淺談鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制問題及處理方法

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摘要：本文結(jié)合筆者多年實踐工作經(jīng)驗，對鉆孔灌注樁可能出現(xiàn)的一些質(zhì)量問題進(jìn)行詳細(xì)的敘述，且針對其產(chǎn)生的質(zhì)量問題，擇其兩者分析形成原因，同時對其通病進(jìn)行研究并給出相應(yīng)處理方法。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制；分析原因；處理方法

1 鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制

1.1 鉆孔方法的選擇

應(yīng)根據(jù)工程所在地的地質(zhì)條件，選擇適宜的鉆孔方法。根據(jù)以往的經(jīng)驗，認(rèn)為旋挖鉆不適宜用于有流砂層、卵（礫）石土層的地區(qū)，因為旋挖鉆成孔速度快，一般每天進(jìn)尺可達(dá)幾米、幾十米，也就是說，有時每天可鉆成一根樁，再加上需要提升鉆頭、擾動大，這樣在孔壁上很難形成穩(wěn)定的泥漿皮，孔壁的穩(wěn)定性差，在混凝土灌注過程中容易從孔壁上掉下泥塊，形成夾泥。最好通過試鉆來決定是否采用旋挖鉆成孔，并積累經(jīng)驗。

1.2 鉆孔中的注意事項

1）護(hù)筒一定要埋設(shè)好，要有合適的長度和強(qiáng)度，護(hù)筒頂端要高出施工地面 0.3 m 以上；護(hù)筒一定要采用鋼板或鋼筋混凝土制作，決不能采用磚砌；護(hù)筒背面的空隙要用粘土夯填實，以保證施工中孔口不坍塌，保持孔內(nèi)泥漿面的高程。

2）鉆孔過程中，應(yīng)采用泥漿護(hù)壁，以防止孔壁坍塌。泥漿一般可用粘土制備，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件較差時，可采用膨潤土泥漿，泥漿比重可控制在 1.05 ～1.3 之間。泥漿面稍低于護(hù)筒頂端，并在鉆孔中始終保持一定，當(dāng)泥漿面突然下降時，要及時分析原因，采取適當(dāng)措施。應(yīng)經(jīng)常對泥漿進(jìn)行檢測和試驗，不符合要求時，應(yīng)及時改正。

3）鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，不得中斷，即中間停頓時間不能過長，以防坍孔。

4）鉆孔過程中，如發(fā)生故障，應(yīng)及時查明原因并予以處理。處理故障或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外。

5）在交接班時以及每鉆進(jìn)一段時間，都應(yīng)將鉆頭提出孔外，對鋼絲繩及連接件進(jìn)行檢查，以防鉆進(jìn)中鉆頭掉入孔內(nèi)而造成事故。

6）對于有流砂層、淤泥質(zhì)土層等不良地質(zhì)條件的地方，宜用沖擊鉆成孔，并在鉆進(jìn)到這些不良地層時可向孔內(nèi)拋填粘土、粒徑較小的薄片石等，以增加土層孔壁的穩(wěn)定密實性，防止塌孔。

1.3 鉆孔檢查

1）鉆孔過程中，探孔器或其他儀器，對鉆孔直徑、深度、傾斜度應(yīng)滿足驗尺、規(guī)范要求。2）當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計要求，在清孔完畢、放置鋼筋籠之前，應(yīng)對樁長進(jìn)行檢查，注意測繩的準(zhǔn)確性，樁長應(yīng)滿足設(shè)計要求。3）鉆孔經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有缺陷，如直徑減小、孔內(nèi)有探頭石、傾斜度超標(biāo)等，應(yīng)采取適當(dāng)措施，予以整改。4）鉆孔偏差應(yīng)滿足驗標(biāo)、規(guī)范要求。

1.4 清孔

1）鉆孔達(dá)到圖紙規(guī)定的深度后，且成孔質(zhì)量符合要求，應(yīng)立即進(jìn)行清孔。2）清孔時，孔內(nèi)水位應(yīng)保持在護(hù)筒上口高度附近，以防止塌孔。3）灌注水下混凝土前，孔底沉渣厚度應(yīng)滿足驗標(biāo)、規(guī)范要求。4）清孔可根據(jù)現(xiàn)場實際條件選用換漿、抽漿、掏渣等方法。5）清孔后的泥漿指標(biāo)，應(yīng)滿足驗標(biāo)、規(guī)范要求。6）嚴(yán)禁用超鉆代替清孔。

