談影響鉆孔灌注樁質量的成因及防治措施

鉆孔灌注樁由于施工時大部分是在水下進行的，其施工過程無法直接觀察，只能根據對鉆進過程中的機械變化狀態(tài)及對相應時段所產生的鉆渣進行推斷分析而估算成孔情況，因此專業(yè)針對性較高，對施工質量控制的要求亦較高。由于樁基礎是整個結構物的根基，施工中任何一個環(huán)節(jié)出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，施工時應采取有效的防治措施進行施工質量控制，預防出現施工質量問題；而當出現質量事故時應及時采取措施補救，確保鉆孔灌注樁的施工質量。

現根據鉆孔灌注樁施工時常見的質量問題，探討一下相應的防治措施以及出現質量事故時的補救方法。

1 樁底地基承載力不足

1.1 產生原因

在復雜地質情況下，由于地質勘探的局限性，地質資料無法反映每個樁位的地質情況，導致鉆孔灌注樁到達設計深度時，樁端沒有支承在持力層上，造成樁底地基承載力不足。

1.2 防治措施

在判斷是否終孔時，應每樁取芯進行檢驗。如無法每根樁取芯，要參照鄰近樁取芯情況、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）以及工程地質資料進行綜合考慮，發(fā)現異常及時向監(jiān)理單位和設計人員反映。

1.3 質量事故處理方法

如果在成樁后進行單樁承載力檢測時才發(fā)現樁底地基承載力不足，此時可采取以下幾種方法處理。

⑴樁承載力小于原設計值較多時，可采用加樁的方法。在樁與樁之間加鉆孔灌注樁或預制樁，分擔承載力不足的灌注樁的荷載；

⑵樁承載力與原設計值相差較小時，可采用增大樁承臺或地梁的底面積的方法。利用樁與承臺或地梁的共同作用，分擔上部結構的荷載。

2 樁孔傾斜

2.1 產生原因

產生樁孔傾斜的原因通常有以下幾種：

⑴樁架不穩(wěn)，鉆桿導架不垂直；鉆機磨損，部件松動，或鉆桿彎曲，接頭不直；

⑵土層軟硬不均，鉆頭受到的阻力不勻，導致樁孔逐漸傾斜；

⑶鉆機成孔時，遇較大孤石，或在粒徑懸殊的砂層鉆進，鉆頭受到的阻力不勻。

2.2 防治措施

⑴經常檢查鉆機的水平度和垂直度，檢查鉆孔設備是否正常，發(fā)現異常及時調整或更換；

⑵遇軟硬土層時，控制鉆進速度，低速鉆進；

⑶遇孤石或探頭石，宜用鉆機低速鉆透石頭。

⑷當樁成孔灌注前須使用探孔器檢查成孔的樁徑及垂直度，以保證這些指標的合格率。

2.3 質量事故處理方法

樁孔傾斜通常在下放鋼筋籠前能察覺。如果發(fā)現樁孔傾斜，則必須重新鉆進掃孔；如果傾斜較為嚴重，則應回填重新鉆孔，如成樁后發(fā)現斜樁，則應由設計部門根據實際情況進行加樁或修改承臺結構。

3 縮徑

3.1 產生原因

鉆孔灌注樁產生縮徑主要有以下兩種原因。

⑴人為疏忽使用其他規(guī)格的鉆頭，或因鉆頭陳舊，磨損后直徑偏差超過規(guī)定值；

⑵在塑性土中成孔時，由于塑性土膨脹，導致樁孔縮徑。

3.2 防治措施

⑴每根樁開始鉆孔時，現場技術管理人員應驗證鉆頭規(guī)格，如發(fā)現其磨損超過10mm就要及時調換鉆頭，確保鉆頭規(guī)格符合要求；

⑵在鉆孔時，應根據地質資料中不同土層的情況，繪制鉆進成孔時間曲線，根據鉆進成孔時間曲線隨時調整鉆進速度。在塑性土層應加快鉆進速度，快速通過。鉆進速度常為0.2m／min左右；在細粉砂層減慢鉆進速度，鉆進速度常為0.015m／min左右。

