鉆孔灌注樁常見質(zhì)量缺陷的所致成因與應(yīng)對舉措

李 鵬

新疆北新路橋集團股份有限公司

1 鉆孔灌注樁的常見質(zhì)量缺陷

鉆孔灌注樁作為橋梁工程中的重要樁基形式，一旦施工中質(zhì)量把控不嚴，極易導(dǎo)致出現(xiàn)樁心偏位、樁身傾斜、樁體沉降超標、斷樁、擴徑等質(zhì)量缺陷。而多數(shù)橋梁工程項目因所處地質(zhì)、水文條件復(fù)雜，往往須采取泥漿護壁鉆孔樁進行作業(yè)，然而，此種工藝相對較為繁雜且施工中不確定因素眾多，例如，泥漿配比不合理、混凝土澆筑控制不當(dāng)、孔底沉渣清理不徹底等任一環(huán)節(jié)的疏忽大意，或是施工前準備不到位、施工中管控不嚴或突發(fā)情況處理不當(dāng)?shù)?，均有可能?dǎo)致樁基出現(xiàn)上述一系列質(zhì)量缺陷，如此不僅會對樁基的承載性能造成影響，而且還會直接危及上承結(jié)構(gòu)的安全性、穩(wěn)定性，進而導(dǎo)致橋梁的質(zhì)量及安全性大大降低。

2 鉆孔灌注樁常見質(zhì)量缺陷的所致成因與應(yīng)對舉措

2.1 樁心偏位

2.1.1 所致成因

橋梁承臺下方各樁基的豎向應(yīng)力值相等，且上承結(jié)構(gòu)自重及行車等的反向荷載平均分攤至每根樁基，如若樁心出現(xiàn)偏位就會導(dǎo)致下方樁基受力不均，從而致使某根樁基因荷載超限而出現(xiàn)斷樁、沉降，并對整個橋梁的強度及穩(wěn)定性造成威脅。而造成樁基樁心偏位的成因眾多，主要表現(xiàn)為：樁位放樣時對圖紙解讀不透徹、計算失誤或儀器未整平、數(shù)據(jù)輸入錯誤、放樣保護不到位而出現(xiàn)移動等均會導(dǎo)致實際樁心與設(shè)計出現(xiàn)偏差，進而致使樁心出現(xiàn)偏位；或是鉆機選型不當(dāng)、鉆進參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、護筒不規(guī)范埋設(shè)、鋼筋籠偏位等一系列不規(guī)范操作均有可能會致使樁心偏位超限。

2.1.2 應(yīng)對舉措

首先，施工項目部在收到來自設(shè)計方的圖紙后，應(yīng)及時組織一線施工技術(shù)人員對圖紙予以細致解讀，并結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況開展圖紙會審，同時，測量人員在測量放樣、儀器整平、樁位計算等環(huán)節(jié)務(wù)須細心審慎，嚴格依照放樣的相關(guān)操作規(guī)范要求開展相應(yīng)放樣作業(yè)，并落實“二次復(fù)核制”，有效避免因測量放樣錯誤而導(dǎo)致的樁心出現(xiàn)偏位；其次，鉆機型號選擇、參數(shù)設(shè)置等應(yīng)結(jié)合施工現(xiàn)場鉆孔灌注樁實際、地質(zhì)勘察結(jié)果、設(shè)計圖紙等予以全面綜合考量，并在鉆機就位后對樁位放樣點予以二次復(fù)核，以確保鉆機能夠精準就位；另外，在鋼筋籠就位后應(yīng)及時對偏位情況進行復(fù)核，并對存在偏差的情況予以調(diào)整、固定，防止鋼筋籠出現(xiàn)移位，且混凝土灌注靠近至鋼筋籠時應(yīng)放慢澆筑速度，且在澆筑至鋼筋籠2m以上位置時再以正常速度澆筑，進而有效避免鋼筋籠因澆筑時頂推力而出現(xiàn)上浮、移位。

