鉆孔灌注混凝土樁質(zhì)量控制和缺陷處理方法

康鐵錘 萬(wàn)延軍/.河南裕來(lái)建筑工程有限公司；.汝州市建筑勘察設(shè)計(jì)院有限公司

鉆孔灌注混凝土樁質(zhì)量控制和缺陷處理方法

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針對(duì)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中容易發(fā)生的質(zhì)量缺陷，分析了問(wèn)題出現(xiàn)的原因，提出了有效的控制措施和處理方法，以保證整個(gè)工程的施工質(zhì)量。

鉆孔灌注樁；質(zhì)量缺陷；處理措施

一、概述

鉆孔灌注混凝土樁是在泥漿護(hù)壁的條件下，機(jī)械鉆進(jìn)形成樁孔，用導(dǎo)管灌注混凝土的施工方法。鉆孔灌注混凝土樁基礎(chǔ)與其他混凝土樁基相比，施工成本低，對(duì)工程施工作業(yè)場(chǎng)地周邊環(huán)境及地質(zhì)影響較小，所以在公路、鐵路、水利、水電等大型建筑以及各類(lèi)民用建筑中，都得到了廣泛應(yīng)用。鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過(guò)程無(wú)法觀察，成樁后也不能開(kāi)挖驗(yàn)收，施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。防治在鉆孔混凝土樁施工過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題，保質(zhì)保量地完成樁基施工是十分重要的施工環(huán)節(jié)，所以深入地分析鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并運(yùn)用相應(yīng)的防治措施解決問(wèn)題，在鉆孔灌注樁的施工中非常重要。

二、施工過(guò)程中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及處理措施

1.鉆孔偏斜。鉆機(jī)安裝時(shí)沒(méi)有支撐好、鉆孔土層結(jié)構(gòu)性質(zhì)不均勻等因素引起鉆機(jī)整體偏斜或鉆頭在鉆孔內(nèi)偏斜，導(dǎo)致出現(xiàn)鉆孔偏斜。

因鉆機(jī)安裝傾斜造成偏空，應(yīng)先移開(kāi)鉆機(jī)，檢查鉆孔壁情況，若鉆孔壁比較穩(wěn)定，則應(yīng)加固施工范圍內(nèi)的地基或加大鉆機(jī)的支撐面積，然后重新安裝鉆機(jī)恢復(fù)施工。如果鉆孔壁隨時(shí)有坍塌的可能，則將鉆孔回填至原地面標(biāo)高，待地層靜置穩(wěn)定后重新開(kāi)始鉆孔。

如果是地層結(jié)構(gòu)不均勻引起的偏斜空，應(yīng)先分析巖層的走向，然后再用適當(dāng)?shù)幕靥盍匣靥钪劣?jì)算確定的高程處，靜置一段時(shí)間后再恢復(fù)施工。

2.彎孔、縮孔。造成彎孔、縮孔的原因是由于塑性土膨脹，使成孔后的孔徑產(chǎn)生彎曲、孔徑局部變小。

將鉆機(jī)鉆頭提到偏斜、縮孔處，采用上下反復(fù)掃孔的辦法以擴(kuò)大孔徑，直到鉆孔正直為止；成孔時(shí)應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，縮短澄空時(shí)間，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，孔壁不會(huì)滲水也不會(huì)引起膨脹；還可以針對(duì)縮孔原因，先用塊石或卵石回填，再采用重量較大的沖擊鉆沖擊，擠緊鉆孔孔壁的辦法處理。

3.坍孔。鉆進(jìn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷有氣泡出現(xiàn)，或者泥漿突然漏失，則說(shuō)明有孔壁坍陷跡象。孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散的土層中進(jìn)尺較快、泥漿護(hù)壁不好、吊裝鋼筋籠碰撞孔壁、護(hù)筒周?chē)从谜惩辆o密填封及護(hù)筒內(nèi)水位不高等因素。

可采用優(yōu)質(zhì)泥漿并適當(dāng)加大泥漿的密度、埋深護(hù)筒、加高護(hù)筒內(nèi)水位等措施防止坍孔，坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)回填重新鉆孔。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止鋼筋籠變形，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要快速焊接，盡可能地縮短安放時(shí)間。成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3小時(shí)，在保證混凝土施工質(zhì)量的情況下，盡可能縮短其灌注時(shí)間。

4.護(hù)筒脫落。因施工地點(diǎn)地表層多為砂粘土，施工時(shí)孔口使用鋼護(hù)筒防止塌孔，護(hù)筒底部及四周用粘土填實(shí)。若護(hù)筒背后填土不密實(shí)或受水流的浸泡等引起護(hù)筒失去穩(wěn)定而脫落。

出現(xiàn)護(hù)筒脫落應(yīng)立即停止鉆孔，將鉆機(jī)移開(kāi)。由于水流浸泡引起的，應(yīng)先排除流水，在原地面上填一層粘土使地面干燥、不滲漏然后重新安裝護(hù)筒；由填土質(zhì)量引起的，應(yīng)重新埋設(shè)護(hù)筒，保證其穩(wěn)定性。

5.樁底沉渣量過(guò)多。樁底沉渣量過(guò)多的原因可能存在于以下幾個(gè)方面：清孔不徹底或沒(méi)有進(jìn)行二次清孔；泥漿密度過(guò)小或泥漿注入量不夠沒(méi)有使沉渣浮起；鋼筋籠吊放過(guò)程中碰撞孔壁使泥土坍落；清孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致泥漿沉積。

