橋梁鉆孔灌注樁質量檢測的問題及對策

朱發金 倉義芳

（江蘇嘉隆工程建設有限公司，江蘇 泗陽 223700）

1 引言

目前在公路施工中，橋梁施工占有較大的比重，一般達到工程總造價的60～70%，在一些特殊路段，橋涵所占有的施工金額比例還要高。所以橋涵施工是公路建設中的重點。目前混凝土鉆孔灌注樁是橋梁施工結構的主要形式，這主要是由于樁能將上部結構的荷載傳遞到深層穩定的土層中去，從而大大減少基礎沉降和建筑特的不均勻沉降，是一種極為有效，安全可靠的基礎形式。

由于鉆孔樁在施工過程中容易產生一些缺陷，故在施工中加強管理，保證工程質量。同時加強對成樁質量進行檢查，使工程在施工過程中不留隱患。樁的檢驗目的，一是了解其承載力；二是檢驗樁本身混凝土質量是否符合質量要求；三是查明樁身的完整性，查清缺陷及其位置，以便對影響樁承載力和壽命的樁身缺陷進行必要的補救，以保證工程質量，不留下事故隱患。

2 目前國內外常用的樁基檢測方法

鉆芯檢測法：由于大直鉆孔灌注樁的設計荷載一般較大，用靜力試樁法有許多困難，所以常用地質鉆機在樁身上沿長度方向鉆取芯樣，通過對芯樣的觀察和測試確定樁的質量。

但這種方法只能反映鉆孔范圍內的小部分混凝土質量，而且設備龐大、費工費時、價格昂貴，不宜作為大面積檢測方法，而只能用于抽樣檢查，一般抽檢總樁量的3～5%，或作為無損檢測結果的校核手段。

振動檢測法：又稱動測法。它是在樁頂用各種方法施加一個激振力，使樁體及至樁土體系產生振動。或在樁內產生應力波，通過對波動及波動參數的種種分析，以推定樁體混凝土質量及總體承載力的一種方法。這類方法主要有四種，分別為敲擊法和錘擊法、穩態激振機械阻抗法、瞬態激振機械阻抗法、水電效應法。

超聲脈沖檢驗法：該法是在檢測混凝土缺陷的基礎上發展起來的。其方法是在樁的混凝土灌注前沿樁的長度方向平行預埋若干根檢測用管道，作為超聲檢測和接收換能器的通道。檢測時探頭分別在兩個管子中同步移動，沿不同深度逐點測出橫斷面上超聲脈沖穿過混凝土時的各項參數，并按超聲測缺原理分析每個斷面上混凝土質量。

射線法：該法是以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收、散射等現象為基礎的一種方法。當射線穿過混凝土時，因混凝土質量不同或因存在缺陷，接收儀所記錄的射線強弱發生變化，據此來判斷樁的質量。

3 鉆孔灌注樁基礎易出現的質量問題及原因

3.1 樁底地基承載力不足。成因：樁端沒有支承在持力層上面。

3.2 縮徑（孔徑小于設計孔徑）。成因：局部泥漿護壁厚度及強度不足，受混凝土振動而膨脹或塌落造成；導管口底不能對齊，提升導管間隔時間過長，混凝土已接近初凝，提導管時留下空洞，未能被混凝土充滿的可能性較大。

3.3 樁底沉渣量過大。成因：檢查不夠認真，清孔不干凈或沒有進行二次清孔。

3.4 鋼筋籠上浮。成因：

第一，當混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時提升導管，導管底端距離鋼筋籠僅有1M左右的距離時，由于澆注的混凝土自道管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上浮。

第二，由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導管底端未及時提到鋼筋底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上移。

3.5 斷樁與夾泥層

成因：

第一，泥漿過稠，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，因此，在施工中經常發生導管堵塞、流動不暢等現象，由于導管內儲存大量混凝土，一旦流出其勢甚猛，在混凝土流出導管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾于樁內，造成夾泥層。

