鉆孔灌注樁施工質量通病原因分析及控制措施

孟庭偉

中交天和機械設備制造有限公司

鉆孔灌注樁施工質量通病原因分析及控制措施

孟庭偉

中交天和機械設備制造有限公司

鉆孔灌注樁以其適用多種復雜地質、承載力高等獨特的優點，在橋梁、基坑工程中得到了廣泛的應用，是工程建設領域中一種常見的基礎形式。但由于施工環節多，工藝復雜，施工水平差異等原因，經常會出現坍孔、鋼筋籠上浮、斷樁等質量問題。本文從成孔、鋼筋籠制作安裝及灌注混凝土三個方面分析質量問題產生的原因，并給出了相應的預防控制措施。

鉆孔灌注樁；質量通病；控制措施

隨著國民經濟的發展，鉆孔樁在城市建設領域中的應用越發廣泛。鉆孔灌注樁的質量問題時有發生。由于鉆孔灌注樁的施工是在水下操作，無法觀察施工全過程，無論哪個環節出現問題，從原因分析到提出處理方案直到事故處理完畢，都會造成較大的人力、物力和財力的損失，以致對整個工程的質量及進度造成嚴重影響。本文對鉆孔灌注樁施工質量通病原因進行分析并提出控制措施，旨在提高施工技術水平，加強質量控制，有效的把工期控制在合同工期內。

一、鉆孔灌注樁施工技術流程

平整場地→測量放樣(埋設護筒)→鉆機就位并制備泥漿→鉆進成孔→清孔并檢查成孔質量→下放鋼筋籠→導管清孔→水下混凝土灌注→檢查質量拔出護筒

二、成孔過程中產生的質量問題

1.坍孔：鉆孔樁鉆進過程中，如發現泥漿有漏失現象或泥漿表面不斷出現氣泡，則表示有坍孔現象產生。

造成坍孔的原因有：護筒埋深不夠，土質較松散，護壁泥漿的粘度和濃度不足發揮不了護壁作用。鉆進速度太快或停留一處空鉆時間太長。清孔后未及時澆灌混凝土。

2.斜孔：樁孔垂直度大于1%。

造成斜孔的原因有：鉆桿垂直度偏差大，鉆頭結構偏心，孔內有障礙物或地質軟硬不均，使鉆進過程中產生偏斜。

3.縮頸：在樁體的施工過程中，樁的四周土體產生膨脹造成縮頸現象的發生。此類情況發生，要及時采用優質泥漿控制失水。如果是在成孔時發生，要加大泵量促使其迅速成孔，在成孔完成后孔壁上會出現一層泥皮，MI-JTL壁即不會出現滲水現象也不會使膨脹現象產生。另一種解決方法是將含有一定數量合金的刀片焊接在導正器外側，實現掃孔功能。

4.孔底沉淀層過厚，超過允許值。

主要原因有：孔內泥漿的比重、粘度不夠，攜帶鉆渣的能力差；清孔方法不當，孔底有流沙或孔壁坍塌；停歇時間太長。

5.針對以上成孔過程中的質量問題，應該采取以下控制措施：

(1)埋置護筒前，先探明現場地質情況和地下水情況，確保護筒底口位于較密實土層中并用粘土密實封填護筒的四周。護筒內徑比設計樁徑大100mm左右，且有一定剛度。確保樁位正確的前提下，垂直安裝護筒。做好現場排水工作，如水位變化引起孔內外水壓差變化大，可加高護筒，增大水壓差調節能力。

(2)安裝鉆孔機具時，要進行水平和垂直度檢查。潛水鉆的鉆頭上應配有一定長度的導向扶正裝置，利用鉆桿加壓的正循環回轉鉆機，在鉆具中應加設扶正器，在鉆架上增設導向裝置，以控制提引水龍頭不產生大的晃動；鉆進過程中，嚴格控制鉆桿垂直度在0.2%以內。

