鉆孔灌注樁常見質量問題及防治措施

羅 晶

(山西西山金城建筑有限公司，山西太原 030053)

隨著我國交通事業和建筑業的迅猛發展，高層及超高層建筑、大型橋梁和立交橋等重型建(構)筑物不斷增長。鉆孔灌注樁以其施工進度快、樁基礎適應力強、樁基承載力高的優點在此類工程中得到廣泛的應用，其設計和施工水平也得到了快速的提升[1]。但由于鉆孔灌注樁在施工過程中主要的工序屬于隱蔽作業，質量控制點以及成樁質量的影響因素較多，任何一個施工環節出現問題都可能對最后的成樁質量產生決定性的影響，因此鉆孔灌注樁在施工過程中的質量控制難度較大。本文根據對鉆孔灌注樁的理論研究，結合多年的施工經驗，重點闡述了鉆孔灌注樁在施工過程中常見質量問題及處理措施。

1 鉆孔灌注樁常見質量問題及分類

鉆孔灌注樁在施工過程中往往由于人為(技術人員的疏忽或者意識上的不重視)或者自然條件(遇到堅硬巖石層、淤泥層卵石層)的因素導致鉆孔灌注樁的成樁質量不合格，甚至返工，加上發生質量問題后技術人員處理方法不妥當引發質量問題的不斷擴大化，加大了質量問題的處理難度。因此，非常有必要對鉆孔灌注樁在施工過程中遇到的常見質量問題進行分析和歸類，制定相應的應急預案，降低或杜絕其質量事故的發生。鉆孔灌注樁在施工過程中常見的質量問題分類匯總見表1[2]。

表1 鉆孔灌注樁常見的質量問題分類匯總

2 鉆孔灌注樁各類質量問題的危害

表1中各類質量問題都會對鉆孔灌注樁在使用過程中產生一定的危害和影響，具體危害和影響見表2。

表2 各類質量問題對鉆孔灌注樁的危害和影響

3 鉆孔灌注樁各類質量問題的原因分析

3.1 勘測類

1)鉆孔垂直度偏差或孔位偏移。鉆孔垂直度偏差或孔位偏移主要由以下三方面引起:

a.安裝鉆孔機械的場地高低不平，導致鉆機基礎不穩或鉆機零部件松動;鉆桿本身垂直變形或扭曲;b.鉆機在鉆孔過程中遇到堅硬巖石或弧形巖石未處理，或是鉆孔過程中受到的地層阻力不均勻;c.場地基礎承載力有限，鉆孔過程中在外加應力的作用下，鉆機地基下陷導致鉆機產生位移。

2)孔徑偏差、孔口高程誤差。孔徑偏差一般是由于鉆頭使用時間過長，鉆頭磨損嚴重導致鉆頭實際直徑偏小;或是由于實際操作人員的疏忽，錯用了鉆頭規格。

引起孔口高程誤差的原因主要有兩種:a.施工場地廢料、廢渣堆積導致地面標高發生變化;b.由于勘察結束后場地進行了二次回填，復核計算孔口高程時發生錯誤。

3)沉渣清除不達標。在現場施工過程中，沉渣厚度不達標往往是由于泥漿的比重和清孔時間達不到要求，在清孔階段泥漿比重變小而沒有采取一定的措施，使得泥漿的攜渣能力下降，孔底泥漿不能清除干凈。與此同時，技術人員因害怕塌孔事故的發生，常常在沉渣未能清除達標前就開始灌注混凝土。

3.2 鉆孔類

鉆孔灌注樁在施工過程中導致鉆孔類的質量問題原因較多，但主要導致因素有四方面:

1)鉆機在鉆至砂層、淤泥層等松軟地層環境中時進尺速度過快、原地空轉時間太長或是鉆速太高，導致該區域地層受力不均而發生塌孔;

2)采用泥漿護壁時，所用的泥漿比重較小，粘性較差，或是使用過程中泥漿性能發生變化，粘度失調;施工中因各種原因停鉆時間太長，導致泥漿發生離析，泥漿上下壓力不等而使孔壁坍塌;

3)由于外界物體的碰撞而發生孔壁坍塌。例如，在鋼筋籠或鉆頭上提、下落過程中與孔壁發生碰撞和摩擦;

4)待鉆孔地層環境穩定性太差，鉆孔后孔壁四周物體受力平衡被破壞，施工過程中卻沒有針對弱地質層加強孔壁穩定的措施導致孔壁塌陷。

3.3 灌注類

3.3.1 斷樁、夾渣、樁身空洞、水囊和氣泡

斷樁[3]:由于停水、停電、設備損壞等原因造成混凝土灌注長時間停止，混凝土凝結不連續或者由于首次注漿量太少，無法有效將成渣上翻至混凝土上面，形成沉渣夾層而導致斷樁。

夾渣:灌注混凝土時注漿導管一次提升量過大，超過了混凝土面高度，導致鉆孔中的泥渣、浮漿與灌注的混凝土混合而導致夾渣現象的發生。

樁身空洞、水囊和氣泡:樁身空洞、水囊和氣泡主要是由于采用注漿導管顛管時不連續或顛管次數不夠導致混凝土振搗不充分引起樁身有空洞、水囊和氣泡。

3.3.2 導管堵塞

造成導管堵塞的原因較多，首次灌注混凝土時導管距離孔底距離太小;混凝土級配或水灰比不正確，長時間的停頓導致混凝土離析或凝結;混凝土中夾雜較大石塊等等，都可能會造成注漿導管的堵塞。

