樁基施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的分析與處理

劉錦生

（福建省泉州市東海建筑有限公司）

樁基施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的分析與處理

劉錦生

（福建省泉州市東海建筑有限公司）

樁基是一種非常常用的基礎(chǔ)形式，如果天然地基無(wú)法對(duì)工程地基的要求進(jìn)行滿足，那么就可以采用樁基礎(chǔ)的辦法對(duì)基礎(chǔ)的承載力和抗壓力進(jìn)行提高。在工程樁基施工中，不論采用哪種樁基形式，必須要求其施工質(zhì)量符合要求，并且做好樁基質(zhì)量問(wèn)題的研究。本文主要闡述了樁基施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題的分析與處理。

樁基；質(zhì)量；預(yù)防；處理；斷樁

引言

隨著工程建設(shè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，樁基在工程基礎(chǔ)施工中的運(yùn)用變得越來(lái)越廣泛。樁基施工屬于隱蔽工程，稍不注意很容易出現(xiàn)質(zhì)量事故，如斷樁等等，必須加強(qiáng)對(duì)樁基施工中常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行研究，找出有效的解決措施。

1　塌孔

在樁基鉆孔的過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)排除的泥漿中不斷的出現(xiàn)氣泡，或者是泥漿突然發(fā)生漏失的現(xiàn)象，那么就說(shuō)明孔壁坍陷的跡象。

1.1產(chǎn)生的原因

一般情況下，由于護(hù)筒內(nèi)水位較低，沒(méi)有足夠的水壓力來(lái)保證對(duì)孔壁的支撐，或者孔壁土質(zhì)松散，而泥漿護(hù)壁措施沒(méi)有做到位，或是因?yàn)樽o(hù)洞周圍未用粘土緊密填封從而造成孔壁坍陷。而由于施工過(guò)程中采取的措施不當(dāng)也易引起孔壁坍陷，比如成孔后未及時(shí)進(jìn)行灌注、鉆進(jìn)中速度太快等等。

1.2塌孔事故的預(yù)防與處理

控制鉆孔進(jìn)度，并選用較大密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿，鉆孔時(shí)隨時(shí)量測(cè)鉆孔深度并與設(shè)計(jì)勘測(cè)的地質(zhì)資料相對(duì)應(yīng)，同時(shí)備足粘土和片石，當(dāng)鉆至溶洞頂時(shí)，采取低沖程鉆進(jìn)。保證孔內(nèi)水頭高度，密切注意孔內(nèi)泥漿高度。清孔時(shí)應(yīng)指定專人補(bǔ)漿，保持水頭高度和粘稠度。在松軟砂層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，且用較好泥漿護(hù)壁。提取鉆頭、鋼筋籠下放時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心垂直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。如果塌孔事故已經(jīng)，那么必須需要按照?qǐng)D1的方式進(jìn)行鋼護(hù)筒的設(shè)置。

圖1　塌孔處理中鋼護(hù)筒的放置示意圖

2　卡管

水中灌注混凝土過(guò)程中，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。

2.1造成原因

初灌時(shí)，由于混凝土流動(dòng)性或者坍落度未控制好而造成離析，或者混凝土原材料中中粗骨料未按要求選擇，粒徑太大也容易造成離析。而施工過(guò)程中混凝土澆筑的連續(xù)性也有可能產(chǎn)生離析。

2.2預(yù)防和處理措施

使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出；或采用隔水蓋板或插板蓋住導(dǎo)管頂部，封底時(shí)拉起蓋板或抽時(shí)插板即可，安全、方便。在混凝土灌注時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)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(yīng)實(shí)驗(yàn)室確定，坍落度宜為18～22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)＜0mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)試壓。在進(jìn)行澆筑施工時(shí)，要避免導(dǎo)管中空氣形成氣塞，可以采取緩慢導(dǎo)入混凝土的方法來(lái)避免高壓氣塞的產(chǎn)生。同時(shí)施工中要保證施工機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)正常，防止因機(jī)械故障對(duì)施工質(zhì)量造成影響。