1.5 鋼筋籠

1）鋼筋籠主筋的型號和直徑、數(shù)量、間距、長度應(yīng)符合設(shè)計要求，并按規(guī)范要求進(jìn)行綁扎和焊接。2）儲存、運輸、吊放鋼筋籠過程中，應(yīng)防止其扭曲及變形。3）鋼筋籠分節(jié)吊裝、就地焊接時，上下節(jié)位置必須對準(zhǔn)，軸線應(yīng)一致，保證符合焊接質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。4）鋼筋籠應(yīng)垂直吊放入孔內(nèi)，防止籠底部鋼筋碰撞孔壁而掉泥塊。5）鋼筋籠放入孔內(nèi)后，應(yīng)采取措施，牢固定位。6）鋼筋籠上應(yīng)事先安設(shè)控制鋼筋籠和孔壁凈距的混凝土間隔塊，或用適當(dāng)彎折的焊接的鋼筋，或用其他有效方法，以保證設(shè)計圖要求的鋼筋保護(hù)層得到滿足。

1.6 混凝土灌注

1）灌注混凝土前，應(yīng)再次檢測孔底沉渣厚度，如超標(biāo)，應(yīng)再次清孔。

2）混凝土拌和物運至灌注地點時，應(yīng)按規(guī)定檢查和易性和坍落度，如不符合規(guī)定要求，應(yīng)再次進(jìn)行拌和，二次拌和后仍不符合要求時，不得使用。

3）灌注前，施工、監(jiān)理人員應(yīng)檢查混凝土備料情況、攪拌、運輸和灌注設(shè)備狀況，避免灌注過程中意外中斷；孔口最好用鋼板、木板等物品封閉起來，防止灌注過程中雜物掉入孔內(nèi)，造成缺陷。

4）水下混凝土灌注應(yīng)用導(dǎo)管法。導(dǎo)管內(nèi)徑不小于 250 mm，灌注前，應(yīng)檢查導(dǎo)管接頭的密封性（ 不漏水）和抗拉強(qiáng)度。

5）首批混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管初次埋入混凝土的深度不小于 1.0 mm，水下混凝土應(yīng)連續(xù)灌注，不得中斷。

6）在整個灌注過程中，導(dǎo)管埋入混凝土的深度不宜小于2.0 mm，也不得大于 6.0 mm。既要防止導(dǎo)管埋深過淺造成斷樁，又要防止導(dǎo)管埋深過大拔不動而導(dǎo)致質(zhì)量事故。

7）在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常測量孔內(nèi)混凝土面的位置，及時調(diào)整導(dǎo)管埋深。對灌注時間較長的樁，當(dāng)灌注到樁上半部時，為避免泥漿沉淀層的影響，可采用向孔內(nèi)沉淀層部分高壓注射稀泥漿或壓縮空氣的辦法，來沖散、稀釋沉淀層，以保證成樁質(zhì)量，防止夾泥、斷樁等事故的發(fā)生。

8）水下混凝土灌注頂面最后應(yīng)高出設(shè)計樁頂 0.5 m ～ 1.0 m以上，以便清除泥漿沉淀層，保證樁頂混凝土強(qiáng)度和灌注樁質(zhì)量。多余部分接樁或承臺施工前必須鑿除，樁頂應(yīng)為新鮮混凝土、無松散層等。

9）經(jīng)監(jiān)理工程師檢查同意簽證后，才可進(jìn)行水下混凝土灌注，在灌注過程中，監(jiān)理人員必須全過程旁站。

2 鉆孔灌注樁的質(zhì)量缺陷類型及形成原因

我國建設(shè)部于 2003 年發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) JGJ 103-2003 建筑基樁檢測技術(shù)規(guī)范。在本規(guī)范中，將基樁質(zhì)量（樁身完整性）分為4 類：Ⅰ類樁（優(yōu)良）：樁身完整；Ⅱ類樁（合格）：樁身有輕微缺陷，不會影響樁身結(jié)構(gòu)承載力的正常發(fā)揮；Ⅲ類樁（較差）：樁身有明顯缺陷。對樁身結(jié)構(gòu)承載力有影響，需要通過設(shè)計人員驗算，來確定是否需要處理；Ⅳ類樁（報廢）：樁身存在嚴(yán)重缺陷，必須進(jìn)行工程處理。

根據(jù)實踐中開挖樁的情況來看，樁的缺陷主要有縮頸、夾泥（砂）、空洞、蜂窩、混凝土離析（低強(qiáng)度）、斷裂、短樁等，而前五類可統(tǒng)稱為“縮頸”（截面削弱）類缺陷。

縮頸：主要是指實際成樁的截面積小于設(shè)計截面積，其缺陷部位可能被泥、砂侵蝕，也可能是混凝土離析、空洞、蜂窩等導(dǎo)致樁身混凝土強(qiáng)度降低?！翱s頸”類缺陷降低了樁的承載能力，影響樁的正常使用。

