鉆孔灌注樁施工中常見質(zhì)量問題及防治措施

滕加強

【摘要】近年來，我國的工程建設(shè)越來越多，工程的鉆孔灌注樁施工技術(shù)也越來越先進。鉆孔灌注樁是工程建設(shè)中常用的基礎(chǔ)形式，其成樁質(zhì)量對工程安全具有至關(guān)重要的作用。從施工工藝及質(zhì)量問題的角度出發(fā)，較為詳盡地闡述了鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點。文章對鉆孔灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題進行成因分析，并提出了相應(yīng)的防治措施，以避免發(fā)生質(zhì)量事故，確保成樁質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;孔壁塌陷;質(zhì)量管理;缺陷處理

鉆孔灌注樁作為高層建筑及橋梁基礎(chǔ)普遍采用的一種地基基礎(chǔ)形式，在現(xiàn)階段的施工中得到了廣泛應(yīng)用。但在施工過程中也存在工藝落后、地下隱蔽施工、質(zhì)量情況不容易直觀判斷等問題。

1、鉆孔灌注樁質(zhì)量問題原因

1.1護筒冒水

鉆孔灌注樁施工過程中，護筒冒水是較為常見的質(zhì)量問題，分析這一問題出現(xiàn)的原因，主要有以下幾種可能，第一，進行護筒埋設(shè)時，周邊土體不具備良好的密實性;第二，鉆頭接觸到了護筒;第三，護筒存在較大的水位偏差。若存在嚴(yán)重的冒水情況，會使其周邊土體下沉，還會使護筒發(fā)生移位或者傾斜，在此情況下孔位會發(fā)生嚴(yán)重傾斜，對正常施工產(chǎn)生影響。

1.2鉆孔偏斜

鉆孔偏斜是指鉆孔施工過程中的實際空間位置偏離設(shè)計空間位置，即偏離設(shè)計軸線。主要原因包括：（1）地質(zhì)因素，軟硬土層不均，致使鉆頭受力不均而造成鉆頭偏離，例如遇到傾斜的巖面、孤石、卵礫石層等。（2）鉆桿彎曲、鉆桿接頭松動，致使鉆頭晃動范圍較大而造成鉆孔偏斜。（3）鉆機安裝不符合規(guī)范要求，安裝后未使鉆機處于水平位置或者施工場地整平壓實不徹底，施工中鉆機發(fā)生不均勻沉降導(dǎo)致鉆孔偏斜。

1.3樁底沉渣

樁底沉渣對于承載樁來說，如果沉渣厚度過多，樁承載荷載時必然產(chǎn)生大量沉降，進而導(dǎo)致樁承載力降低，不能滿足設(shè)計要求。造成樁底沉渣的主要原因有：（1）施工未按照標(biāo)準(zhǔn)施工，清空不干凈或者二次清空未進行引起的。（2）泥漿比重較小，處于樁底位置處的浮渣不能及時浮起，不斷堆積下，使持力層及樁底結(jié)合受到影響。（3）鋼筋籠吊裝放置環(huán)節(jié)，若鋼筋籠與孔壁發(fā)生碰撞，會在樁底位置處造成較多泥土堆積。（4）對樁孔進行清理之后，沒有及時澆筑混凝土，導(dǎo)致樁底出現(xiàn)泥漿沉積的現(xiàn)象。

1.4斷樁

斷樁是指鉆孔灌注樁成樁后，經(jīng)檢測樁身存在夾泥層，導(dǎo)致混凝土發(fā)生變質(zhì)或截面積受損，使得樁的承載力達不到設(shè)計要求。發(fā)生斷樁的后果非常嚴(yán)重，產(chǎn)生斷樁的主要原因是：（1）混凝土坍落度不滿足要求或混凝土發(fā)生離析，造成混凝土堵塞導(dǎo)管后不能在混凝土初凝前疏通，提起導(dǎo)管后形成斷樁。（2）計算錯誤造成初灌量不足，致使初灌后混凝土沒有將導(dǎo)管埋住，導(dǎo)管在初灌混凝土上方，造成斷樁。（3）由于計算錯誤，造成導(dǎo)管提拔距離過大，致使導(dǎo)管底口超出混凝土灌注面，泥漿進入導(dǎo)管底口和混凝土面之中，造成斷樁。（4）混凝土整體灌注時間超過混凝土初凝時間或灌注時因故導(dǎo)致灌注中斷，中斷時間超過初凝時間，造成樁身混凝土夾渣。

