鉆孔灌注樁施工中的質量通病及預防

魏銀玲

(山西長興路橋工程有限公司，山西長治 046000)

近年來，隨著我國基礎設施建設的大規模展開，土建工程項目日益增多。混凝土灌注樁能有效穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層，具有承載力適應性強，操作簡單、安全性高的技術優勢。同時，施工過程對周圍環境產生的噪聲很小，符合綠色施工的要求。鉆孔灌注樁在地基加固工程中得到廣泛應用。

在施工中，鉆孔灌注樁隱蔽性高，施工質量難以控制。鉆孔灌注樁對施工質量的要求比較嚴格，需要在短時間內快速的完成灌注作業。同時，灌注進度及質量難以直觀顯示。這都使得灌注質量難以控制，人為因素對灌注質量影響很大導致出現一些質量問題，嚴重的甚至造成病樁、斷樁等，給結構的安全運行埋下安全隱患。筆者結合自己的施工經驗，對混凝土灌注樁施工中容易出現的一些質量通病進行了分析總結，以期借鑒。

1 混凝土灌注樁的特性

混凝土灌注樁是一種直接在現場樁位上使用機械或人工方法成孔，并在孔中灌注混凝土而成的樁(見圖1)。在施工過程中，主要有成孔和混凝土灌樁兩個階段。

圖1 混凝土灌注樁成樁示意圖

混凝土灌注樁適用于各種土質，在深水層或覆蓋層很厚的條件下均可采用，具有承載力大，適應范圍廣，工期短，機械化程度高，造價低廉的特性。當持力層頂面起伏不定時，樁長可在一定范圍內隨意取定，還可以做成大直徑和大深度等樁的優點。在施工過程中，具有噪聲小，無振動，無擠土，無廢氣排放的環保優勢，對建筑物、地下管線及居民生活影響很小，適宜在建筑物密集的市區施工。在我國，混凝土灌注樁在各類橋梁工程中得到了廣泛應用。

在混凝土樁施工中，無法直觀的對質量進行控制，易產生徑縮或斷裂等質量問題，混凝土灌注后不能及時承受上部的結構荷載，存在著冬期施工困難多，樁端處沉渣的檢測和清除較困難等缺點。

2 施工中常見問題及預防

在鉆孔灌注樁施工中，技術要求高，影響因素多，需在較短時間內快速完成灌注混凝土的隱蔽工程，很容易出現一些質量事故，埋下工程質量隱患，嚴重的甚至返工。常見的危害性較大的事故主要有塌孔和斷樁，以及斜孔、縮孔等降低承載力的問題，對成樁質量產生非常不利的影響。

2.1 孔壁坍塌

孔壁坍塌主要出現在鉆孔、下放鋼籠和混凝土灌注三道工序當中，在鉆孔過程中較常見。

成因分析:鉆進層為松散地基，如粉性、砂性土質等，土質本身松散;在施工中碰到溶洞、裂縫時，或護筒內水位過高時，或鉆進速度過快時，也容易導致孔壁坍塌;空轉時間過長也會產生該問題。

預防措施:結合施工現場的水文地質等情況，根據設計要求選擇適用的鉆進方法，必要時可先試樁后鉆進。根據施工地基的土質情況，選擇適用的泥漿材料。盡可能的縮短待灌時間，一般是鉆孔結束后3 h之內進行灌注作業。進行灌注時，在確保質量的前提下，灌注時間應盡量縮短。灌注過程中，可適當增加取樣次數以判斷泥漿護壁情況并作出反應。

在施工中，對發生的塌孔應根據嚴重程度采取不同的處治措施。當塌孔不嚴重時，在采取回填或者是護筒深埋等必要的措施后，再繼續鉆進。當塌孔情況比較嚴重時，應將塌孔回填，待填料穩定后再重新開鉆。

2.2 斷樁

由于混凝土凝固后不連續(見圖2，圖3)，中間被沖洗液等疏松體及泥渣土填充等形成間斷樁。

圖2 斷樁示意圖

圖3 某施工中成孔灌注樁斷樁

成因分析:混凝土拌和物離析使得灌注中斷。灌注中，導管發生了堵塞或嚴重塌孔等時，處理不良導致的樁身夾泥。當灌注作業時間過長時，前期先灌注的混凝土已經實現了初凝，后灌注的混凝土由于與泥漿等相混，成樁后的樁身會在先后灌注的結合部產生夾雜渣土的截面。灌注原始記錄出現錯誤，混凝土深度、導管埋設深度、導管拆除長度計算有誤或測繩讀數錯誤等。

預防措施:混凝土灌注導管要有足夠的抗拉強度，內壁需光滑無阻。在進行灌注前，為了防止堵塞，對導管必須做水密性和接頭抗拉試驗。為防止導管出現拔空，應采取措施對導管進深及拔管速度進行控制，同時實時監測混凝土灌注體積及深度。應對外加劑計量系統的精度進行校驗，同時配備專人進行混凝土性能監測，以確保混凝土具備良好的工作性能。