3　成孔偏斜

成孔壁樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

3.1造成原因

施工現(xiàn)場(chǎng)不平整，不堅(jiān)實(shí)，地面軟弱或軟硬不均勻，在支架上鉆孔時(shí)，支架的承載力不足，發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致鉆桿不垂直。鉆機(jī)部件磨損，接頭松動(dòng)，鉆桿彎曲。鉆頭晃動(dòng)偏離軸線，擴(kuò)孔較大。土層斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其他硬物等情形。施工檢測(cè)控制不到位。

3.2鉆孔偏斜的處理措施

安裝鉆機(jī)應(yīng)保證安裝牢固、底座水平，確保鉆頭和護(hù)筒中心在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。軟硬地層交界處可加適量片石，小沖程鉆進(jìn)；如遇探頭石，用低錘擊密，把石打碎；穿過(guò)傾斜巖層時(shí)，應(yīng)采用自重較大的沖擊鉆，以慢速鉆孔。

4　鋼筋籠上浮

鋼筋籠在混凝土灌注過(guò)程中上浮。如某工程采用鉆孔灌注樁施工，該工程采用456根樁基，樁孔深度平均為7.2m，以石灰?guī)r作為樁端持力層，地下情況為典型的喀斯特地貌。在該工程成樁過(guò)程中出現(xiàn)了鋼筋籠上浮的現(xiàn)象，以下針對(duì)該工程鋼筋籠上浮的原因進(jìn)行分析：

4.1原因分析

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，在混凝土澆筑過(guò)程中，導(dǎo)管與鋼筋籠之間的間距小，粗骨料的粒徑太大，鋼筋籠搭接焊頭未焊平，導(dǎo)管在提升、下沉來(lái)回過(guò)程中，法蘭盤掛帶鋼筋籠。鋼筋籠在安裝吊放的過(guò)程中，骨架扭曲、箍筋變形、脫焊或且導(dǎo)管傾斜，使得鋼筋籠與導(dǎo)管外壁緊密接觸?；炷翝仓Ｐ獣r(shí)間過(guò)長(zhǎng)混凝土已初凝，導(dǎo)管提升時(shí)將鋼筋籠帶出?；炷翝仓欤炷撩嫔龄摻罨\底時(shí)產(chǎn)生向上“浮力”導(dǎo)致鋼筋籠上浮。

4.2防治和處理措施

如果出現(xiàn)了鋼筋籠上浮的現(xiàn)象，首先就應(yīng)該立即停止灌注混凝土，計(jì)算出上浮的高度，當(dāng)上浮的高度較小時(shí)可以通過(guò)鉆機(jī)護(hù)筒控制它的上浮，然后提拔導(dǎo)管是導(dǎo)管的埋深控制在1m左右，但是不能提的過(guò)多，以防導(dǎo)管進(jìn)水，接著可以按照正常的速度灌注。不過(guò)這些措施需要征求監(jiān)理的意見(jiàn)，會(huì)同設(shè)計(jì)代表進(jìn)一步確定鋼筋籠上浮后樁基的強(qiáng)度及受力是否符合要求。當(dāng)上浮的高度過(guò)大時(shí)，應(yīng)立即拔除導(dǎo)管，吊起鋼筋籠重新清孔。為了防止鋼筋籠的上浮，可以采取如下的措施，首先可以在滿足設(shè)計(jì)的條件下適當(dāng)?shù)臏p少鋼筋籠底部箍筋的間距和數(shù)量以減小混凝土對(duì)鋼筋籠的沖擊力，另外應(yīng)做鋼筋籠的定位措施，可以接長(zhǎng)四根主筋，并把他們焊接固定在護(hù)筒上阻止它的上浮。

