談鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷的處治

吳俊麗　陳明姝

摘要：本文論述了鉆孔灌注樁產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷及補(bǔ)救方法。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；混凝土；斷樁

隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)仍將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程，但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對(duì)其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)格要求，對(duì)各種影響因素都必須有詳細(xì)的考慮，如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不嚴(yán)，就會(huì)在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量事故，小到塌孔松散、縮頸，大到斷樁報(bào)廢，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成重大損失，直至影響工期并對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。據(jù)2006年10月北京全國(guó)樁基動(dòng)測(cè)學(xué)術(shù)交流會(huì)上統(tǒng)計(jì)資料表明，在被檢測(cè)的灌注樁中大約有 5～10％是有缺陷的，不良地質(zhì)中灌注樁缺陷率更高達(dá)14.7％，所以，必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，盡量避免發(fā)生事故及減少事故造成的損失，以利于工程的順利進(jìn)展。

1 基本情況

某公路全長(zhǎng)56.274km，分兩期修建。一期開工建設(shè)的工程內(nèi)容有43.6km的路基工程及橋涵通道等構(gòu)造物，共有鉆孔灌注樁711根。處于平原內(nèi)，地質(zhì)較不穩(wěn)定。K0～K20范圍內(nèi)，20m以內(nèi)地層土體主要為黃土狀亞砂土、亞粘土及細(xì)、中砂，地下水位深1.0m左右，黃土狀亞砂土軟塑或流塑，細(xì)中砂以松散為主，局部中密，屬于較差地質(zhì)段落。該工程發(fā)生的18根缺陷樁較集中分布于這一區(qū)間內(nèi)，占總量的2.53％。

2 幾種缺陷樁的形成與處治

2.1 斷樁

2.1.1 形成斷樁原因分析

斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對(duì)于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時(shí)又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對(duì)策，預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時(shí)采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面：

灌注混凝土過程中，測(cè)定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或探測(cè)儀器不精確時(shí)，易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)程用規(guī)定的測(cè)身錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認(rèn)真核對(duì)，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。

在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過大，以及灌注時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致已灌混凝土流動(dòng)性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導(dǎo)管，在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。

卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料(有的機(jī)械配料不及時(shí)校核)隨意性大，責(zé)任心差，造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大，使坍落度波動(dòng)大，拌出混合料時(shí)稀時(shí)干。坍落度過大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管；坍落度過小或灌注時(shí)間過長(zhǎng)，使混凝土的初凝時(shí)間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，都會(huì)導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。所以嚴(yán)格控制混凝土配合比，縮短灌注時(shí)間，是減少和避免此類斷樁的重要措施。

坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位組織施工時(shí)重視不夠，有甚者分包或轉(zhuǎn)包，施工者談不上有什么經(jīng)驗(yàn)，在灌注過程中，井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等造成類泥沙性斷樁。這類現(xiàn)象在本工程的斷樁中占有相當(dāng)大的比例，較為嚴(yán)重。而且位置深、難處理，是導(dǎo)致工期無限延期及經(jīng)濟(jì)上大量浪費(fèi)的重要因素之一。

另外，導(dǎo)管漏水、機(jī)械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認(rèn)真對(duì)待灌注前的準(zhǔn)備工作，這對(duì)保證樁基的質(zhì)量很重要。

2.1.2 斷樁處理的幾種方法

原位復(fù)樁。對(duì)在施工過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測(cè)出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新澆筑一根新樁，做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，可根據(jù)工程的重要性、地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量等因素選擇采用。

接樁。如K7＋954.5小橋0#-6樁，在灌注過程中發(fā)生導(dǎo)管焊口破裂，裂縫長(zhǎng)30cm，寬0.5cm。設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)為26m，當(dāng)時(shí)水下混凝土已灌注17m，為確保工程質(zhì)量，停止混凝土的澆筑并提前拔出導(dǎo)管。確定接樁方案，首先對(duì)樁進(jìn)行聲測(cè)確定好混凝土的部位；其次，根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料表明樁頂以下10m均為粘土層，確定井點(diǎn)降水-開挖-20#素混凝土進(jìn)行護(hù)壁，護(hù)壁內(nèi)用Φ12的鋼筋箍圈以20cm間距進(jìn)行加固，護(hù)壁間連接筋用Φ12鋼筋以20cm間距布置。第三，挖至合格數(shù)處利用人工鑿毛，按挖孔法混凝土施工方法進(jìn)行混凝土的澆注。