第二，灌注混凝土過程中，因導管漏水或道管提漏而二次下球也是造成夾泥層和斷樁的原因。

導管提漏有兩種原因：（1）當導管堵塞時，一般采用上下振擊法，使混凝土強行流出，當如此時導管埋深很少，極易提漏。（2）因泥漿過稠，在測量導管埋深時，對混凝土澆注高度判斷錯誤，而在卸管時多提，使導管提離混凝土面，也就產生提漏，引起斷樁。

第三，灌注時間過長，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時間增長，泥漿中殘渣將不斷沉淀，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，堵住導管，引發斷樁事故。

第四，灌注過程中，導管的埋深不適。導管埋深過大，以及灌注時間過長，導致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導管壁的摩擦力，加上導管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連結的導管，在提升時由于連接螺栓拉斷或導管破裂而產生斷樁。

第五，坍塌。因工程地質情況較差，施工單位組織施工時重視不夠，在灌注過程中，井壁坍塌嚴重或出現流砂、軟塑狀質等造成類泥沙性斷樁。

第六，由于人工配料隨意性大、責任心差會造成混配合比在執行過程中誤差較大，使坍落度波動大，拌出的混合料時干時稀。坍落度過大時會產生離析現象，使粗骨料相互擠壓阻塞導管；坍落度過小或灌注時間過長，使混凝土的初凝時間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導管，造成斷樁。

第七，機械故障和停電造成施工不連續進行，井中水位下降等因素也可能造成斷樁。

4 防治措施

4.1 全面掌握地質情況

鉆孔灌注樁在水下混凝土澆注過程中的孔壁坍塌，會造成致命的斷樁事故，如果我們對地質情況比較了解，就可以做到有的放矢。遇粘土層，可以放慢鉆孔進尺速度，適當降低泥漿稠度，保證孔徑，避免鉆孔灌注樁在混凝土澆注過程中發生嚴重的縮頸現象。遇到砂土層，可以適當加快鉆孔進尺速度，增加泥漿稠度，使泥漿切實起到護壁作用，避免鉆孔灌注樁在混凝土澆注過程中產生夾泥層及坍孔斷樁現象。認真做好清孔，防止孔壁坍塌。

4.2 嚴格控制導管質量

導管是澆注混凝土的主要工具，要求導管具有一定剛度、強度、直順度和嚴密性，其內壁、焊縫必須光滑，導管壁不得太薄，否則，導管使用時容易造成導管被擠扁或拔脫形成卡管；混凝土在管內下落過程中，碰撞管內壁，對混凝土起到減速作用，導管內混凝土下落力減弱，使得頂升導管外的混凝土所需的超壓力大大降低，導管內壁較薄，使混凝土在碰撞管壁過程中，產生強烈震動，導管起到了意想不到的振搗器的作用，致使導管下部混凝土及導管外混凝土被振搗密實，所有這些都會引起施工過程中的卡管現象。

4.3 搞好配合比的設計

水下混凝土配合比的設計，是保證鉆孔灌注樁質量的關鍵，除了保證設計強度外，還必須具有良好的緩凝性、流動性、粘聚性、保水性。為防止水下混凝土在下落過程中產生離析現象，配合比設計中應采用連續級配碎石。同時，混凝土的初凝時間必須認真控制，混凝土灌注樁所需時間如超過首批混凝土的初凝時間，首批混凝土中需加入緩凝劑，使首批混凝土自開始至灌注完畢，始終保持必要的流動度，防止其過早初凝，不能被頂升，被后灌注的混凝土頂破，產生夾層斷樁現象。

4.4 盡可能提高混凝土澆注速度

（1）開始澆混凝土時積累大量混凝土，產生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力；（2）快速連續澆注，使混凝土和泥漿一直保持流動狀態，可防導管堵塞。

[1]張雨.橋梁鉆孔灌注樁質量檢測及其缺陷的處理方法.民營科技.2007-07-20