泥漿護壁成孔灌注樁常見質(zhì)量問題的預防及處理措施

王永利

（天津國土資源和房屋職業(yè)學院，天津 300270）

泥漿護壁成孔灌注樁常見質(zhì)量問題的預防及處理措施

王永利

（天津國土資源和房屋職業(yè)學院，天津 300270）

隨著近幾年高層基礎(chǔ)的不斷擴大、深度的不斷增加，鋼筋混凝土灌注樁越來越多地應用到工程當中，因其屬于地下施工中的隱蔽工程，成樁質(zhì)量較難控制，一但出現(xiàn)質(zhì)量問題較難彌補，因此對質(zhì)量的要求更加嚴格。

灌注樁；質(zhì)量通??；預防；措施

隨著高層建筑的不斷發(fā)展，深基礎(chǔ)工藝也在不斷完善，其中應用最多的還是樁基礎(chǔ)形式，而泥漿護壁成孔灌注樁因其可以在現(xiàn)場使用機械和人工直接制作的特點，特別是在地下水位較高的地區(qū)（如天津地區(qū)）應用廣泛，因此灌注樁的施工質(zhì)量對基礎(chǔ)承載力大小至關(guān)重要。一般情況下，泥漿護壁成孔灌注樁的施工流程是放線定位→埋設(shè)護筒→鉆機就位→校正→成孔→清孔→放鋼筋籠導管→二次清孔→澆筑混凝土→留取試塊→成樁。其中在開始鉆孔前需要泥漿制備，在鉆孔施工時候配合泥漿循環(huán)系統(tǒng)。以下本文將從幾個重要的施工環(huán)節(jié)中，對泥漿護壁成孔灌注樁施工中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題和它的預防及處理方法進行闡述。

一、樁位常見的誤差及防止措施

1．測量放線誤差形成的主要原因有幾個因素

（1）施工現(xiàn)場儀器設(shè)備的精確度不夠；

（2）測量技術(shù)人員業(yè)務水平參差不齊；

（3）樁位辨認錯誤；

（4）樁點被擾動。

2．預防及處理措施

（1）測量前所有儀器設(shè)備全部要求經(jīng)過市級以上技術(shù)監(jiān)督檢查單位檢驗合格后方可使用；

（2）施工前測量技術(shù)人員進行統(tǒng)一交底，繪制出樁位軸線控制網(wǎng)，在測量每一個樁位的時候認真填寫好樁位測量定位記錄表；

（3）樁位測量放線時應以建筑物控制測量坐標為依據(jù)，要求各樁位的測量誤差控制在5 mm之內(nèi)，以控制點和臨時水準點為依據(jù)準確測出樁的中心點位置，施工前，根據(jù)樁的軸線，引出每個樁位的十字中心線，中心線用小釘釘牢在樁孔附近的木樁上，且標樁埋設(shè)牢固有醒目標記；

（4）測量完成后對樁點進行保護，不在附近動土和擾動，鉆孔前自檢和監(jiān)理進行復測。

二、護筒常出現(xiàn)問題的原因及防止措施

1．形成的主要原因

（1）護筒周圍的土體壓實不密實；

（2）護筒內(nèi)外水位差太大；

（3）實際操作中鉆頭提起或下落時碰撞引起護筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜。

2．處理措施

（1）鉆孔前應先埋設(shè)護筒。護筒的作用是固定樁孔位置，保護孔口，防止塌孔，增加樁孔內(nèi)水壓。

護筒埋設(shè)一般應高出地面30 cm～40 cm，或高出地下水位1．5 m以上（如圖一所示）；

（2）在護筒埋筒時，護筒四周用拌制良好的3：7灰土回填，分層夯實其厚度約40－45cm。這樣可以防止護筒四周出現(xiàn)滲水現(xiàn)象（如圖二所示）；

圖一

圖二

（3）鉆頭提起和降落時，速度不宜過快，應防止碰撞護筒。如果在鉆進時發(fā)現(xiàn)護筒嚴重下沉或移位時，

則應重新安裝護筒。

三、鉆機就位及校正

1．鉆機就位時，首先要確定鉆機的性能狀態(tài)是否良好，確保鉆機工作正常。

2．檢查鉆機工作地面基礎(chǔ)穩(wěn)固情況，如不穩(wěn)固的則需加固處理。

3．鉆頭中心與控制樁十字線中心吻合，校正到規(guī)范要求范圍以內(nèi)，同時采用2臺經(jīng)緯儀雙向控制確保垂直度要求。

4．鉆桿垂直度偏差控制在0．2%以內(nèi)，鉆頭對孔準確，鉆頭中心與護筒偏差不大于15mm。

四、成孔過程中坍孔現(xiàn)象和處理措施

1．樁孔孔壁坍陷形成的主要原因有幾個因素

（1）土質(zhì)松散，泥漿護壁不好，護筒周圍未用粘土緊密夯實填封；

（2）護筒內(nèi)部水位沒達到要求；

（3）進尺過快；

（4）空鉆時間過長、等待灌注混凝土時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。

上述幾種情況均可造成在鉆進施工過程中出現(xiàn)坍孔現(xiàn)象，實際操作中一但發(fā)現(xiàn)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發(fā)生。