成孔后，鉆頭提高至孔底10cm～20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持清孔時(shí)間不少于30分鐘。采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿的密度和粘度。吊放鋼筋籠時(shí)，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免鋼筋籠碰撞孔壁。采用較快的鋼筋連接方法對(duì)接鋼筋籠，減少空孔時(shí)間。安防鋼筋籠后檢查沉渣量，若沉渣量超過(guò)規(guī)范要求，則應(yīng)進(jìn)行二次清孔。灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30cm～40cm，要有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1m以上，利用混凝土的沖擊力沖開(kāi)孔底沉渣。

6.鋼筋籠上浮。鋼筋籠上浮的原因主要是由于鋼筋籠在制作、堆放、吊裝、運(yùn)輸?shù)仁┕み^(guò)程不符合規(guī)范要求，導(dǎo)致鋼筋骨架內(nèi)徑與導(dǎo)管外壁的間距過(guò)小，使導(dǎo)管在提升的過(guò)程中掛帶了鋼筋籠。其次，施工過(guò)程中混凝土澆筑速度過(guò)快，混凝土面升至鋼筋籠底部產(chǎn)生向上的浮力和沖力，導(dǎo)致鋼筋籠向上移動(dòng)。

處理措施是對(duì)鋼筋籠不符合設(shè)計(jì)要求的，應(yīng)在混凝土灌注樁的上端增加局部鋼筋，并增設(shè)固定裝置，防止鋼筋籠上浮。再者要嚴(yán)格控制鋼筋籠的加工質(zhì)量，防止變形，確保鋼筋籠內(nèi)徑與導(dǎo)管外壁之間的距離。在混凝土澆注過(guò)快引起的鋼筋籠上浮問(wèn)題上，應(yīng)控制混凝土適當(dāng)?shù)臐仓亢蜐补嗨俣龋磸?fù)上下?lián)u動(dòng)導(dǎo)管。如果鋼筋籠上浮問(wèn)題得不到解決，必須中止?jié)补嗷炷?，拔出?dǎo)管，向孔內(nèi)回填粘土，該樁作廢處理。并及時(shí)聯(lián)系監(jiān)理人員、設(shè)計(jì)人員重新補(bǔ)樁。

7.斷樁與夾泥層。泥漿過(guò)稠是造成夾泥層的主要原因。泥漿過(guò)稠，如泥漿比重大且泥漿中含有較大的泥塊，加大了澆注混凝土的阻力，會(huì)在施工過(guò)程中發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等情況，甚至導(dǎo)管內(nèi)灌滿(mǎn)混凝土還是不行，最后只好提取導(dǎo)管上下震動(dòng)，由于導(dǎo)管內(nèi)存儲(chǔ)大量混凝土，在混凝土流出導(dǎo)管時(shí)，沖力過(guò)大，沖破泥漿最薄弱處迅速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層。導(dǎo)管埋置深度是造成夾泥層的另一個(gè)原因。導(dǎo)管埋得太深，拔出導(dǎo)管時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔出后混凝土不能及時(shí)充填，造成泥漿填入。引起斷樁的主要原因是混凝土灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，此時(shí)上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而后隨時(shí)間增長(zhǎng)，泥漿中殘?jiān)粩喑恋?，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，導(dǎo)致堵管與導(dǎo)管拔不出來(lái)，引起斷樁事故。

斷樁與夾泥層這兩種質(zhì)量缺陷直接影響樁身的承載能力，直接關(guān)系到工程的質(zhì)量，一旦發(fā)生會(huì)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和工期延誤。在施工中首先要認(rèn)真做好清孔，防止孔壁坍塌；其次盡可能提高混凝土灌注速度，開(kāi)始澆筑時(shí)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，并快速連續(xù)澆注，使混凝土和泥漿一直處于流動(dòng)狀態(tài)，可防止導(dǎo)管堵塞。其次，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，澆筑混凝土的過(guò)程中要隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程；尤其注意灌注水下混凝土前，檢查導(dǎo)管是否有漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。

對(duì)于發(fā)生少量夾層斷樁，用小型沖擊鉆直徑60～75系列孔，以樁中心孔為圓心，其余孔分布在450mm的圓周上，進(jìn)行置換清理泥漿和雜物，清理后采取高壓注漿處理。夾層嚴(yán)重的斷樁，與設(shè)計(jì)單位協(xié)商，采取換樁芯或補(bǔ)樁方案進(jìn)行處理。

三、結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁是較常見(jiàn)、施工速度較快、受氣候環(huán)境影響小的基礎(chǔ)形式。在施工中，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)文件與施工規(guī)范的要求，選取合理的施工工藝，以預(yù)防為主的原則，采取切實(shí)有效的施工措施進(jìn)行施工質(zhì)量控制，及時(shí)解決出現(xiàn)的各種問(wèn)題，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，減少質(zhì)量問(wèn)題，杜絕質(zhì)量事故的發(fā)生。

[1]丁育南，朱偉強(qiáng)，戚啟明。鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工質(zhì)量監(jiān)控要點(diǎn)[J].施工技術(shù)，2006（6）：10.