3.4 鋼筋類

鋼筋類的質量問題主要有鋼筋籠上浮和鋼筋籠變形，原因如下:

1)清孔不充分，鉆孔內懸浮砂石在上升的混凝土面上形成較為密實的砂石層，隨著混凝土灌注面的升高，砂石層在鋼筋籠底部頂起鋼筋籠;

2)選擇的混凝土不合適，初凝和終凝時間過短，導致混凝土在鉆孔內過早凝結，混凝土面上升至鋼筋籠底時已經發生初凝或終凝，混凝土固結塊頂著鋼筋籠上升;

3)混凝土注漿速度過快，當混凝土面上升至鋼筋籠底部時，產生了較大的突涌力，導致鋼筋籠上浮;

4)鋼筋籠箍筋剛度不夠、鉆孔傾斜、吊裝過程中受力點不當、鋼筋籠下孔受阻后強行壓入等都容易造成鋼筋籠的變形。

4 鉆孔灌注樁各類質量問題的處理措施

4.1 勘測類質量問題防治措施

1)垂直度誤差和鉆孔偏移的防治措施:在鉆機進入工地前，平整場地并保證場地有一定的地耐力以防治鉆機的樁基發生沉降或偏移;鉆機在安裝時應檢查鉆桿的連接情況和垂直度;在復雜地層鉆進時，應適當降低鉆速，發現偏孔及時調整。

2)孔徑偏差、孔口高程誤差防治措施:安裝鉆頭前，技術人員應認真檢查鉆頭規格并嚴格履行鉆頭規格確認手續;鉆孔前，技術人員應核準原始水準點和鉆孔孔口高程，做到每個樁位都復測一遍高程。

3)沉渣清除不達標防治措施:在注入泥漿時應嚴格控制泥漿的注入比，泥漿過稀或過稠都會對鉆孔的質量產生影響。泥漿過稀時會影響泥漿護壁和攜渣的效果，泥漿過稠時會影響鉆頭的鉆進速度。一般情況下，注入泥漿的比重應控制在1.1 g/cm3，排出泥漿的比重則控制在1.3 g/cm3為佳。但對于一些特殊的軟弱地層，則泥漿的比重應適當加大。

4.2 鉆孔類質量問題防治措施

鉆孔類質量問題主要是孔壁塌陷和孔口坍塌，其防治措施有:

1)在鉆孔施工前，應認真核實鉆孔區域的地層結構，由此選擇與此相合適的高質量泥漿;2)護筒的選擇上要盡量選擇長度足夠的護筒，控制好混凝土的灌注時間，既不要在清渣達標前，也不要在清渣結束后停留太長時間再灌注混凝土;3)鋼筋籠在安放過程中要防止其變形，吊點好設置得當，防止鋼筋籠對孔壁產生碰撞;4)萬一發生孔壁塌陷或孔口坍塌，應立即停止施工。

4.3 灌注類質量問題防治措施

灌注類的質量問題的防治措施有:

1)在灌注混凝土前，應充分了解施工當天施工現場的停水、停電公告，提前做好混凝土供應計劃并準備各種突發事件的應急預案;2)初次混凝土量應計算準確，初灌后要保證混凝土面高于導管口1.5 m以上，導管在灌注過程中與混凝土面同步提升，每次提升高度不宜大于1.0 m，嚴禁一次大幅提升，避免泥漿等混入混凝土中;3)灌注混凝土時應邊灌注邊充分振搗，嚴格控制振搗導管的提升量，避免漏振或振搗不充分產生氣泡等;4)混凝土灌注前要檢查混凝土的坍落度、和易性和級配比，加強導管密封性和連接性能的檢查，盡量減少或避免混凝土灌注過程中的停滯時間，從而避免導管堵塞現象的發生。

4.4 鋼筋類質量問題防治措施

鋼筋類的質量問題的防治措施有:

1)為了減小摩擦阻力，鋼筋籠的下端0.5 m～0.8 m段應做成錐形，混凝土在灌注至鋼筋籠底部附近時應減緩混凝土灌注速度，既不要大幅提升導管，也不要突然增加灌注量，以免突然注入的大量混凝土對鋼筋籠底部產生突涌力而抬升鋼筋籠;2)嚴格按照圖紙要求的鋼筋大小、間距和長度制作鋼筋籠，鋼筋籠在吊起后要檢查其是否變形。吊入鉆孔時鋼筋籠應保持垂直，不能左右搖晃，遇到不明阻力時要先排除阻力再平穩放入鋼筋籠，不得強行放入。

5 結語

導致鉆孔灌注樁發生質量問題的原因有很多，并且在勘測、鉆孔、投放鋼筋籠、灌注混凝土等各個環節中都有可能發生。因此在開展鉆孔灌注樁施工前，充分做好各個質量問題的分析并準備各項應急預案，對減少鉆孔灌注樁的發生質量問題和避免質量問題的擴大具有積極的意義。

[1] 祝 愷.淺談鉆孔灌注樁基礎的施工質量控制[J].科技創新與應用，2014，6(12):238.

[2] 劉 敏.鉆孔灌注樁基礎主要質量問題分析及處理方法[J].建材發展導向，2013(22):50-51.

[3] 劉 勇.鉆孔灌注樁斷樁成因及預防研究[J].工程建設與設計，2011(3):31-33.

[4] 婁 津.談鉆孔灌注樁施工的質量控制要點及防治[J].山西建筑，2012，38(1):80-81.