(3)加強對泥漿性能指標的控制。當在淤泥質土或流沙中鉆進時，宜加大泥漿的比重(1.2～1.3)，且鉆進采用低轉速慢進尺。在硬塑的粘土層中鉆進時采用中高檔鉆速。在處理彎孔、縮孔時，如果需提鉆進行上下掃孔作業時，應先適當加大泥漿比重(通常是投入適量浸泡過的粘土)。

三、鋼筋籠的制作、安裝過程中易發生的質量問題

1.安裝鋼筋籠困難。

原因分析：孔形呈現斜孔、彎孔、縮孔或孔內地下障礙物清理不徹底。鋼筋籠制作偏差大；運輸堆放時變形大；孔內分段鋼筋籠對接不直；下孔速度過快使下端插到孔壁上。

2.下放導管困難。

3.鋼筋籠制作安裝施工過程中的注意事項

(1)抓好從鋼筋籠制作到孔內拼裝焊接全過程的工作質量。鋼筋籠骨架應具有足夠的剛度和穩定性，以便運送、吊裝和灌注混凝土時不致松散、變形。

(2)提高成孔質量，出現斜孔、彎孔時不要強行進行下鋼筋籠和下導管作業。

(3)鋼筋籠較大時，制作時每隔2m增設加固鋼筋一道，安放不通長配筋的鋼筋籠時，應在孔口設置鋼筋籠的吊扶設施。

四、灌注混凝土及成樁過程中的質量問題

1.成樁樁頂標高偏差過大。

成樁樁頂標高偏差較大的原因主要是標高誤判：① 孔底回淤量過大，造成樁頂浮漿層較厚，測量混凝土標高不準；②孔內局部擴孔，混凝土充盈量大，未及時測量孔內混凝土面上升情況，灌注量不足。

2.灌注混凝土時鋼筋籠上浮。

原因分析：清孔過程中孔內殘留下大量的泥塊以及泥皮，這些泥塊和泥皮隨著混凝土漿面不斷的上升，導致泥塊堵塞在鋼筋籠底部。不直的和變形的鋼筋籠，鋼筋籠自身的重量太輕不能和孔口形成牢固的固定也會造成這種現象的發生。

3.樁身混凝土強度偏低或存在縮頸、斷樁等缺陷。

造成斷樁的原因有很多，主要原因是：①在灌注過程中，導管埋置深度太淺，由于導管提升過高促使導管底部與混凝土層脫離；②未能及時的清理堵管現象；③混凝土坍落度偏小，或骨料粒徑偏大，造成導管內混凝土拒落或灌注混凝土的時間過長；④導管拼接質量差，管內漏氣、漏水；⑤當表層的混凝土流量小時，還在不斷的灌注混凝土，使表層下的混凝土順著導管壁沖破表層混凝土的頂面而上升，包裹起表層含有浮漿和沉渣的表層形成斷樁。

4.灌注混凝土過程中的注意事項

(1)灌注混凝土時，嚴格控制導管埋置深度2m～6m，嚴禁施工人員為圖便利而超量灌注、一次拆管數節，要勤探測，及時調整導管埋深。施工完成后，應核算水下混凝土灌注的各項參數，以便對后續的樁基提供參考和改進。

(2)嚴格控制砼的坍落度和和易性。灌注混凝土時要連續作業，不得間斷，每次澆筑量不宜太小，成樁時間不能太長。

(3)加強現場設備的維護；現場要有備用的混凝土攪拌機，導管不能漏水，拼接質量通過0.6MPa試壓合格方可使用。

(4)在不通長配筋的孔內澆混凝土時，當水下混凝土接近鋼筋籠下口時，要適當加大導管在混凝土中的埋置深度，減小提升導管的幅度旦不宜用導管下沖孔內混凝土，以便鋼筋籠順利埋入混凝土之中。

[1] 李德勇.鉆孔灌注樁施工的質量通病及處理措施[J].山西建筑，2010(36)

[2] JGJ94-2008 建筑樁基技術規范[S]