淺析鉆孔樁的質(zhì)量控制及缺陷防治措施

【摘 要】鉆孔灌注樁是按成樁方法分類而定義的一種樁型，鉆孔灌注樁被普遍應(yīng)用于橋梁基礎(chǔ)，關(guān)系到整個(gè)工程的質(zhì)量，從樁的承載機(jī)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，圍繞樁的質(zhì)量控制問題進(jìn)行判析。

【關(guān)鍵詞】鉆孔樁；質(zhì)量控制；強(qiáng)度；混凝土

一、質(zhì)量控制的關(guān)鍵

端承樁的承載機(jī)理是樁把荷載傳遞到樁的底部，它支承在堅(jiān)固的巖土上，不難得出樁的承載力取決于樁身強(qiáng)度與地基承載力。

當(dāng)樁身強(qiáng)度>地基承載力，樁的承載力＝地基承載力；反之，樁身強(qiáng)度<地基承載力，樁的承載力取決于樁身強(qiáng)度。此公式在孔底無沉渣情況下成立。對(duì)挖孔樁沉渣還是問題，沉渣量過大，樁受荷時(shí)發(fā)生大量沉降，樁將失效。

（一）了解地質(zhì)情況，確定地基承載力

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(shè)計(jì)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(qiáng)度。

（二）成孔質(zhì)量控制

1、在老城區(qū)或填土區(qū)施工時(shí)，應(yīng)先探明樁孔位置的地下情況，如有淺埋老基礎(chǔ)、大石塊、廢鐵等障礙物時(shí)，應(yīng)先挖除或采用其他措施處理。

2、當(dāng)樁孔凈距過小時(shí)，應(yīng)采取間隔跳跨施工，防止孔內(nèi)串穿影響成樁質(zhì)量。

3、在易坍塌的地層中施工，應(yīng)用泥漿進(jìn)行護(hù)壁。

4、施工中應(yīng)盡量不間斷，不得中途無故停鉆。

5、在鉆到設(shè)計(jì)深度時(shí)，應(yīng)用探測(cè)器檢查樁孔直徑、深度和孔底情況。將回落土及淤泥清除干凈。

（三）沉渣量的檢查

終孔后應(yīng)立即清孔，以免沉渣增加清孔工作量和難度。清孔有正循環(huán)清孔、反循環(huán)清孔、壓風(fēng)機(jī)清孔。清孔后應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)灌注混凝土并檢查孔底沉渣厚度，若超過規(guī)定要求，應(yīng)重新清孔。

對(duì)摩擦樁來說，由于其受力機(jī)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(shè)計(jì)中端部反力不大，端部的沉渣量對(duì)樁承載力亦影響不大；而對(duì)于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢(shì)必造成受荷時(shí)發(fā)生大量沉降，同樣使樁的承載力失效。

（四）樁身強(qiáng)度的控制

地基承載力符合設(shè)計(jì)要求，如樁身強(qiáng)度不足，樁的承載力亦得不到保證，樁身強(qiáng)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，樁身強(qiáng)度取決于鋼筋籠的制作質(zhì)量與混凝土質(zhì)量。鋼筋籠的制作檢查簡(jiǎn)單明了；而影響混凝土質(zhì)量因素則很多，樁身質(zhì)量的控制主要在于控制混凝土的質(zhì)量，混凝土的配料、拌制、運(yùn)輸和灌注必須嚴(yán)格按要求進(jìn)行?；炷临|(zhì)量控制主要有：

1、控制好混凝土質(zhì)量的和易性，防止出現(xiàn)堵管、埋管，引起斷樁事故。

2、混凝土配合比應(yīng)先按原材料性能及混凝土的技術(shù)要求進(jìn)行計(jì)算，并經(jīng)實(shí)驗(yàn)室試配與調(diào)整，然后定出滿足設(shè)計(jì)和施工要求并比較經(jīng)濟(jì)合理的混凝土配合比。此外，還要嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量驗(yàn)收。

3、混凝土實(shí)際灌注量不得少于設(shè)計(jì)樁身體積，一般土質(zhì)為1.1，松散土質(zhì)為1.2-1.3。

4、首批混凝土灌注后，應(yīng)緊湊，連續(xù)不斷地進(jìn)行灌注，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常觀察孔內(nèi)情況，出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)分析和正確判斷發(fā)生故障的原因，制定處理灌注的措施。