斷裂：是指在樁身某一部位，上下混凝土不連續(xù)。樁如果發(fā)生斷裂，則極大降低了樁的承載能力，就是不合格，不能再正常使用。

短樁：是指實際樁小于設(shè)計樁長。在實行施工監(jiān)理的工程中，此類現(xiàn)象一般不會發(fā)生。

下面分析一下縮頸、斷樁形成的原因：

1）清孔不徹底、樁底沉渣較厚，在混凝土澆筑過程中泥渣被夾埋了進(jìn)去。2）在水下混凝土澆筑過程中，孔壁不穩(wěn)定，有些孔壁上的泥塊掉了下去，或是在下鋼筋籠時，碰撞、刮蹭孔壁而掉泥塊，被混凝土所裹攜。3）水下混凝土和易性差，在灌注過程中，混凝土發(fā)生了離析。4）由于停電或?qū)Ч茉诨炷林新裆钸^大而拔不動或其他原因，水下混凝土灌注不連續(xù)，間斷時間過長，導(dǎo)致斷樁。5）由于導(dǎo)管埋深計算錯誤或當(dāng)混凝土堵塞導(dǎo)管時，導(dǎo)管上拔過多，導(dǎo)致導(dǎo)管脫離混凝土面，泥漿進(jìn)入管內(nèi)，造成斷樁。6）對長大樁來說，盡管施工單位在鉆孔、清孔、灌注過程中確實是嚴(yán)格按規(guī)范進(jìn)行施工，但還是出現(xiàn)了缺陷樁。根據(jù)本人在工程中觀察、分析，認(rèn)為原因是：混凝土灌注時間較長，在灌注過程中，隨著混凝土面的上升，原已清孔達(dá)標(biāo)的泥漿中的顆粒逐漸沉淀，在混凝土上方形成了一個沉淀層，其密度和厚度隨著時間逐漸增大；由于沉淀層的存在，技術(shù)人員用測錘測量混凝土面的深度時，就很難下探到真正的混凝土面，造成導(dǎo)管在混凝土中埋深計算的失誤，再加上灌注到樁上半部分時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土的壓力差也在逐漸減小，混凝土灌注進(jìn)展就不順利，有時還會出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，因此，施工人員勢必多上下提動、搖晃導(dǎo)管，這樣，有時看似導(dǎo)管埋深符合要求，實際上可能管底已脫離混凝土層而進(jìn)入沉淀層。但由于沉淀層的密度較大且較厚，水進(jìn)不了導(dǎo)管內(nèi)，現(xiàn)象不易發(fā)覺，從而造成夾泥斷樁；另外，在灌注過程中，由于此沉淀層的存在，混凝土的上升面有可能不會是一個平面，而是“凸”形達(dá)到一定程度而呈不穩(wěn)定狀態(tài)，再加上導(dǎo)管的晃動就會向周圍坍塌，從而將沉淀泥層裹攜進(jìn)去，形成夾泥縮頸。7）當(dāng)某個樁剛剛灌注完混凝土，強(qiáng)度還未達(dá)到要求時，就緊接著用沖擊鉆施工其較近的孔，有可能將此樁擠斷，或用機(jī)械開挖基坑時，將樁碰斷、拉斷等。

最后，簡單地談一下對缺陷樁的處理：對于缺陷部位在樁上半部、離樁頂不遠(yuǎn)，或處于地下水位以上時，在能夠保證人身安全的前提下，可以采用人工挖孔下去，對缺陷部位進(jìn)行鑿除、清洗、補(bǔ)灌混凝土來處理。在工程實踐中，對大多數(shù)缺陷按此方法進(jìn)行處理，并用動測法進(jìn)行了復(fù)測，證明新舊混凝土結(jié)合良好，能夠滿足使用要求。

對于缺陷部位較深或處于地下水位以下、無法人工開挖處理時，可采用高壓注漿補(bǔ)強(qiáng)處理，也可以采用下沉井護(hù)壁、進(jìn)行開挖處理。

補(bǔ)樁法：對于無法采用上述方法處理的缺陷樁，可提請設(shè)計部門，采取補(bǔ)樁法來處理，即：根據(jù)需要增加一個或多個樁，并用承臺連接共同受力。當(dāng)然，這種辦法處理起來費時、費力，投入也大。

3 結(jié)語

只要抓好鉆孔、清孔、水下混凝土拌和及混凝土灌注等關(guān)鍵工序，加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理，提高操作人員的責(zé)任意識和作業(yè)水平，嚴(yán)格按設(shè)計、規(guī)范、驗收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，做好事前和事中控制工作，泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁的工程質(zhì)量是完全可以保證的。