淺析鉆孔灌注樁質量控制技術

張太俊 / 安陽市殷都區農林水牧局

淺析鉆孔灌注樁質量控制技術

張太俊 / 安陽市殷都區農林水牧局

鉆孔灌注樁施工容易出現質量問題，本文分析了其產生原因、提出了預防措施，從而總結灌注樁施工中質量控制的關鍵點，提高灌注樁施工質量控制技術。盡量避免發生事故及減少事故造成的損失，運用科學、合理的混凝土灌注工藝，以確保工程質量。

灌注樁；質量控制技術

鉆孔灌注樁雖經過幾十年的實踐摸索，已經逐漸形成一套較為成熟、完善的操作程序，并廣泛應用于水工建筑物基礎處理，但其施工質量的好壞對整個建筑物的施工質量起著關鍵作用。鉆孔灌注樁在施工中不可預見因素較多，往往因為施工工藝不當，如地質因素、鉆孔工藝、泥漿護壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等，造成灌注樁在施工過程中發生爛樁頭、堵管、漏水、、縮頸、鋼筋籠上浮、灌注樁偏移、夾泥層與斷樁、樁底沉渣量過大等工程質量問題。因此，必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量，盡量避免發生事故及減少事故造成的損失，運用科學、合理的混凝土灌注工藝，以確保工程質量。

一、爛樁頭

由于清孔不徹底，樁頂浮漿過濃過厚，影響水下混凝土灌注時測量樁頂位置的精度。導管起拔速度過快，尤其是樁頭直徑過大時，如未經插搗，直接起拔導管，樁頭容易出現混凝土中間高、四周低的“爛樁頭”。澆筑速度過快，導致孔壁局部坍塌，影響測量結果。為避免此類事故發生，必須做好清孔工作，確保清孔后孔口沒有泥塊返出；在空孔較長的樁內測量混凝土上升面時，應控制好測量重錘的質量。通常認為使用5～40mm碎石混凝土時，重錘的質量可以控制在1.5kg左右；使用5～25mm碎石混凝土時，重錘的質量可以控制在1kg左右。在設計樁頂與地面距離小于4m時，通常認為使用竹竿通過手感測量混凝土面更直觀，精度更高。

二、導管堵塞

混凝土灌注時間過長，上部混凝土已接近初凝，在混凝土表面形成硬殼，并且隨著時間增長，裹在泥漿中的殘渣不斷沉淀，從而加重了積聚在混凝土表面的沉淀物，使新灌注混凝土無法由導管下口順利翻出，造成堵管。因此要盡可能提高混凝土澆注速度，使混凝土和泥漿一直保持流動狀態，這樣才能避免導管堵塞；在澆注混凝土過程中，應勻速向導管料斗內下料，如忽然向導管內灌注大量的混凝土，會迫使導管內空氣不能夠及時排出，這樣可能導致堵塞管道。導管內空氣若經灌注混凝土的沖擊力從導管底部排出，則可能帶動導管拔出混凝土面?；炷恋陌韬唾|量是堵塞導管的主要原因，混凝土和易性不好或離析使碎石聚集在一起，造成混凝土流動性較差，導致堵塞管道。針對混凝土和易性差引起的堵管，采取的防治措施為：⑴在計算配合比時，合理使用水泥標號，確定最優水灰比；⑵合理選用混凝土坍落度，一般選用18cm～22cm。必要時可加入減水劑，以提高拌合物的流動性。同時，嚴格控制攪拌時間，控制在90s以上；⑶運輸距離盡量縮短，施工現場盡量使攪拌機出料直接進入斗中。因此，一定要把好原材料質量關，嚴格按照配合比要求拌制混凝土，保證生產出符合要求的混凝土。

三、導管漏水

導管使用前須做密封試驗，灌注混凝土前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷，發現問題要及時更換。在灌注混凝土過程中發現漏水應加快灌注速度，并盡快加大混凝土埋深，使管內混凝土迅速超出漏水處。