樁芯鑿井法。這種方法說起來容易做起來難，即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一直徑為80cm的井，深度至少超過缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用挖孔混凝土施工方法澆筑膨脹混凝土。此方法日進(jìn)度0.6m，如果遇到個(gè)別樁水處理不好、降不下去，更是困難重重，導(dǎo)致質(zhì)量、工期和經(jīng)濟(jì)上的重大損失。

2.2 縮頸

在鉆孔過程中，由于鉆錐磨損或焊補(bǔ)不及時(shí)，再或地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等，容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。如K10＋028.8京廣立交橋2#-4樁，設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)46m，直徑1.5m，在28～30m處出現(xiàn)縮孔，即出現(xiàn)膨脹性軟土，俗稱探頭泥，成孔檢驗(yàn)不太仿事，但至下鋼筋籠時(shí)鋼筋籠下不去，拔出鋼筋籠用鉆錐上下沖擴(kuò)后仍下不去，回填重新鉆孔反復(fù)3次，最后下決心在錐頭上加焊8cm的合金鋼，再度擴(kuò)大孔徑，成孔后重新澆筑，增加混凝土80余方。

2.3 灌注時(shí)發(fā)生井壁坍落

成孔后灌注水下混凝土?xí)r發(fā)生坍孔現(xiàn)象，若坍塌不止，應(yīng)將導(dǎo)管拔出，以粘土回填重新成孔；輕微坍落在施工中不易被察覺，聲測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)局部裹泥或夾砂現(xiàn)象。如K30＋286白馬泉小橋1#-3樁，在距聲測(cè)管頂端6.5～7.0m斷面處出現(xiàn)異常情況，AB測(cè)面讀數(shù)均勻正常，但BC、AC面無讀數(shù)，判定此兩面交匯處可能出現(xiàn)裹泥塊。該標(biāo)在C聲測(cè)管處用鉆機(jī)干鉆一直徑為1.2m，距樁頂7m的井，用木板和鋼筋圈加固后，派人從距樁頂6.5m處開鑿，發(fā)現(xiàn)C聲測(cè)管處有一高32cm、寬14cm、深16cm的黏土塊。采用清除-鑿出新鮮混凝土2cm-清洗(飽和面干)-高標(biāo)號(hào)混凝土修補(bǔ)，保證了樁的整體性和完整性。根據(jù)實(shí)際情況還可以采用壓漿、旋噴等工藝處理樁芯局部夾泥砂或空洞等缺陷，不再贅述。

3 鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。部頒《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》JTJ07198對(duì)鉆孔灌注樁的質(zhì)量作了嚴(yán)格的要求，增加了6.3.1.5和6 .3.1.6條，明確規(guī)定了鉆孔灌注樁進(jìn)行無破損檢測(cè)，這一結(jié)果需由設(shè)計(jì)單位的確認(rèn)。對(duì)鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制，我們認(rèn)為在現(xiàn)時(shí)代仍應(yīng)強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

對(duì)質(zhì)量控制應(yīng)注重預(yù)防為主，即在施工前做好充分準(zhǔn)備工作，制定相應(yīng)的防范措施，并責(zé)任到人。

嚴(yán)把隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)關(guān)?！耙涣麝?duì)伍投標(biāo)、二流隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)、三流隊(duì)伍干活兒”的現(xiàn)象在建筑市場(chǎng)上仍然存在。只有從嚴(yán)把關(guān)，使一流人才、先進(jìn)的工藝，過硬的設(shè)備進(jìn)場(chǎng)，就為優(yōu)良工程打下了堅(jiān)實(shí)的物質(zhì)基礎(chǔ)。

嚴(yán)把檢測(cè)關(guān)。橋梁鉆孔灌注樁無破損檢測(cè)是確保施工質(zhì)量的一個(gè)重要技術(shù)檢測(cè)手段，我們的做法是：A、對(duì)承擔(dān)本工程樁基無破損檢測(cè)任務(wù)的單位和個(gè)人進(jìn)行資格審查；B、逐根樁作超聲波法檢測(cè)；C、對(duì)處理后的缺陷樁做二次聲測(cè)，若聲測(cè)仍有缺陷，則該樁再輔以承載試驗(yàn)(大應(yīng)變)，以確保成樁質(zhì)量及工程的安全性。