鉆孔灌注樁施工中質(zhì)量控制常見問題及防范措施的探討

孫家新 何書斌 陳向軍 袁學勤

鉆孔灌注樁是一種適應性強、施工操作簡單、施工噪音低，無振動，無擠壓，對相鄰建筑物影響小，設(shè)備投入不大的常見的基礎(chǔ)形式，由于是在地面以下進行，施工過程無法直接觀察，且成樁后也不能直接進行開挖驗收，所以它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式。本文簡要分析鉆孔灌注樁施工過程中可能存在的幾種質(zhì)量問題及相應的防范措施，旨在為類似工程提供借鑒，進行必要的施工過程防范。

一、孔壁坍塌

孔壁坍塌是由于土壤的持力層發(fā)生變化致使鉆孔漏水、漏漿而導致孔壁坍塌的一種質(zhì)量事故。其表觀現(xiàn)象為在鉆進過程中，排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象?？妆谔脑蛑饕谟冢鹤o筒的長度不夠，護筒變形或形狀不合適；保持的水頭壓力不夠；地下水位有較高的承壓力；在礫石層等處有滲流水或者沒水，孔中出現(xiàn)跑水現(xiàn)象；泥漿的容重及濃度不足；成孔速度太快，在孔壁中來不及形成泥膜；沉放鋼筋時碰撞了孔壁，破壞了泥膜及孔壁。

針對這種問題，應采取的處理措施為：（1）在施工現(xiàn)場埋設(shè)灌注樁護筒時，坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實，必須注意保持護筒安裝垂直，在護筒的適當高度開孔，使護筒內(nèi)保持1.0～1.5m的水頭高度；（2）當發(fā)現(xiàn)地基有地下水時，應密切注意是否夾有不透水層。當下層的地下承壓水的水頭比下層的地下水位高時，必須能保持足夠的泥水壓力，在施工前的地質(zhì)情況勘測中，一定要求給出地下水的壓力、出水量、水流方向等要素條件；（3）嚴格控制泥漿的比重，其控制值以1.05～1.15左右為宜；（4）在鉆孔過程中或中斷成孔作業(yè)時，要著重監(jiān)視漏水、跑漿情況；（5）根據(jù)地質(zhì)情況合理控制鉆孔速度，確保形成有效泥漿膜。

二、縮頸

縮頸主要是由于樁周土體在樁體澆注過程中產(chǎn)生的膨脹造成。處理措施為：（1）采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量；（2）成孔時宜加快成孔速度，在成孔一定時間內(nèi)盡快形成泥皮，防止孔壁滲水；（3）采用上下反復掃孔的辦法，進而擴大孔徑。

三、鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮是施工遇到的難題之一。造成的原因是：（1）提升導管過猛，不慎掛住鋼筋籠，造成上升；（2）混凝土質(zhì)量太差，離析嚴重，初凝時間不夠，造成混凝土面在上升至鋼筋底端時，鋼筋難以插入混凝土中；有時由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初凝，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升；（3）鋼筋籠孔口固定不牢；（4）混凝土表面接近鋼筋籠底口、導管埋深不足，混凝土的灌注速度太快，使混凝土下落沖擊導管底口向上反沖，其向上托力大于鋼筋籠的重力造成鋼筋籠上浮。預防鋼筋籠上浮，關(guān)鍵是要嚴格細致地下好鋼筋籠，并將其牢固地綁扎或焊接在孔口護筒上，增加其重力。下導管時，應使導管確保在孔位中心。在灌注混凝土中，當混凝土面接近鋼筋籠底口時，應放慢混凝土的澆筑速度。一旦發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上升，應放慢混凝土灌注速度，查明原因后，首先選用預壓措施，并仔細計算量測導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。

四、沉渣量多

施工中發(fā)生樁底沉渣的主要原因及處理的措施如下：（1）當使用的泥漿比重過小或泥漿注入量不足時，樁底的沉渣浮起困難，沉渣將堆積在樁底，影響樁與地基的結(jié)合。工程中需采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不能用清水進行置換；（2）鋼筋籠吊放過程中發(fā)生碰撞孔壁的事故，會致使孔壁的泥土坍落在樁底。因此，鋼筋籠吊放時，務必使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁；（3）鋼筋籠調(diào)放后，應檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，則應利用導管進行二次清孔；（4）導管底部至孔底的距離宜為30～40mm，灌注混凝土時，應根據(jù)孔徑、孔深和泥漿比重計算出足夠的混凝土儲備量，使導管一次埋入混凝土面以下2～6m為宜，以利用混凝土澆筑時產(chǎn)生的巨大沖擊力把底部沉渣擠托到頂部。

