混凝土灌注樁的質(zhì)量控制

張澤群

（安徽水安建設發(fā)展股份有限公司，安徽 合肥230000）

灌注樁(這里主要探討成孔灌注樁并指端承樁，下文簡稱樁)質(zhì)量控制從驗收規(guī)范來看十分簡單，無非是地基承載力的鑒定、鋼筋籠的檢查與樁砼質(zhì)量的判定，但由于地下工程不可預見及隱蔽性的因素很多，因此施工起來比較難以準確認定。本文從以下三個方面圍繞樁的質(zhì)量控制問題進行探討：從樁的承載機理看質(zhì)量控制的關(guān)鍵，樁的缺陷與防治措施，樁質(zhì)量的判定。

1 從灌注樁承載機理看質(zhì)量控制的關(guān)鍵

端承樁的承載機理是樁把荷載傳遞到樁的底部，它支承在堅固的巖土層上，不難得出樁的承載力取決于樁身強度與地基承載力。

當樁身強度＞地基承載力，樁的承載力＝地基承載力；反之，樁身強度＜地基承載力，樁的承載力＝樁身強度。

前面公式在孔底沒有沉渣或沉渣較少的情況下成立。對挖孔樁沉渣不是問題，而沉渣問題對于鉆孔樁則是存在的，沉渣量過大，樁受荷時發(fā)生大量沉降，樁將失效。

1.1 樁質(zhì)量控制關(guān)鍵之一——地基承載力的鑒定

從樁的施工程序來講，在質(zhì)量控制中，首先確保地基承載力符合設計要求，否則將使樁失效。地基承載力取決巖層的構(gòu)造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度。

1.2 樁質(zhì)量控制關(guān)鍵之二——樁身強度的控制

地基承載力符合設計要求，如樁身強度不足，樁的承載力亦得不到保證，樁身強度是樁質(zhì)量控制的另一關(guān)鍵。樁身質(zhì)量控制主要在于控制混凝土的質(zhì)量，而砼的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起，因此必須對樁基工程的施工工藝、質(zhì)量保證措施進行嚴格的控制。

1.3 鉆孔灌注樁質(zhì)量監(jiān)督另一個關(guān)鍵——沉渣量的檢查

對摩擦樁來說，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大；而對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降，同樣使樁的承載力失效

2 砼灌注樁基礎缺陷及防治措施

2.1 樁底地基承載力不足

主要原因在于樁端沒有支承在持力層上面。這種情況一般出現(xiàn)在復雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗，如不能孔孔取芯，要參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進情況(一般鉆進至微風化巖時，鉆頭不蹩鉆，主動鉆桿振動不很厲害，鉆進聲音感覺較好)、工程地質(zhì)資料進行綜合考慮。

2.2 縮徑（孔徑小于設計孔徑）

成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時間，孔壁形成泥皮，孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹，如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復掃孔的辦法，以擴大孔徑。

2.3 樁底沉渣量過大

2.3.1 認真檢查，采用正確的測繩與測錘。

2.3.2 一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥漿性能，延長清孔時間等進行清孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，應進行二次清孔。二次清孔可利用導管進行，準備一個清孔接頭，一頭可接導管，一頭接膠管，在導管下完后，提離孔底0.4m，在膠管上接上泥漿泵直接進行泥漿循環(huán)。二次清孔優(yōu)點：及時有效保證樁底干凈。

2.4 鋼筋籠上浮

2.4.1 灌注砼過程中，應隨時掌握砼澆注標高及導管埋深，當砼埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。

2.4.2 當發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時，應立即停止?jié)沧?，并準確計算導管埋深和已澆砼標高，提升導管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。

2.5 斷樁與夾泥層

2.5.1 認真做好清孔，防止孔壁坍塌。

2.5.2 盡可能提高混凝土澆注速度：a.開始澆砼時盡量積累大量砼，產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。B.快速連續(xù)澆注，使砼和泥漿一直保持流動狀態(tài)，可防導管堵塞。

2.5.3 提升導管要準確可靠，灌注砼過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規(guī)程。