2．處理措施

（1）在松散易坍的土層中（如雜填土）適當埋深護筒，用灰土夯實封閉護筒四周，調(diào)制泥漿時候，適當提高泥漿的比重和粘度，保持護筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位；

（2）在搬運和吊裝鋼筋籠時防止變形，現(xiàn)場通常采用一定距離加焊加強箍的方法以增強整體剛度，這樣在吊放鋼筋籠

時保證其垂直度，減少其彎曲變形對孔壁產(chǎn)生的影響（如圖三所示）；

（3）鋼筋籠安放對準孔位，墊塊要固定牢固，避免刮碰孔壁，鋼筋籠接長時要加快焊接時間，也可利用鋼筋冷連接技術(shù)盡可能縮短沉放時間（如圖四所示）；

圖三

圖四

（4）鉆孔完成后，等待灌注水下混凝土的時間一般不應大于3小時，確?；炷吝B續(xù)灌注，并控制混凝土的灌注時間，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時間。輕度坍孔，加大泥漿密度和提高水位，嚴重坍孔，用粘土、泥膏投入，待孔壁穩(wěn)定后采用低速重新鉆進。

五、鉆孔偏斜現(xiàn)象的形成和處理措施

1．形成原因有以下幾種因素

（1）鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿在鉆進過程中垂直度偏差或彎曲；

（2）實際現(xiàn)場土質(zhì)不均勻；

（3）實際施工常常遇到傾斜的石板、孤石、老的棺木或其他硬物等。

上述幾種現(xiàn)象會導致成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

2．處理措施

（1）確保施工現(xiàn)場場地夯實平整，確保鉆機就位安裝要穩(wěn)定牢固。經(jīng)常檢查使鉆機始終處于水平狀態(tài)工作；經(jīng)常對鉆桿進行檢查，對彎曲的鉆桿及時調(diào)整或更換；

（2）在不均勻地層中鉆孔時，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層時，鉆速要打慢檔；

（3）在舊建筑物附近施工時，應提前做好探測，如探測過程中發(fā)現(xiàn)障礙物，或碰到孤石或其他硬物，應采用沖擊鉆進行施工。

六、沉渣過厚現(xiàn)象和處理措施

1．以下幾種因素會造成成孔后樁底沉渣量過多。

（1）清孔過程不認真，未按照施工規(guī)范進行操作；

（2）泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于攜渣；

（3）鋼筋籠吊放過程中刮蹭或碰撞孔壁使泥土坍落樁底形成沉渣；

（4）清孔后，空置時間過長，致使泥漿淤積沉淀。

2．處理措施

（1）鉆孔完成以后，將鉆頭提升距孔底10－20cm，同時保持慢速空轉(zhuǎn)，保持循環(huán)清孔時間不少于30分鐘；

（2）泥漿比重是攜渣的關(guān)鍵，所以施工現(xiàn)場嚴格控制泥漿的比重、粘度、循環(huán)時間尤為重要，注意不要用清水進行置換；

（3）鋼筋籠吊放時保持垂直度，盡量避免刮碰孔壁。盡量縮短高鋼筋籠連接時間，也有利于減少孔底沉渣厚度；

（4）鋼筋籠吊放完成后，測量沉渣厚度，如沉渣量超過規(guī)范要求，則應利用導管進行二次清孔，直到泥漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后方可灌注混凝土。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為30～40cm，應有足夠的混凝土儲備量，使導管一次埋入混凝土面以下1．0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達到清除孔底沉渣的目的。

七、混凝土灌注過程中卡管現(xiàn)象及處理措施

1．造成卡管現(xiàn)象的有很多種因素，常見的有以下幾種

（1）開始初灌時，隔水栓放置不當容易形成堵管；

（2）混凝土和易性、流動性差造成離析；混凝土中粗骨料粒徑過大；

（3）機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導管中停留時間過長而卡管；導管進水造成混凝土離析等。

上述各種原因均可造成灌注混凝土過程中，無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象。

2．處理措施

（1）使用的隔水栓直徑與導管內(nèi)徑相匹配，同時具有良好封閉性和隔水性，能夠保證順利排出；

（2）開始灌注混凝土時，加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過實驗室確定，坍落度宜為18～22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1／4，且應小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。確保導管連接部位的密封性，導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0．6～1．0MPa，以避免導管進水。在混凝土澆筑過程中，混凝土應緩緩倒入漏斗的導管，避免在導管內(nèi)形成高壓氣塞；