2.2 樁身傾斜

2.2.1 所致成因

樁身過度傾斜往往會導(dǎo)致樁基因受荷不均而出現(xiàn)樁身斷裂等質(zhì)量問題，進而影響樁基整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性而危及橋梁的安全穩(wěn)定運行。究其原因主要是由于：（1）樁基鉆進前場地未按規(guī)定予以整平處理，使得鉆機安裝不牢靠、不平穩(wěn)，以致作業(yè)時鉆機晃動不穩(wěn)；（2）鉆機就位安裝不規(guī)范、調(diào)校不到位，以致鉆機水平度未能達標而導(dǎo)致，鉆機鉆桿、鉆頭以及樁位中心三者未能處于同一直線，從而導(dǎo)致鉆進出現(xiàn)孔位偏斜；（3）鉆桿彎曲不直順、鉆桿接頭處因磨損不正而導(dǎo)致鉆進時出現(xiàn)晃動，或鉆頭部位磨損后未及時更換導(dǎo)致鉆進時無法做繞心旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致孔位出現(xiàn)偏斜；（4）鉆進參數(shù)設(shè)定不合理，致使鉆進時鉆頭受力不均、“跳鉆”而導(dǎo)致孔位偏斜；（5）鉆進時遇到軟硬交界地層、體型較大的探頭石或孤石等，致使鉆頭碰到后易偏離原位而偏斜。

2.2.2 應(yīng)對舉措

為最大限度防止與規(guī)避樁身發(fā)生傾斜，可從以下幾點做好重點把控：（1）作業(yè)隊伍進場前務(wù)須做好現(xiàn)場“三通一平”，確保施工場地平整、牢靠、無雜物，以確保鉆機安裝就位后轉(zhuǎn)盤、底座保持水平、牢穩(wěn)；（2）鉆機就位后應(yīng)規(guī)范安裝、細致調(diào)校，確保鉆機位置水平，且鉆桿、鉆頭與樁心處于同一直線；（3）實施鉆進作業(yè)前須對鉆頭、鉆桿進行全面逐個檢查，確保鉆桿直順無彎曲、鉆桿接頭及鉆頭完好無磨損，對于出現(xiàn)磨損或彎曲的鉆頭、鉆桿應(yīng)及時予以維修或更換處理；（4）嚴格依照地質(zhì)資料信息進行鉆進參數(shù)設(shè)置，確保整個鉆進過程鉆頭均勻受力，并嚴格依照既定的鉆進參數(shù)、施作工法予以鉆進，并根據(jù)鉆進實際及時予以調(diào)整，以確保整個鉆進過程孔樁豎直度無傾斜、不超限；（5）鉆進作業(yè)前須全面熟悉地質(zhì)資料，對于復(fù)雜地層應(yīng)提前制定妥當(dāng)?shù)膽?yīng)對預(yù)案，如遇到軟硬交界地層、探頭石或孤石等硬度較高的地層，應(yīng)及時更換鉆頭或放慢鉆進速度。

2.3 樁體沉降

2.3.1 所致成因

首先，勘察、設(shè)計因素。樁基的參數(shù)設(shè)置均是以地質(zhì)勘察成果為基礎(chǔ)并依據(jù)相關(guān)設(shè)計規(guī)范、計算公式得出，如若地質(zhì)勘察成果存在偏差或錯誤，就會導(dǎo)致樁基參數(shù)的設(shè)置無法滿足項目需要，從而導(dǎo)致摩擦樁樁側(cè)摩阻力不滿足要求或端承樁在持力層的深度不足進而造成樁體沉降超限；其次，在進行鉆孔灌注樁實際施工環(huán)節(jié)，孔底沉渣清理不到位、清孔方式選擇不當(dāng)、孔壁剝落或清孔泥漿控制不當(dāng)?shù)龋紩?dǎo)致孔底沉渣因清理不徹底而導(dǎo)致沉渣過厚，從而導(dǎo)致混凝土澆筑時因殘留沉渣超標而引發(fā)樁體出現(xiàn)較大的沉降。

2.3.2 應(yīng)對舉措

首先，各參建方人員務(wù)須嚴加把控、謹慎應(yīng)對，并嚴格依照相關(guān)規(guī)范要求緊抓前期勘察、設(shè)計質(zhì)量關(guān)，確保地質(zhì)勘察成果精準無誤、樁基參數(shù)設(shè)計合理有效，對于樁體的沉降量則應(yīng)依據(jù)樁端持力層地質(zhì)條件（如為軟弱土、粘性土）驗算變形；其次，對于鉆孔樁施工全程，務(wù)須嚴格把控清孔質(zhì)量，采用適宜妥當(dāng)?shù)那蹇追椒▽椎壮猎枰詮氐浊謇?，并做好清孔環(huán)節(jié)泥漿指標以及固孔質(zhì)量的嚴格控制，以有效規(guī)避由此而導(dǎo)致的沉渣超標。

