淺談沖孔灌注樁施工質(zhì)量缺陷及處理方法

王志宣

（鄭州新開(kāi)元路橋工程咨詢(xún)有限公司，河南 鄭州 450016）

1 施工質(zhì)量

對(duì)成孔工藝中的原材料、錘落距等施工質(zhì)量這里不作論述，就作者認(rèn)為施工中需要特別注意的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題提出一些看法。

1.1 泥漿比重控制

沖孔灌注樁是靠泥漿護(hù)壁，泥漿比重太小，難以護(hù)壁，容易塌孔。泥漿比重太大，又不利施工，且壁膜太厚。正確控制泥漿比重是順利成孔及保證質(zhì)量的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。泥漿比重可用泥漿比重計(jì)檢測(cè)，根據(jù)土層地質(zhì)不同，宜控制在以下范圍內(nèi)：（1）人工填土層1.4～1.8。（2）淤泥層、粘土層、中砂層、殘積土等1.3～1.4。（3）強(qiáng)、中、微風(fēng)化層 1.3左右。（4）清孔 1.15～1.25。

1.2 樁垂直度控制

在成孔過(guò)程中要經(jīng)常檢查樁錘鋼絲繩位置，觀察其是否與護(hù)筒外樁中心線的引樁在同一直線上。若發(fā)現(xiàn)鋼絲繩偏移，應(yīng)慎重分析原因，是否遇孤石樁機(jī)移位，或樁基底座不平等問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)修正，確保樁身垂直度控制在1%以?xún)?nèi)。

1.3 終孔深度的控制

在成孔過(guò)程中應(yīng)及時(shí)測(cè)量進(jìn)尺，若進(jìn)尺緩慢時(shí)，根據(jù)地質(zhì)資料估計(jì)已達(dá)基巖面時(shí)要隨時(shí)從錘上漏槽中取樣，判斷其是否已接近或進(jìn)入巖面，經(jīng)判定巖性后應(yīng)正確測(cè)量孔深，然后繼續(xù)沖孔直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求嵌巖尺寸為止，再次取樣鑒定，若巖樣無(wú)變化方能終止，巖樣變化應(yīng)重新確定巖畫(huà)。若持力層無(wú)需入巖，則不必取樣，只需保證樁長(zhǎng)符合設(shè)計(jì)要求。

1.4 水下混凝土澆注的控制

1.4.1 下導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管下端應(yīng)先放到孔底，再提起40cm左右，然后用枕木固定。使隔水球沖出導(dǎo)管后混凝土能順利下灌。

1.4.2 水下混凝土必須具備良好的和易性，坍落度宜為180～220mm，含砂率為40～45%，為改善水下混凝土和易性和緩凝性宜摻外加劑。混凝土初灌量要保證導(dǎo)管底端埋入混凝土中不少于80cm。

1.4.3 在混凝土澆灌中，導(dǎo)管應(yīng)不斷上、下移動(dòng)，使混凝土密實(shí)。導(dǎo)管壁厚不宜小于3mm，直徑宜為200～250mm，直徑制作偏差不立超過(guò)2mm，接頭宜用法蘭或方螺紋方扣快速接頭?；炷翆?dǎo)管不可埋置太深，一般情況下埋入深度超過(guò)6m時(shí)，就應(yīng)及時(shí)提升、拆卸導(dǎo)管。提升導(dǎo)管時(shí)，要避免碰到鋼筋籠，若發(fā)現(xiàn)鋼筋上浮，要及時(shí)采取措施糾正。

1.4.4 準(zhǔn)確測(cè)定成樁的頂面標(biāo)高，防止樁長(zhǎng)不足。在澆灌混凝土?xí)r，應(yīng)及時(shí)用測(cè)錘測(cè)量混凝土表面標(biāo)高，測(cè)量時(shí)必須考慮樁頂浮漿500mm。

2 沖孔灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題出現(xiàn)的原因及處理方法

2.1 堵管或斷樁

2.1.1 常見(jiàn)原因分析

（1）混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，灌注混凝土?xí)r，因供料系統(tǒng)故障，混凝土不能連續(xù)補(bǔ)給，導(dǎo)致不能及時(shí)提升導(dǎo)管而造成堵管停澆。（2）導(dǎo)管埋入混凝土太深。成樁過(guò)程中，導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土高差控制不嚴(yán)，造成未能及時(shí)提升導(dǎo)管。還有少數(shù)施工操作人員怕提升導(dǎo)管后，拆卸工作麻煩，而減少提升拆卸次數(shù)，造成導(dǎo)管埋沒(méi)過(guò)深而堵塞。（3）混凝土性能不良：a.坍落度太小。常見(jiàn)原因有：配合比不當(dāng)，配料控制不嚴(yán)，以及混凝土運(yùn)輸方法不當(dāng)，或停放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成坍落度損失過(guò)大等，致使混凝土下料不暢堵塞導(dǎo)管。b.初凝時(shí)間太短。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水泥初凝時(shí)間不應(yīng)小子45mm。如使用初凝時(shí)間短（但是合格）的水泥配制混凝土，很可能造成堵管。c.砂率大低。砂率低造成混凝土流動(dòng)性差，不適宜用來(lái)澆注水下混凝土。

