁爲研究對象，對施工關鍵工序如鑽孔垂直度、泥漿比重、含砂率、混凝土水下灌注等加以質量控制，取得較好的社會和經濟效益，所得結果對進一步指導該地區大直徑鑽孔灌注樁一定的參考意義。

關鍵詞：火炬塔基礎；大直徑灌注樁；質量控制

某石化分公司車用汽油國V標準質量升級工程廠西火炬改造火炬塔基礎樁基工程位於錦西石化公司院內，設計樁身混凝土強度等級爲C30，直徑0.8米,共計56根，擬採用衝擊成孔灌注樁，樁端嵌巖，樁端進入強風化混合花崗岩深度不小於1.0m。鑽孔灌注樁由於施工比較簡單、造價較低、無環境污染，已廣泛用於橋基等工程中。其施工質量對進度、投資有重大影響[1-3]。抓住關鍵環節，從而保證工程質量，獲得較好的社會、經濟效益。

1工程地質概況

擬建場地經人工回填整平，地形平坦，地面標高介於21.80-21.81m之間。地貌單元屬於衝洪積階地。地層主要由雜填土、粘土、粗砂、混合花崗岩等組成。勘察期間，在鑽探深度內各孔均見地下水，爲第四系潛水，主要存在於雜填土、粘土層中。地下水的主要補給來源爲大氣降水,地下水位變化幅度約1.0m。

2關鍵工序質量控制

（1）施工前的質量控制：工程開工前，認真做好施工方案和質量檢驗試驗計劃的編制，落實人材機，對施工人員進行交底。施工準備完成後進行開工報審。開孔前熟悉該樁位鋼護筒沉樁記錄，包括樁長、樁尖高程、沉樁過程是否有異常情況等。

（2）鋼護筒設定及製備泥漿：首先用十字交會法將樁位定位點引到樁位附近，然後用挖掘機進行初步開挖，待鋼護筒埋設完畢後，再利用測繪設備與相鄰樁位覈對，重新測量定位，以保證樁位的準確，其偏差小於50mm。本工程選用鋼護筒直徑1.5m，埋入土中深度1.8m，高出地面長度0.2m，護筒長度2m。護筒外及護筒底部用粘土回填夯實。根據現場情況，開挖一個4mx4mx2m泥漿池，由於地層中粘土層較厚，故初步計劃採用自然造漿。現場備有膨潤土，做好人工造漿的'準備。

（3）衝擊成孔：第一步工作完成後，採用30T吊車進行樁機（11t）就位，要求衝錘中心與護筒中心在一條垂線上，且偏差小於20mm。開始成孔時，採用低錘密擊的方法，擡起錘高0.4m～0.6m，並及時加粘土泥漿護壁，使孔壁擠壓密實，直至衝擊孔深達地面以下3～4m後，方可加快速度，同時擡起錘高2～3.5m。同時檢查成孔的垂直度，如發生斜孔時，立即停機進行糾正，待採取相應措施後再進行施工。本工程在砂層鑽進時，採用膨潤土造漿，爲使泥漿有較好的性能，摻加適當的碳酸鈉分散劑，其摻量爲加水量0.5%。鑽孔達到設計標高，並達到要求嵌巖的深度後，停止進尺。根據工程地質條件及樁徑、樁長等要求，對泥漿清孔後，質量控制如下：含砂率小於4%，粘度18～20s，泥漿比重一般控制在1.12～1.18。

（4）清孔：工程中常採用正循環泥漿懸浮排渣清孔，清孔分2次。第一次清孔是在安裝鋼筋籠之前進行的。施工時要嚴格控制第一次清孔的質量，不因爲有第二次清孔而忽視第一次清孔的重要性，第一次清孔的衝力（吸力）大，清孔能力強，可以把絕大部分沉渣，包括較大的泥塊都返出孔外；第二次清孔是利用澆築混凝土的導管進行，衝力（吸力）要小得多，不能承擔主要的清孔責任，因而第一次清孔一定應達到返出的泥漿中不含有大的泥塊爲止。第二次清孔是在下完鋼筋籠和導管以後利用導管進行的清孔，目的是清除這段時間裏從泥漿中沉澱到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣，清孔完畢後，應從孔底取出泥漿樣品，進行性能指標試驗，必須全部符合設計和規範要求後才能灌注混凝土，孔內泥漿的相對密度宜爲1.10～1.20（根據實際施工情況，調節泥漿濃度），含砂率宜爲4%～6%，黏度宜爲20～22s，以保證水下混凝土的順利灌注，同時保證成樁質量。透過清孔儘可能使沉渣全部清除，使混凝土與基岩接合完好，以提高樁底承載力，沉渣不得大於50mm。