四、縮徑

縮徑的產生主要是由于清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導致保護層厚度不足。孔中水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小，導致局部孔壁土層失穩坍落，造成混凝土樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿，成樁后形成護頸。預防縮頸的關鍵是控制泥漿比重，確保泥漿能保持孔壁平衡。使用直徑合適的鉆頭成孔，根據地層變化配以不同的泥漿。成孔施工時應重視清孔，在清孔時要做到清渣而不清泥，預防清孔后在澆筑混凝土的過程中局部坍塌，導致縮頸。

五、鋼筋籠上浮

由于混凝土表面接近鋼筋籠底口，導管底口在鋼筋籠底口以下3m至以上1m時，混凝土由漏斗順導管向下灌注時速度過快，使混凝土下落沖出導管底口向上反沖，產生一種頂托力，其頂托力大于鋼筋籠的重力時所至。為防止鋼筋籠上浮，鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。當灌注混凝土表面接近鋼筋籠底約1m時.應放慢混凝土灌注速度，盡量減小埋深，減小對導管的沖力?；炷凉嘧⑦^程中.當發現鋼筋籠開始上浮時.應立即停止澆注，并起拔拆除部分導管后，可適當上下活動導管，鋼筋籠在導管的抽吸作用下，會自然回落一點，堅持多上下活動幾次導管，直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。

六、灌注樁偏斜

灌注樁出現較大垂直偏差或彎曲的主要原因包括：鉆機安裝就位穩定性差，作業時鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；樁架不穩，鉆桿導架不垂直，鉆機磨損。部件松動，護筒埋設偏斜，鉆桿彎曲.主動鉆桿傾斜，遇舊基礎或大弧石等地下障礙物，土層軟硬不均或基巖傾斜。為防止灌注樁偏斜，應先將場地夯實平整。軌道枕木宜均勻著地；安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm。在不均勻地層中鉆孔時，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要用慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時。可提起鉆頭.上下反復掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進。

七、夾泥層與斷樁

由于灌注前清孔不徹底，灌注時間過長，先灌注混凝土已接近初凝，流動性降低，且在混凝土表面有泥渣沉淀，而后續灌的混凝土沖破頂層而上升，會在兩混凝土中夾泥漿渣土，形成夾泥層；甚至全樁夾有泥漿渣土，形成斷樁。因此，在灌注混凝土前要認真清孔，及時灌注混凝土.防止孔壁坍塌；盡可能提高混凝土澆注速度，使混凝土和泥漿一直保持流動狀態，避免灌注混凝土有初凝現象及泥渣產生沉淀；提升導管要準確可靠，及時測定混凝土面上升高度，使混凝土面處于垂直頂升狀，不使浮漿、泥漿卷入混凝土。并根據混凝土供給情況來確定拆卸導管的時間、長度，以免發生樁身夾泥、夾渣及斷樁事故。如果不能及時供給混凝土，且混凝土運輸距離較遠，考慮交通堵塞等因素時，除在混凝土中加入緩凝劑外，導管插入混凝土中的深度不宜太小，以5～6m為宜，每隔15min左右，將導管上下活動數次，幅度以2.0m左右為宜，保證混凝土的流動性，以免卡管。當灌注混凝土過程中斷超過3.5h，應判為斷樁。

八、樁底沉渣量過大

清孔不干凈或未進行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過程中，末對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時間過長等原因，致使樁底沉渣量過大。

因此，終孔后，鉆頭提離孔底1～20cm，保持慢速空轉。維持循環清孔時間不少于30min；鋼筋籠垂直緩放人孔，避免碰撞孔壁；在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣囂超過規范要求，應進行二次清孔。清孔完畢迅速灌注混凝土；導管底端距孔底控制在30～50cm，初灌混凝土應有足夠的混凝土儲備量.使導管一次埋人混凝土面以下2.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達到清除孔底沉渣的目的。

綜上所述，鉆孔灌注樁作為水工建筑物的樁基有許多優點。但由于它的隱蔽性、影響因素的復雜性，樁基質量有可能受到許多因素的干擾而影響成孔質量和樁身質量。為了確保上部結構的安全和穩定，在鉆孔灌注樁施工中必須做到每個工序要嚴格按照規范操作，混凝土灌注要統一指揮、緊張有序，對可能出現的問題制定切實有效的防范措施，以減少事故的發生。