2.5.4 灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時更換。

3 砼灌注樁質(zhì)量判定之探討

3.1 人孔挖孔樁強風化巖承載力的判定

如果端承樁荷載要求較小 (小于1000kPa)，而且地層是由強風化逐漸變到中、微風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風化物的結(jié)構(gòu)緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力，即參照碎石土的承載力；但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。由于工程勘察的局限性，這一層的承載力在報告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標準取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗作對比，又因為工程勘察時，取土的樣不全面。作為質(zhì)監(jiān)部門，有條件的話要盡量做荷載試驗作對比，對于人工挖孔樁，要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關(guān)經(jīng)驗知識來鑒定。例如合肥市四里河路上跨橋挖孔樁基礎按地質(zhì)勘察報告中所提供的強風化基巖，其承載力只有300kPa，而在開挖后作者下孔觀察，發(fā)現(xiàn)巖石已風化至巖石結(jié)構(gòu)徹底破壞，但呈堅硬狀態(tài)的風化層中含有50%以上2～6cm硬碎塊巖石，其承載力可達1000KPa以上。

3.2 中微風化巖承載力判定

影響樁底承載力的因素有：結(jié)構(gòu)情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強度。一般承載力的判定方法是依據(jù)巖樣的單軸抗壓強度乘以回歸系數(shù)，換算成巖石單軸飽和抗壓強度標準值。

（1）人工挖孔樁承載力的判定

應檢查巖石的構(gòu)造情況。如果巖石裂隙發(fā)育較少，巖石完整性好，樁承載力可以取高值；反之取低值。同時還應檢查巖層下面有沒有夾層，如發(fā)現(xiàn)巖石下臥軟夾層，施工時應挖除軟夾層。

合肥市四里河路上跨橋挖孔樁工程9B樁，經(jīng)下孔檢驗，樁孔已挖入巖石0.6m，但發(fā)現(xiàn)巖層很薄，且夾有4～10cm厚薄不一的風化物軟土，該樁底設計承載力2000kPa，再往下挖進入0.8m左右，后入孔檢查，發(fā)現(xiàn)風化物夾層已趨尖滅，并考慮到進入巖石1.4m，樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達400kPa，因此該樁如混凝土沒有太大缺陷，即使下面有軟夾層也屬封閉體，該樁巖石承載力可達2000kPa以上(巖石單軸抗壓強度標準值達8000kPa)。

（2）鉆孔灌注樁基底承載力判定

巖石構(gòu)造只能參照工程地質(zhì)勘察報告，與鉆進情況(如鉆進基巖時，鉆桿不會異常振動，孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻，說明巖石層比較完整，反之，巖石裂隙比較發(fā)育)。要判斷巖石承載力，必須作適量抽芯檢驗。

3.3 樁身混凝土質(zhì)量控制

比較準確判斷樁身砼質(zhì)量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗，且費用高、時間長，所以常常采用動測法判定樁身混凝土的質(zhì)量，而動測法具有一定的局限性，動測結(jié)果不能作為樁基工程竣工的驗收依據(jù)，用于普查質(zhì)量僅供驗收參考?？刂苹炷临|(zhì)量還要掌握施工過程實際情況與施工記錄。

（1）審查施工工藝是否適合于施工的實際情況，采取了什么質(zhì)量保證措施。如：挖孔樁水位高、水量大、有沒有采用水下砼配合比與水下導管法灌注，如沒有，依出水量大及澆搗方法，就可推斷混凝土嚴重離析等；鉆孔樁鋼筋籠如沒有設置混凝土保護層墊塊，再檢查一下灌完樁鋼筋籠的位置情況，可推定保護層是否合適。

（2）對施工記錄進行檢查，要求施工人員認真做好成孔記錄與灌注記錄，認真分析記錄中出現(xiàn)的機械故障及孔內(nèi)異常情況、事故等，并進行推斷。

綜上所述，砼樁質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于地基承載力的鑒定，砼施工工藝是否合理，掌握樁缺陷的防治措施，這樣才能對砼樁質(zhì)量進行更好的控制。

[1]樁基工程手冊，北京：中國建筑工業(yè)出版社，1995.