2.1.2 處理方法

（1）當(dāng)導(dǎo)管堵塞而混凝土尚未初凝時(shí)，可采用下列兩種方法：a.用樁機(jī)起吊設(shè)備吊起一節(jié)鋼軌或其它重物在導(dǎo)管內(nèi)沖擊，把堵塞的混凝土沖開(kāi)。b.迅速提出導(dǎo)管，用高壓水沖通導(dǎo)管，重新下隔水球灌注混凝土。灌注時(shí)，當(dāng)隔水球沖出導(dǎo)管后，應(yīng)將導(dǎo)管繼續(xù)下降，直到導(dǎo)管不能再插入時(shí)，然后再少許提升導(dǎo)管，繼續(xù)灌注混凝土，這樣新灌注的混凝土能與原灌注的混凝土結(jié)合良好。（2）用較小樁錘重新沖孔：當(dāng)孔內(nèi)只澆注少量的混凝土?xí)r，可以采用比鋼筋籠內(nèi)徑小的樁錘，將混凝土沖透直至基巖。然后清孔、澆注混凝土。成樁后宜作動(dòng)測(cè)檢測(cè)。（3）插入式接樁：當(dāng)孔內(nèi)澆注的混凝土量較大，而用較小樁錘沖至基巖有困難時(shí)，可以采用沖除部分混凝土，清孔后繼續(xù)澆注混凝土，形成插入式接樁。接樁面標(biāo)高應(yīng)在該截面的水平應(yīng)力較小處，且停歇時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)。采用此法處理后，其成樁質(zhì)量需作嚴(yán)格檢驗(yàn)，應(yīng)作承載力和樁身完整性檢測(cè)，合格后方可驗(yàn)收。（4）補(bǔ)樁：當(dāng)孔內(nèi)澆注的混凝土數(shù)量很大時(shí)，常采用將此樁報(bào)廢，在臨近位置補(bǔ)樁。但工程量較大造價(jià)較高。補(bǔ)樁后樁的最小中心距宜滿足樁基技術(shù)規(guī)范的規(guī)定。（5）開(kāi)挖式接樁：當(dāng)堵管停澆，樁頂標(biāo)高離設(shè)計(jì)規(guī)定值不遠(yuǎn)時(shí)，可待基坑開(kāi)挖后挖出樁頂、清除泥漿、水泥浮漿層及混凝土松動(dòng)部分，整理好鋼筋，用高一級(jí)標(biāo)號(hào)混凝土將樁接至設(shè)計(jì)標(biāo)高處。

2.2 卡錘

2.2.1 常見(jiàn)原因分析

（1）樁錘在下放過(guò)程中，速度過(guò)快形成大落距自由落體，使錘斜卡在孔壁內(nèi)。（2）因錘徑小于設(shè)計(jì)孔徑，焊完錘牙后重新施工，上下反復(fù)擴(kuò)孔時(shí)，造成樁錘卡在孤石或巖石處。（3）石塊落在孔內(nèi)，夾在錘與孔壁之間。（4）樁錘磨損過(guò)度，孔徑呈梅花形，提錘時(shí)錘的大徑被孔的小徑卡住。

2.2.2 處理方法

（1）若樁錘卡在孔中時(shí)，要注意保證泥漿比重，加強(qiáng)泥漿循環(huán)，然后用樁機(jī)起吊或吊機(jī)協(xié)助頂升起吊，若均無(wú)效再用空心錘或錘焊鋼軌擴(kuò)大孔樁，沖掉探頭石部份，然后再提升。（2）若采用上述方法仍不能吊起時(shí)，可采用水下爆破法，以爆松卡住錘部位，爆破同時(shí)應(yīng)立即用樁機(jī)起吊樁錘，以使樁錘順利脫升。

2.3 坍孔

2.3.1 常見(jiàn)原因分析

（1）泥漿比重不夠，起不到可靠的護(hù)壁作用。（2）護(hù)筒埋置大淺，下端孔坍塌。（3）孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位。（4）遇流砂、軟淤泥、松填土或松砂層，沖孔速度太快。