五、導管進水

在澆注混凝土過程中因過量上提導管，底口與孔底距離過大，混凝土流出導管底口時流速過快，使接頭部分產(chǎn)生漏水等情況，將造成混凝土離析、流動等質(zhì)量事故，在樁身上留下致命的質(zhì)量隱患。可采取以下措施防止導管漏水：（1）澆筑混凝土之前，對導管進行密封試驗，若發(fā)現(xiàn)導管口出現(xiàn)漏水現(xiàn)象時，應立即提起導管進行檢查，對漏水部位進行嚴格的防水處理后，再重新放入樁孔中；（2）在澆筑混凝土時，應盡可能將導管底部深深地埋在混凝土中，提升時速度要緩慢，當發(fā)現(xiàn)導管上提明顯過量時，應迅速將導管插到混凝土中，并利用小型水泵或小口徑的抽水設(shè)備，將導管中的水抽凈之后，再繼續(xù)澆筑混凝土。

六、堵管

導管堵塞是灌注樁施工時極易出現(xiàn)的問題，主要原因有如下幾方面：（1）粗骨料規(guī)格不符合要求，比如粒徑偏大、級配較差、針片含量偏大；（2）混凝土配合比不合理，造成和易性較差，坍落度過小或過大，造成離析；（3）水泥的初凝時間太早，特別是高溫季節(jié)；（4）導管在接近孔底標高時下落速度太快，就有可能使導管孔進入混凝土（或粘性土）中，將導管堵死。有時即使未堵死，二次清孔時，泥漿也可能翻上來，使混凝土不能順利通過，從而造成導管堵塞。

針對堵管可采取以下防治方法：（1）嚴格把好原材料關(guān)口，粗骨料級配要嚴格配比，一般以連續(xù)級配為好，針片狀含量要小于3%，細骨料選中粗砂；（2）水泥的初凝時間不能太早，嚴格控制水灰比，隨時掌握坍落度；（3）下導管操作時，對導管下落的長度、孔底標高做到心中有數(shù)，下落速度不要過快、過猛，要距孔的中心下落，不要擦孔壁，特別接近孔底標高時，更要小心、緩慢；（4）初灌時如果發(fā)現(xiàn)下落不暢、泥漿浮出，就該考慮導管堵塞問題，可將導管提升上下插入幾次，如果堵塞不嚴重可以排除，否則必須把導管全部提出，排除障礙后，再重新下管。

七、斷樁

斷樁是指混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。造成原因及防治措施如下：（1）導管底端距孔底過遠，混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充。為避免質(zhì)量事故的發(fā)生，導管離孔底距離要嚴格按照規(guī)范控制，并應認真進行孔徑、孔深及泥漿比重測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量；（2）導管密封不良，沖洗液浸入混凝土水灰比增大，造成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體。施工中要嚴格確保導管的密封性，導管的拆卸長度應根據(jù)導管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多；（3）在澆注混凝土時，由于導管提升和起拔過多，或因停電、待料等原因造成夾渣，造成樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開。施工中應明確規(guī)定，混凝土澆注過程中，一旦開始澆筑工序，一定要連續(xù)完成作業(yè)，確保在混凝土初凝時間內(nèi)連續(xù)澆注。在灌注混凝土過程中應避免停電、停水，并隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深，提升導管要準確可靠，嚴格遵守操作規(guī)程。

八、結(jié)語

鉆孔灌注樁事故處理的方法很多，難度也較大，無論采取什么先進的辦法處理都將對工程的進度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽帶來嚴重影響。因此，在鉆孔灌注樁施工中必須做到每個工序都嚴格按照規(guī)范操作，水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張有序，對可能出現(xiàn)的問題制定切實有效的防范措施，盡最大努力杜絕事故的發(fā)生