2、防治措施

2.1護筒冒水防治

護筒實際埋設(shè)環(huán)節(jié)，針對于以上幾種可能造成護筒冒水的原因，應(yīng)做出事先的處理預(yù)防，首先，對于周圍土體，應(yīng)進行分層夯實;其次，鉆孔環(huán)節(jié)，注意不能與護筒發(fā)生碰撞;最后，若出現(xiàn)存在冒水情況，需要暫停鉆井，對土體實施加固處理，防止嚴(yán)重情況出現(xiàn)。

2.2成孔傾斜質(zhì)量事故的控制

在鉆孔灌注樁施工過程中，要求成孔盡可能垂直。因此，應(yīng)采取一些有效措施，預(yù)防成孔傾斜事故的發(fā)生。第一，鉆機安裝過程中，應(yīng)保證鉆機底座平穩(wěn)，控制好鉆機頭鉆桿的垂直度、機架平臺的水平度，盡量保持鉆機頂部、鉆盤中心、護筒處于一條鉛垂線上，偏差不得超過2cm。如果鉆機設(shè)備較重（比如GPS-10鉆孔樁機），就應(yīng)考慮不要破除樁位及擴大面積以外的混凝土路面，以免鉆機傾斜鉆出傾斜的孔;第二，確保鉆孔深度準(zhǔn)確。如使用旋挖鉆，一定要在鉆進前仔細(xì)測量鉆頭的長度，在鉆桿上標(biāo)識編號，記錄各節(jié)鉆桿的長度，并在鉆進中下放時復(fù)核;第三，鉆機就位后應(yīng)及時復(fù)測鉆機平臺、護筒的頂標(biāo)高，以便此后測量孔深與沉渣厚度;第四，正式鉆進之前，鉆機應(yīng)先試鉆，檢驗合格后再正式鉆進;第五，在軟硬土層交界面鉆進時，應(yīng)調(diào)低鉆速、鉆壓，必要時還要加設(shè)鉆桿扶正器。

2.3沉渣與沉淤

凡是孔底的沉積物統(tǒng)稱沉渣，沉渣是鉆孔過程中鉆機切削和孔壁塌落的巖士，主要是砂、礫石和碎巖硝等。沉淤則是比重大、稠度大的劣質(zhì)泥漿由于空孔時間過長沉淀而成的流塑狀混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層，導(dǎo)致樁端承載力降低或喪失殆盡。沉淤的控制主要是提高泥漿質(zhì)量和減少成孔后灌注砼的間隔時間。沉渣的清除主要依靠砼灌注前的清孔。灌注前沖孔2h左右，控制好泥漿比重，沉渣短時間內(nèi)不會沉淀。此時灌注砼，砼墜落的巨大沖擊力還能濺除樁孔底部殘余的部分沉渣與沉淤，可基本上將孔底沉渣清除干凈。

2.4斷樁的防治措施

必須高度重視斷樁的防治措施，施工中應(yīng)避免斷樁的發(fā)生，堅持預(yù)防為主?？梢圆扇∫韵路乐未胧海?）灌注混凝土使用的導(dǎo)管要先做檢漏和抗拉力試驗，保證導(dǎo)管不發(fā)生滲漏。選用的導(dǎo)管直徑應(yīng)根據(jù)不同的樁徑和最大石料粒徑確定。（2）施工前對施工技術(shù)人員進行專項培訓(xùn)，增強質(zhì)量意識責(zé)任擔(dān)當(dāng)。測量技術(shù)人員認(rèn)真核對測量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深，合理控制導(dǎo)管提拔距離，導(dǎo)管埋深控制在2～6m，嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范施工。（3）嚴(yán)格控制混凝土配合比，保證混凝土坍落度在合理范圍，確保施工時混凝土連續(xù)灌注，若灌注時間過長或混凝土灌注時因意外發(fā)生中斷，可在混凝土中加入緩凝減水劑，以防先期灌注的混凝土達到初凝狀態(tài)而堵塞導(dǎo)管。（4）鋼筋籠在焊接時要保證焊口平順，以防鋼筋籠卡住導(dǎo)管。當(dāng)鋼筋籠卡住導(dǎo)管后，可設(shè)法轉(zhuǎn)動導(dǎo)管，使之脫離鋼筋籠。