2.3 鉆孔傾斜

鉆孔施工中，出現的垂直樁不豎直，斜樁斜度不符合要求或是樁位偏離等，統稱為鉆孔偏斜(見圖4)，會使得鋼筋籠難以吊入，或造成樁身歪斜使得承載力降低。

成因分析:當鉆機支架不穩，或是底座產生了不均勻沉陷。施工現場的地質情況等導致的鉆頭受力不均發生傾斜，如土層呈傾斜狀分布、地質松軟不均，或是在卵石層中鉆進時導致的鉆頭偏位。鉆頭鉆進過程中受到硬物磕碰等發生擺動導致的偏位。

預防措施:應確保鉆機不發生傾斜，對鉆機就位場地采取措施進行平整夯實。施工時盡量選擇自重大，鉆桿剛度大的鉆機，對鉆桿上擺過大的必須增設導向架。在鉆進中，應時刻注意檢查鉆機是否發生偏斜，對發生的偏斜要及時校正。

在容易導致鉆頭受力不均的特殊地質中應低速鉆進。對鉆進中遇到的硬物應采取低速反復掃鉆多次的措施，以確保孔位正直。對出現孔位偏斜嚴重的情況時，應將孔洞回填至偏斜處，待填料穩定后再繼續鉆進。

2.4 縮孔

成孔后的孔徑尺寸比設計尺寸小，導致成樁后的鋼籠護壁過薄(見圖5)，影響樁的承載性能的發揮。

圖4 某工程中鉆孔傾斜導致的樁體傾斜

圖5 縮孔導致的鋼籠保護層過小

成因分析:鉆具磨損嚴重而沒有及時焊補;鉆進作業的地層中含有軟塑土層，遇水后發生膨脹，使得成孔后的孔徑變小。

預防措施:在施工前，對鉆具等機具進行檢查，對不合格及磨損嚴重的要及時更換或修補;在含有軟塑土的地層中鉆進時，為避免膨脹，應選擇失水率小的泥漿來進行護壁。

對施工中出現的縮孔問題，可通過使用鉆具上下反復掃孔來解決。

2.5 鋼籠上浮

成因分析:鋼籠尚未埋入混凝土中，灌注速度過快產生的強大沖擊力使得鋼籠上浮;灌漿導管在提升時劃掛鋼籠造成。

預防措施:在灌注前，可通過施壓重物，或在上端焊定位筋來達到固定鋼籠的目的。在灌注初期，當鋼籠快埋入混凝土中時，應適當降低混凝土灌注速度。當鋼籠埋入混凝土一定深度后，可通過適當提升導管以增加鋼籠的埋深。

對在施工過程中出現的鋼籠上浮現象，可通過在籠頂加壓使其回落至設計標高后再繼續施工。

2.6 孔底沉渣厚度過大

在施工中，進行清孔的目的是降低孔內泥漿的相對密度，降低孔底沉淀，以確保樁尖承載力。僅使用掏渣法進行清孔時，能有效去除孔底粗渣，但并不能降低泥漿密度。僅使用噴射法時，當射入孔洞的水(或風)壓力過大時，容易導致塌孔的發生。當壓力過小時，又難以達到清孔的目的。還有一種方法是通過加深孔底深度的方法來代替清孔時，實踐表明，通過加深孔底而增加的承載力并不能補償未清孔造成的承載力損失。

在施工中，為確保孔底沉渣厚度符合施工設計的要求，應綜合考慮鉆孔方法、機具設備和土層地質等因素，選擇適用的清孔方法。使用抽漿清孔法進行清孔時，應當通過控制流水速度來防止發生塌孔。清孔后，可分別從孔口、孔中部和孔底提取泥漿來測定各項指標，確保其平均值符合要求。清孔結束后，將取樣盒吊到孔底，在進行灌注前將其取出，通過對沉淀在盒內的渣土的測定來確定孔底沉渣是否滿足施工要求。

在施工中，除上述的質量通病外，還容易出現卡鉆、埋鉆、掉鉆、擴孔、卡管等問題，這些對成樁質量影響相對較小。在施工中，只要做到分工明確，密切配合，操作規范，措施到位，即可實現高效、優質、安全的施工目標，為確保工程質量打下良好基礎。

3 結語

在鉆孔灌注樁施工中，發生質量事故后，加固處理難度大，且費用較高。因此，施工質量控制應以預防為主。

引起鉆孔灌注樁質量事故的原因很多，隨著今后在不同地質條件及不同的工程質量的要求，還會出現新的問題。在完善施工工藝、提高操作技能的基礎上，堅持認真分析成孔、成樁過程常見病害的產生原因，總結預防措施，以期將施工質量病害的影響降至最低。同時，注意對成孔、灌注等過程做好記錄，這對后期的質量評估有不可替代的作用。

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