5　斷樁

混凝土凝固后不連續(xù)，中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁。見(jiàn)圖2。

圖2　斷樁示意圖

5.1造成原因

在封底的過(guò)程中，因?yàn)閷?dǎo)管的底部距離孔底比較遠(yuǎn)，導(dǎo)致混凝土被泥漿產(chǎn)生稀釋的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致水灰比變大，使得混凝土出現(xiàn)無(wú)法凝固的現(xiàn)象，使得在基巖與樁體之間被不產(chǎn)生凝固的混凝土填充。如果泥漿稠度過(guò)大，那么會(huì)導(dǎo)致澆筑混凝土的阻力變大。泥漿過(guò)稠，增加了澆注混凝土的阻力，如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊，導(dǎo)致在施工中經(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，由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量混凝土，一旦流出其勢(shì)甚猛，在混凝土流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層。灌注混凝土過(guò)程中，因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗鲁烈彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因。

導(dǎo)管提漏有兩種原因：①當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下振擊法，使混凝土強(qiáng)行流出，但如此時(shí)導(dǎo)管埋深很少，極易提漏；②因泥漿過(guò)稠，如果估算或測(cè)混凝土面難，在測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí)，對(duì)混凝土澆注高度判斷錯(cuò)誤，而在卸管時(shí)多提，使導(dǎo)管提離混凝土面，也就產(chǎn)生提漏，引起斷樁。灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長(zhǎng)，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(lái)，引發(fā)斷樁事故。

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。澆注混凝土?xí)r，沒(méi)有從導(dǎo)管內(nèi)灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。

5.2預(yù)防和處理措施

在成孔之后，需要進(jìn)行及時(shí)有效的清孔作業(yè)，以防孔壁發(fā)生坍塌的現(xiàn)象。具體清孔的實(shí)際需要根據(jù)孔中沉渣的情況進(jìn)行確定，在清孔作業(yè)結(jié)束之后，需要進(jìn)行立即灌注混凝土，這樣可以避免對(duì)孔底沉渣超標(biāo)的現(xiàn)象。

在混凝土澆筑之前，需要對(duì)孔徑進(jìn)行有效的測(cè)量，將首次需要灌注的混凝土的量進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算。在混凝土灌注的過(guò)程中，必須對(duì)混凝土澆筑的速度進(jìn)行盡可能的提高，并且在澆筑初期，需要盡可能的對(duì)大量的混凝土進(jìn)行積累，這樣可以產(chǎn)生巨大的沖擊力從而對(duì)泥漿的阻力進(jìn)行克服。必須保證混凝土快速連續(xù)的澆筑，這樣可以保證混凝土以及泥漿一直處在流動(dòng)的狀態(tài)，可以對(duì)導(dǎo)管堵塞的現(xiàn)象進(jìn)行有效的預(yù)防。在混凝土灌注過(guò)程中，必須隨時(shí)對(duì)混凝土面的標(biāo)高以及導(dǎo)管的埋深進(jìn)行控制，對(duì)導(dǎo)管的準(zhǔn)確以及可靠進(jìn)行提升，并且嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行施工。嚴(yán)格確定混凝土的配合比，混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度（見(jiàn)圖3）損失應(yīng)滿足灌注要求。在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過(guò)程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過(guò)程中應(yīng)避免停電、停水，必要時(shí)應(yīng)有備用攪拌機(jī)、發(fā)電機(jī)等應(yīng)急設(shè)施。導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過(guò)多。

圖3　坍落度示意圖

6　結(jié)語(yǔ)

總之，在工程施工中，樁基的施工質(zhì)量對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量具有直接的聯(lián)系。樁基的質(zhì)量事故類型很多，造成樁基產(chǎn)生質(zhì)量事故的原因也有很多，必須加強(qiáng)研究，針對(duì)工程實(shí)際情況，針對(duì)發(fā)生的各種意外，找出有效的預(yù)防以及處理措施，保證樁基施工質(zhì)量。

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2015-5-21