（5）筋籠籠製作及下放：焊工持證上崗，上崗前進行培訓。製作鋼筋籠時，鋼筋直徑應符合設計要求，鋼筋應平直無污垢，鋼筋籠長度及焊縫搭接長度等應符合圖紙要求，用吊車下放鋼筋籠。下放鋼筋籠時將孔口周圍的泥土清除乾淨，不允許泥土掉入孔內，用吊車將鋼筋籠吊起直立於孔口，用人扶正居孔中心徐徐下入孔內，扶籠時有專人指揮且不傾斜、插幫，鋼筋籠上方設腳手架管頂住灌注用操作平臺防止上浮。

（6）混凝土灌注：本次採用超早強混凝土，塌落度保持在18-22cm之間，爲保證較高的灌注質量，我們採取瞭如下措施：a.導管直徑250mm，導管入孔時，密封圈須安防周正，螺栓上緊，確保密封性，保證不漏水不漏氣，導管中心對準鑽孔中心，導管下放置於距孔底0.3～0.5m處。b.漏斗內砼達到2/3時,即可開啓隔離閥，同時保證砼儲料斗內的混凝土連續不斷地流下充滿導管實施封底。c.首灌後，及時計算灌注消耗砼的數量，並測量孔內砼頂面高度，確認將導管埋深控制在2～6m之間。灌注混凝土須連續、速度穩定，否則會發生斷樁等事故。d.灌注連續進行，爲保持灌注順利，用吊車上下串動導管，活動範圍小於0.3m，串動導管時，吊車應垂直起吊，避免導管作橫向活動碰到鋼筋籠。發現混凝土液麪上升出現異常情況時，同時查明原因，清除異常現象。混凝土灌注中斷時，10～20分鐘上下串動導管一次，單樁灌注時間控制在1小時以內。場地爲埋頭樁，埋深3m，爲防止塌孔及人員掉入等事故的發生，本工程全孔注漿。e.成品樁的保護：已施工完成的樁，24小時內不允許鑽機和車輛從鄰近經過，避免斷樁等情況。

3關鍵工序質量保證措施

（1）施工中所用的計量器具如經緯儀、水準儀經過計量部門檢驗並登記註冊。樁孔位置應經監理及業主符合確認後再施工。

（2）定期檢查校覈基準點，測量結果應準確可靠。

（3）鋼筋、鋼筋籠及混凝土的質量控制。

（4）成孔開孔前應充分做好準備工作，樁機定位應準確水平、穩固，樁機衝擊鑽與護筒中心的允許偏差不大於±20mm，成孔施工應一次不間斷地完成，不得無故停機，施工過程應做好施工原始記錄。

（5）確保樁的入巖深度，當衝擊至中風化混合花崗岩巖面，經過取樣鑑定爲中風化混合花崗岩層。

4結語

透過對施工關鍵工序如鑽孔垂直度、泥漿比重、含砂率、混凝土水下灌注等加以質量控制，取得較好的社會和經濟效益，所得結果對進一步指導該地區大直徑鑽孔灌注樁一定的參考意義。

作者:張劍 單位:遼寧有色勘察研究院

參考文獻:

[1]胡在良,王亞國.虞城特大橋超深大直徑灌注樁施工技術與質量控制[J].鐵道建築,2015,10(9):40-44.

[2]馬餘枝.淺談大直徑鑽孔灌注樁施工的質量控制[J].工程技術:文摘版,2016,30(6):90-93.

[3]賴永輝.談高層建築大直徑衝孔灌注樁的施工質量控制[J].城市建築,2016,5(32):123-132.