2.3.2 處理辦法

（1）探明坍塌部位，將砂和粘土（或砂礫和黃土）混合回填到塌孔位置以上1～2m，待回填物沉積密實(shí)后再重新沖孔。（2）提高泥漿面，使之高于孔外水位。（3）如塌孔嚴(yán)重，可將粘土、泥膏投入孔內(nèi)，待孔壁穩(wěn)定后，再低速重新沖孔。

2.4 樁孔偏斜

2.4.1 常見(jiàn)原因分析

（1）沖孔中遇較大的孤石或探頭石。（2）在有傾斜度的軟硬地層交界處、基巖傾斜處，或在粒徑大小懸殊的砂卵石層中沖孔，錘頭所受的阻力不勻。（3）樁機(jī)底座不平或產(chǎn)生不均勻沉陷。

2.4.2 處理來(lái)法

（1）發(fā)現(xiàn)探頭石后，隨即回填碎石，或?qū)稒C(jī)稍移向探頭石一側(cè)，用高沖程猛沖探頭石，擊碎探頭石后再?zèng)_孔。（2）遇基巖石，采用低沖程沖孔，加快沖擊頻率，進(jìn)入基巖后，采用高沖程沖孔。如發(fā)現(xiàn)樁機(jī)傾斜，應(yīng)回填碎石重沖。（3）檢查樁機(jī)底座，及時(shí)調(diào)整以保持樁機(jī)水平。

2.5 鋼筋籠變形、傾斜

2.5.1 常見(jiàn)原因分析

（1）鋼筋籠制作、堆放、運(yùn)輸沒(méi)有按規(guī)定進(jìn)行、造成變形。（2）鋼筋籠吊裝下落速度太快，致使鋼筋籠斜插入孔中。

2.5.2 處理辦法

（1）鋼筋籠制作場(chǎng)地應(yīng)平整，并平放在磚砌的“馬櫈”上。每隔2米設(shè)一道加勁筋。（2）鋼筋籠安裝，使用Ф16鋼筋當(dāng)?shù)踅睿瑢?duì)稱(chēng)焊在鋼筋籠沿軸線方向上，以此作為鋼筋籠延伸線，并固定于鋼護(hù)筒上。（3）鋼筋籠安裝時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔口徐徐下落。放入孔內(nèi)后，要牢牢固定。

3 沖孔灌注樁常用的檢測(cè)方法

3.1 小應(yīng)交檢測(cè)（動(dòng)測(cè)）

主要是檢測(cè)混凝土樁身完整性，檢測(cè)是否縮頸、離析或斷樁，檢測(cè)樁數(shù)一般為樁總數(shù)的20%～30%。

3.2 高應(yīng)變檢測(cè)

主要是用來(lái)檢測(cè)樁的單樁豎向極限承載力，（若在鋼筋籠上埋放應(yīng)變片還可測(cè)其摩和力）進(jìn)而得出其端阻力，也可檢測(cè)混凝土樁身完整性。采用該方法檢測(cè)，錘的重量應(yīng)>預(yù)估的單樁豎向極限承載力的1%。檢測(cè)樁數(shù)為樁總數(shù)的2%，且不少于5根。此檢測(cè)方法費(fèi)用較高。

3.3 抽芯檢測(cè)

主要是檢測(cè)混凝土樁身質(zhì)量，即混凝土強(qiáng)度。若樁基入巖時(shí)還可檢測(cè)樁持力層是否符合設(shè)計(jì)要求，沉渣厚度是否符合設(shè)計(jì)、施工規(guī)范要求。此方法檢測(cè)樁數(shù)為樁總數(shù)的1%，且不少于3根。

3.4 靜載檢測(cè)

主要是檢測(cè)樁的單樁豎向極限承載力，多在試樁時(shí)采用。此檢測(cè)方法需大量混凝土堆塊，運(yùn)輸量大、時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高，但其檢測(cè)數(shù)值較直觀、準(zhǔn)確。此檢測(cè)樁數(shù)為樁數(shù)的1%，且不少于3根。在選用檢測(cè)方法時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，合理選用。若只需檢測(cè)樁身完整性時(shí)，就不必采用高應(yīng)變的方法，只需采用小應(yīng)變方法即可。需檢測(cè)單樁豎向極限承載力，而工期緊，希望檢測(cè)時(shí)間短，只需采用高應(yīng)變檢測(cè)即可，而不考慮用靜載檢測(cè)方法。

結(jié)語(yǔ)

本文主要論述沖孔灌注樁的施工質(zhì)量、施工中常出現(xiàn)問(wèn)題的原因分析和處理；辦法以及質(zhì)量檢測(cè)方法。多年來(lái)，作者對(duì)沖孔灌注樁有較深的研究和探討，掌握或解決了沖孔灌注樁施工質(zhì)量、出現(xiàn)問(wèn)題如何處理以及相關(guān)檢測(cè)的方法。

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