2.4 斷樁

2.4.1 所致成因

導(dǎo)致樁基斷樁的成因眾多，在施工中任一環(huán)節(jié)的質(zhì)量把控不嚴，就會增加斷樁的發(fā)生率。例如，泥漿配比不合理、密度過稀、性能指標不達標等，會致使泥漿護壁、防坍塌等作用得不到發(fā)揮，進而導(dǎo)致孔壁塌落或澆筑時樁身夾泥而引發(fā)斷樁；樁基澆筑用混凝土原材質(zhì)量不達標、配比不合理等，以致澆筑用混凝土相關(guān)性能不能滿足樁基施工的實際要求，進而導(dǎo)致混凝土灌注時出現(xiàn)混凝土離析、堵管并在處理時易造成斷樁；首次灌注時的首盤用混凝土量過少、拆拔管時機過早、導(dǎo)管埋入深度不足或過量、鋼筋籠卡管、拔管過度、導(dǎo)管滲漏水、導(dǎo)管斷裂等情況都會導(dǎo)致斷樁。

2.4.2 應(yīng)對舉措

首先，構(gòu)建健全完善的質(zhì)量管理規(guī)章體系，并結(jié)合鉆孔灌注樁實際編制周詳?shù)膽?yīng)急預(yù)案，以便于遇到斷樁等質(zhì)量事故能夠及時、有效應(yīng)對；其次，嚴抓施工全程質(zhì)量管控，對于施工用泥漿密度、配比、膠體率等各項性能指標予以全面監(jiān)管，并根據(jù)鉆孔樁實際需要予以動態(tài)調(diào)整，以確保泥漿各項性能均能夠有效滿足各階段施工需要；另外，嚴抓灌注樁混凝土原材質(zhì)量，結(jié)合現(xiàn)場實際進行混凝土配比試驗，以確保灌注用混凝土坍落度、流動性、和易性等各項性能指標均能滿足灌注樁的施工要求，進而有效避免施工中混凝土離析、堵管、卡管、鋼筋籠上浮等導(dǎo)致的斷樁；此外，混凝土灌注施工中須切實抓好灌注質(zhì)量關(guān)，防止因孔深、灌注面計算出錯而導(dǎo)致的灌注量不足，并按要求對首盤混凝土量、導(dǎo)管埋深、拔管量、拔管時機等各環(huán)節(jié)予以精確計算，同時，提管須緩慢、灌注須連續(xù)，禁止作業(yè)人員僅憑個人經(jīng)驗拔管，且對于灌注中的各類突發(fā)狀況務(wù)須做到謹慎應(yīng)對、妥當(dāng)處治。

2.5 擴孔

擴孔多指局部孔徑偏大，多是由于在松軟地層中鉆進速度過快、鉆錐擺動過大、泥漿護壁失效、清孔操作不規(guī)范、鋼筋骨架吊放時碰撞孔壁等均易導(dǎo)致形成擴孔，且輕者擴孔、重者坍孔。對此，須從以下方面予以嚴加把控：首先，于松軟地層鉆進須嚴控進尺速度、避免鉆錐過度晃動；其次，嚴格把控泥漿配比，可選用高質(zhì)量泥漿確保密度、黏度、膠體率均滿足作業(yè)需要；另外，規(guī)范清孔操作，清孔供水管可通過水池流入孔樁，以避免直接沖刷孔壁，清孔時由專人補漿并確?？變?nèi)時刻保持足夠的水頭高度；此外，鋼筋骨架吊放須對準孔位中心垂直插入，避免與孔壁碰撞而導(dǎo)致擴孔。

2.6 樁長不足

2.6.1 所致成因

灌注施工時因計算失誤或考慮不周，而未將樁底的無效部分予以考慮，或孔底沉渣未徹底清理到位，使得樁頂標高雖已達標，但樁長仍然不足，或鉆孔樁灌注時量測、計算失誤，致使過早停止灌注而導(dǎo)致樁長不足。

2.6.2 應(yīng)對舉措

為有效避免樁身長度不足，在進行孔樁鉆進時可按情況予以適當(dāng)超鉆，在停鉆后徹底清理孔底沉渣，及時下放鋼筋籠，并于灌注時秉持多人多次測量的原則，謹慎、細心進行計算，以有效規(guī)避因灌注量不足、過早停灌而導(dǎo)致的樁長不夠。

3 結(jié)語

鉆孔灌注樁的成孔、澆灌工藝較為繁復(fù)，以致其成樁質(zhì)量可否如期達標往往易受各方因素的共同影響，任一細節(jié)的把控不當(dāng)均極易導(dǎo)致出現(xiàn)相應(yīng)質(zhì)量缺陷進而影響到橋梁結(jié)構(gòu)的安穩(wěn)性。對此，全數(shù)參建人員務(wù)須恪盡職守、嚴加把控、緊抓細節(jié)、防治兩手抓，力保所澆樁基“全Ⅰ類”。