5、灌注混凝土接近樁頂時(shí)，為確保樁頂混凝土的質(zhì)量，漏斗及導(dǎo)管中混凝土的高度與孔內(nèi)混凝土面的高差應(yīng)小于2M。

6、控制導(dǎo)管埋深2-4m，使混凝土面處于垂直頂升狀，不使浮漿、泥漿卷入混凝土，防止提漏引起斷樁事故。

二、混凝土灌注樁基礎(chǔ)缺陷及防治措施

（一）樁底地基承載力不足

原因：樁端沒有支承在持力層上面。

防治措施：這種情況一般出現(xiàn)在復(fù)雜地層，一般最好取芯檢驗(yàn)，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(jìn)情況、工程地質(zhì)資料進(jìn)行綜合考慮。

（二）縮徑（孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑）

原因：塑性土膨脹。

防治措施：成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時(shí)間，孔壁形成泥皮，孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹；如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

（三）樁底沉渣量過大

原因：檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或沒有進(jìn)行二次清孔。

防治措施：（1）認(rèn)真檢查，采用正確的測(cè)繩與測(cè)錘；（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(shí)間等進(jìn)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(yīng)進(jìn)行二次清孔。

（四）鋼筋籠上浮

原因：（1）當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距鋼筋籠僅1m左右距離時(shí)，由于澆注的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠上浮；（2）由于混凝土灌注至鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆注時(shí)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(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。

防治措施：（1）灌注混凝土過程中，應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過鋼筋籠底端2-3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上；（2）當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)沧?，并?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。

（五）斷樁與夾泥層

原因：（1）泥漿過稠，增加了澆注混凝土的阻力，因此，在施工中經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象，有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不行，最后只好提取導(dǎo)管上下振擊；（2）灌注混凝土過程中，因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因。（3）灌注時(shí)間過長，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長，泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋?，從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，造成堵管與導(dǎo)管拔不上來，引發(fā)斷樁事故；（4）導(dǎo)管埋得太深，拔出時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔上后混凝土不能及時(shí)沖填，造成泥漿填入。

防治方法：（1）認(rèn)真做好清孔，防止孔壁坍塌；（2）盡可能提高混凝土澆注速度：a.開始澆混凝土?xí)r盡量積累大量混凝土，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，使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài)，可防導(dǎo)管堵塞；（3）提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，灌注混凝土過程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程；（4）灌注水下混凝土前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)更換。

三、混凝土灌注樁質(zhì)量判定

樁身混凝土質(zhì)量判定。

比較準(zhǔn)確判斷樁身混凝土質(zhì)量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、軸芯為操作性檢驗(yàn)，且費(fèi)用高、時(shí)間長，所以常常采用動(dòng)測(cè)法判定樁身混凝土的質(zhì)量，而動(dòng)測(cè)法具有一定的局限性，動(dòng)測(cè)結(jié)果不能作為樁基工程竣工的驗(yàn)收依據(jù)，用于普查質(zhì)量僅供驗(yàn)收參考。

混凝土質(zhì)量還要依施工單位素質(zhì)，掌握施工過程實(shí)際情況與施工記錄。主要依據(jù)是掌握施工過程情況與施工記錄。主要有如下措施：

（一）審查主要施工人員、施工單位所施工過的工程質(zhì)量情況；

（二）審查施工工藝是否適合于施工的實(shí)際情況，采取了什么質(zhì)量保證措施。

（三）對(duì)施工記錄進(jìn)行審查，要求施工單位認(rèn)真做好成孔記錄與灌注記錄，認(rèn)真分析記錄中出現(xiàn)的機(jī)械故障及孔內(nèi)異常情況、事故等，并進(jìn)行推斷。

總之，樁混凝土質(zhì)量的判定，要掌握現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況與工藝情況、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)施工記錄，方可比較準(zhǔn)確判定混凝土質(zhì)量。

綜上所述，鉆孔樁質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)在于地基承載力的鑒定，審查混凝土施工工藝是否合理，并了解施工單位素質(zhì)，嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量，掌握樁缺陷的防治措施。這樣才能保證鉆孔樁質(zhì)量，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

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