3、質(zhì)量控制方案

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，排樁的垂直作業(yè)誤差不能過大，一般規(guī)定禁止大于3‰，技術(shù)人員在施工放線時，需結(jié)合多種因素進行外放，包括施工工藝、施工水平、施工誤差等。同時為確保鋼筋混凝土樁主筋凈保護層厚度及鋼筋籠垂直度符合要求，并在鋼筋籠上與土體接觸的兩側(cè)主筋上焊接鋼制墊塊固定。（1）泥漿中澆筑的混凝土，需要通過有效的方案，使其強度在設(shè)計強度要求范圍內(nèi)。鉆孔樁施工時應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿的各項指標(biāo)，特別是清孔后的泥漿質(zhì)量，避免樁底沉渣使圍護樁產(chǎn)生不均勻沉降。（2）在樁身混凝土的選擇上，應(yīng)首選商品混凝土;從底部位置處，連續(xù)澆筑混凝土，在此過程中，不能中斷，實際澆筑環(huán)節(jié)，混凝土埋入的導(dǎo)管應(yīng)長于1.5m，澆筑效果應(yīng)密實性要高，不能有蜂窩（下轉(zhuǎn)108頁）（上接106頁）麻面情況產(chǎn)生。（3）工程中所用到的縱向受力鋼筋，主要選擇閃光對接焊或機械連接的形式，在受力較小位置處進行接頭處理，還要相互錯開。（4）運輸及吊放鋼筋籠時，不可出現(xiàn)嚴(yán)重變形的情況。（5）環(huán)向非均勻配筋鋼筋籠在綁扎、吊裝、埋設(shè)預(yù)埋件時，安放方向均應(yīng)與設(shè)計方向一致。（6）鋼筋籠要超過樁頂設(shè)計標(biāo)高，具體在50cm以上即可，與設(shè)計標(biāo)高相比，澆筑標(biāo)高要高出大概50cm;進行冠梁澆筑工作前，需要將樁頂位置處多出的混凝土去除，使其表面保持清潔。（7）應(yīng)用隔樁施工的形式，同時，鄰樁成孔施工要在24h后。選擇泥漿護壁法進行施工時，要先進行護筒預(yù)埋。

結(jié)語：

綜上所述，為了不斷提高建設(shè)工程中鉆孔灌注樁的質(zhì)量，盡管鉆孔灌注樁施工中常出現(xiàn)一些施工質(zhì)量、安全事故，但現(xiàn)在的操作技術(shù)規(guī)程、工人對該工藝的熟悉掌握程度都已經(jīng)比較成熟，施工單位對于該工藝出現(xiàn)的各種施工質(zhì)量事故都有一套比較完善的預(yù)防、處理措施，可以做到遇事不慌、有章可循、有針對性地進行處理，因此，鉆孔灌注樁施工是成熟、可靠、安全的。在成孔、灌注混凝土過程中做好塌孔、沉渣、灌注導(dǎo)管的管控等關(guān)鍵工序的控制，有效地保證工程進度、質(zhì)量、安全、成本的要求。施工人員還需認(rèn)真掌握專業(yè)基礎(chǔ)知識，自覺實踐，一絲不茍，恪盡職守，認(rèn)真總結(jié)，正確應(yīng)用有關(guān)規(guī)范;熟悉地質(zhì)資料、設(shè)計圖紙、相關(guān)文件及各項技術(shù)要求;不斷提高自身的業(yè)務(wù)素質(zhì)和技術(shù)水平，抓好施工準(zhǔn)備、成孔、清孔、水下混凝土灌注等各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，采取各種有效措施，保障灌注樁的成樁質(zhì)量。

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