3.3 質量事故處理方法

⑴在鉆孔時發(fā)現樁孔縮徑，則應采用上下反復掃孔的辦法，以使孔徑達到設計要求；

⑵成樁后使用超聲波檢測時發(fā)現灌注樁縮徑，則應進行單樁靜載試驗。如不能滿足承載力要求，則按承載力不足的處理方法處理。

4 樁底沉渣量過大

4.1 產生原因

⑴不進行詳細檢查，清孔不干凈或沒有進行二次清孔；

⑵清孔后不及時澆筑混凝土，停留時間過長，泥漿中殘渣或孔壁坍塌物沉入樁底。

4.2 防治措施

⑴認真檢查，正確使用測繩與測錘；

⑵一次清孔后，若不符合要求，要采取改善泥漿性能或延長清孔時間等方法。

4.3 質量事故處理方法

⑴在鋼筋籠下放完畢后，若發(fā)現沉渣量超過規(guī)范要求，應進行二次清孔，達到要求后立即澆筑混凝土；

⑵若是在樁基檢測如抽芯時發(fā)現樁底有較多沉渣，則應進行單樁靜載試驗。若單樁承載力不足，則可采用鉆孔后高壓注漿法進行補強，或者采用單樁承載力不足的方法進行處理。

5 鋼筋籠上浮

5.1 產生原因

⑴當混凝土灌注至鋼筋籠下口時，若此時提升導管，導管底端距鋼筋籠僅1m左右距離時，由于澆注的混凝土自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上??；

⑵若混凝土灌注至鋼筋籠，而導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，如果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速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上移。

5.2 防治措施

⑴灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆筑標高及導管埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上；

⑵澆筑混凝土時，當導管尚未提至鋼筋籠底端以上時，應保證混凝土連續(xù)澆筑，盡量不要停留。

5.3 質量事故處理方法

⑴當發(fā)現鋼筋籠開始上浮時，應立即停止?jié)沧ⅲ蚀_計算導管埋深和已澆混凝土標高，提升導管后再進行澆注，即可消除上浮現象；

⑵若混凝土澆筑完成后才發(fā)現鋼筋籠位置上移，則應由設計人員重新計算是否滿足設計要求。

6 斷樁與夾泥層

6.1 產生原因

⑴泥漿過稠，如：泥漿比重大或泥漿中含較大的泥塊，增加了澆注混凝土的阻力。當導管堵塞、流動不暢而使用振擊的方法時，混凝土一旦沖出，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內，造成夾泥層；

⑵灌注混凝土過程中，因導管漏水或導管拔出混凝土面也會造成夾泥層和斷樁；

⑶灌注時間過長，上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時間增長，泥漿中殘渣積聚于混凝土表面，造成混凝土灌注困難，造成堵管與導管拔不上來，引發(fā)斷樁事故；

⑷導管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導管拔上后混凝土不能及時沖填，造成泥漿填入。

6.2 防治措施

⑴認真做好清孔工作，防止孔壁坍塌；

⑵混凝土初灌量盡量大，產生足夠的沖擊力可以克服泥漿阻力；

⑶盡可能快速連續(xù)澆筑，使混凝土和泥漿一直保持流動狀態(tài)，防止導管堵塞；

⑷提升導管要準確可靠，澆筑混凝土過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規(guī)程；

⑸灌注水下混凝土前檢查導管是否有漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現問題要及時更換。

6.3 質量事故處理方法

發(fā)生了斷樁或夾泥的質量事故，可采取以下措施處理。

⑴若缺陷部位較淺，可采用開挖至缺陷部位，鑿去松散、薄弱部分混凝土，再重新澆筑高一強度等級的混凝土；

⑵若缺陷部位較深，可采用鉆機鉆到質量缺陷下一倍樁徑處，進行清洗后高壓注漿加固。

7 體會和建議

⑴鉆孔灌注樁的施工難點是成孔質量和混凝土澆筑質量的控制。通常出現的施工質量問題均與這兩道工序有關，因此必須重點控制。

⑵進行施工質量控制時要注意細節(jié)：①吊放鋼筋籠前要先進行孔徑、垂直度、孔深的檢查驗收，否則出現“卡籠”時返工較為困難；②施工中泥漿的水頭必須經過計算，不能過多地提高泥漿水頭，必須保持孔壁的側壓平衡。

⑶要有完善的質量保證體系，建立系統化的動態(tài)管理制度和方法，并切實提高施工人員職業(yè)素質，才能將質量控制措施落到實處，保證鉆孔灌注樁樁的施工質量。