（3）在施工過程中，應時刻監(jiān)控機械設(shè)備，確保機械運轉(zhuǎn)正常，避免機械事故的發(fā)生。

八、混凝土灌注過程中出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象及處理措施

1．造成斷樁的原因有很多種因素

（1）由于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；

（2）受地下水活動的影響或?qū)Ч苊芊獠涣迹叵滤牖炷炼淖冺潘冶?，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體；

（3）由于在澆注混凝土時，導管提升和起拔過多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中土渣或巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象；

（4）澆注混凝土時，出現(xiàn)孔壁坍塌，無法清孔，或使用吸泥機清理不徹底造成混凝土種夾渣，形成斷樁現(xiàn)象等。

2．處理措施

（1）成孔后，必須認真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時間應根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，端承樁≤50cm摩擦樁≤150cm，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定；

（2）灌注混凝土前認真進行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量。在澆注過程中，注意隨時控制混凝土面的標高和導管的埋入深度，提升導管要準確可靠，并嚴格遵守操作規(guī)程。確保配合比各個組分的比例，使其具有設(shè)計要求的和易性和流動性，坍落度損失應滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段要特別注意，事先要有預案和措施。（可以用套管或水泥等方法進行防水處理，止水后方可灌注混凝土。）

（3）灌注混凝土嚴格按照施工規(guī)范進行，要求灌注過程連續(xù)、快速，準備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，嚴防斷裂。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。

（4）參照第四個問題第（4）措施。

九、灌注樁混凝土強度質(zhì)量控制及其措施

1．影響混凝土強度的主要因素

（1）混凝土的配合比、水灰比受到影響；

（2）各種材料組分自身的質(zhì)量問題；

（3）施工工藝及檢測手段。

2．控制措施

（1）確?；炷僚浜媳确显O(shè)計要求，保證混凝土的和易性，特別是水下混凝土的流動性指標，塌落度的要求為180－220之間，如：普通C30混凝土和水下C30混凝土配合比是不同的，通常是高出一個等級，這一點施工中尤為關(guān)鍵；

（2）混凝土各個組份材料的質(zhì)量要符合標準，砂、石的含泥量要嚴格控制在規(guī)范規(guī)定的范圍以內(nèi)，水泥的品種用量和外加劑的參入量要準確計量，這樣才能保證拌合物的質(zhì)量；

（3）在混凝土灌注過程無論是商品混凝土還是現(xiàn)場攪拌的混凝土，都要堅持混凝土灌注樁試塊留置的要求。一組標準養(yǎng)護，一組同條件養(yǎng)護。如果是冬季施工，再留一組轉(zhuǎn)常溫養(yǎng)護的試塊。每拌制100盤，且不超過100m3的同配合比的砼，其取樣不得少于1組。在同一檢驗批中，對灌注完成的樁體，在具有代表性的位置，隨機鉆芯取樣取芯質(zhì)量符合要求且公稱直徑為100mm，高徑比為1：1的混凝土圓柱體試件。測定其強度指標（如圖五、圖六所示）。

圖五

圖六

上面論述是泥漿護壁成孔灌注樁在實際施工中，各個環(huán)節(jié)中容易出現(xiàn)的質(zhì)量問題，以及處理措施。另外，加強施工員的技術(shù)培訓、統(tǒng)一技術(shù)標準也是實際操作中非常重要的一環(huán)。對于相同的工藝在不同的環(huán)境下也有各自的不同調(diào)整，制定合理的施工方案以適合每一個工程現(xiàn)場的實際情況。百年大計，質(zhì)量第一。對于一個樁基工程來講，單樁質(zhì)量的好壞是建筑物質(zhì)量的根本保障。因此有必要了解和掌握一些施工環(huán)節(jié)上容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的地方，并對其采取相應的防范措施，一但出現(xiàn)問題，及時組織設(shè)計、監(jiān)理研究制定安全可靠的補強處理方案。

［1］張雁．樁基工程手冊［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009．

［2］白鋒．建筑工程質(zhì)量檢驗與安全管理［M］．北京：機械工業(yè)出版社，2011．

［3］張述勇．建筑工程質(zhì)量事故與處理［M］．北京：中國建筑工業(yè)出版社，1998．

Prevention and Solutions to Common Quality Problems in Slurry Bored Pile

WANG Yong－li
（Tianjin Land Resources and Housing Vocational College，Tianjin，China 300270）

With continuous expansion and increasing depth of high－rise building foundation in recent years，more cast－in－situ concrete bored piles have been applied to projects．But the quality of pile is hard to control，as it belongs to the hidden work of underground construction．Once quality problems arise，it＇s more difficult to make up for．Thus，the requirement for quality is getting stricter．

pile；common quality problems；prevention；measures

TU712．3

A

1673－582X（2012）09－0095－05

2012－04－15

王永利（1966－），男，天津市人，天津國土資源和房屋職業(yè)學院圖書館館長，助理講師，主要從事建筑施工類專業(yè)的教學與研究工作。