鉆孔灌注樁施工中常見質(zhì)量問題及措施

孟慶磊

【摘 要】鉆孔灌注樁是工程建設(shè)中常用的基礎(chǔ)形式，其成樁質(zhì)量對(duì)工程安全具有至關(guān)重要的作用。本文闡述了鉆孔灌注樁的施工技術(shù)及質(zhì)量控制要點(diǎn)，對(duì)鉆孔灌注樁施工中常見的質(zhì)量問題進(jìn)行成因分析，并提出了相應(yīng)的防治措施，以避免發(fā)生質(zhì)量事故，確保成樁質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;孔壁塌陷;質(zhì)量管理;缺陷處理

鉆孔灌注樁作為高層建筑及橋梁基礎(chǔ)普遍采用的一種地基基礎(chǔ)形式，在現(xiàn)階段的施工中得到了廣泛應(yīng)用。但在施工過程中也存在工藝落后、地下隱蔽施工、質(zhì)量情況不容易直觀判斷等問題。

1、鉆孔灌注樁質(zhì)量問題原因

1.1護(hù)筒冒水

鉆孔灌注樁施工過程中，護(hù)筒冒水是較為常見的質(zhì)量問題，分析這一問題出現(xiàn)的原因，主要有以下幾種可能，第一，進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)時(shí)，周邊土體不具備良好的密實(shí)性;第二，鉆頭接觸到了護(hù)筒;第三，護(hù)筒存在較大的水位偏差。若存在嚴(yán)重的冒水情況，會(huì)使其周邊土體下沉，還會(huì)使護(hù)筒發(fā)生移位或者傾斜，在此情況下孔位會(huì)發(fā)生嚴(yán)重傾斜，對(duì)正常施工產(chǎn)生影響。

1.2鉆孔偏斜

鉆孔偏斜是指鉆孔施工過程中的實(shí)際空間位置偏離設(shè)計(jì)空間位置，即偏離設(shè)計(jì)軸線。主要原因包括：（1）地質(zhì)因素，軟硬土層不均，致使鉆頭受力不均而造成鉆頭偏離，例如遇到傾斜的巖面、孤石、卵礫石層等。（2）鉆桿彎曲、鉆桿接頭松動(dòng)，致使鉆頭晃動(dòng)范圍較大而造成鉆孔偏斜。（3）鉆機(jī)安裝不符合規(guī)范要求，安裝后未使鉆機(jī)處于水平位置或者施工場(chǎng)地整平壓實(shí)不徹底，施工中鉆機(jī)發(fā)生不均勻沉降導(dǎo)致鉆孔偏斜。

1.3樁底沉渣

樁底沉渣對(duì)于承載樁來說，如果沉渣厚度過多，樁承載荷載時(shí)必然產(chǎn)生大量沉降，進(jìn)而導(dǎo)致樁承載力降低，不能滿足設(shè)計(jì)要求。造成樁底沉渣的主要原因有：（1）施工未按照標(biāo)準(zhǔn)施工，清空不干凈或者二次清空未進(jìn)行引起的。（2）泥漿比重較小，處于樁底位置處的浮渣不能及時(shí)浮起，不斷堆積下，使持力層及樁底結(jié)合受到影響。（3）鋼筋籠吊裝放置環(huán)節(jié)，若鋼筋籠與孔壁發(fā)生碰撞，會(huì)在樁底位置處造成較多泥土堆積。（4）對(duì)樁孔進(jìn)行清理之后，沒有及時(shí)澆筑混凝土，導(dǎo)致樁底出現(xiàn)泥漿沉積的現(xiàn)象。

1.4斷樁

斷樁是指鉆孔灌注樁成樁后，經(jīng)檢測(cè)樁身存在夾泥層，導(dǎo)致混凝土發(fā)生變質(zhì)或截面積受損，使得樁的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。發(fā)生斷樁的后果非常嚴(yán)重，產(chǎn)生斷樁的主要原因是：（1）混凝土坍落度不滿足要求或混凝土發(fā)生離析，造成混凝土堵塞導(dǎo)管后不能在混凝土初凝前疏通，提起導(dǎo)管后形成斷樁。（2）計(jì)算錯(cuò)誤造成初灌量不足，致使初灌后混凝土沒有將導(dǎo)管埋住，導(dǎo)管在初灌混凝土上方，造成斷樁。（3）由于計(jì)算錯(cuò)誤，造成導(dǎo)管提拔距離過大，致使導(dǎo)管底口超出混凝土灌注面，泥漿進(jìn)入導(dǎo)管底口和混凝土面之中，造成斷樁。（4）混凝土整體灌注時(shí)間超過混凝土初凝時(shí)間或灌注時(shí)因故導(dǎo)致灌注中斷，中斷時(shí)間超過初凝時(shí)間，造成樁身混凝土夾渣。

2、防治措施

2.1護(hù)筒冒水防治

護(hù)筒實(shí)際埋設(shè)環(huán)節(jié)，針對(duì)于以上幾種可能造成護(hù)筒冒水的原因，應(yīng)做出事先的處理預(yù)防，首先，對(duì)于周圍土體，應(yīng)進(jìn)行分層夯實(shí);其次，鉆孔環(huán)節(jié)，注意不能與護(hù)筒發(fā)生碰撞;最后，若出現(xiàn)存在冒水情況，需要暫停鉆井，對(duì)土體實(shí)施加固處理，防止嚴(yán)重情況出現(xiàn)。

2.2成孔傾斜質(zhì)量事故的控制

在鉆孔灌注樁施工過程中，要求成孔盡可能垂直。因此，應(yīng)采取一些有效措施，預(yù)防成孔傾斜事故的發(fā)生。第一，鉆機(jī)安裝過程中，應(yīng)保證鉆機(jī)底座平穩(wěn)，控制好鉆機(jī)頭鉆桿的垂直度、機(jī)架平臺(tái)的水平度，盡量保持鉆機(jī)頂部、鉆盤中心、護(hù)筒處于一條鉛垂線上，偏差不得超過2cm。如果鉆機(jī)設(shè)備較重（比如GPS-10鉆孔樁機(jī)），就應(yīng)考慮不要破除樁位及擴(kuò)大面積以外的混凝土路面，以免鉆機(jī)傾斜鉆出傾斜的孔;第二，確保鉆孔深度準(zhǔn)確。如使用旋挖鉆，一定要在鉆進(jìn)前仔細(xì)測(cè)量鉆頭的長(zhǎng)度，在鉆桿上標(biāo)識(shí)編號(hào)，記錄各節(jié)鉆桿的長(zhǎng)度，并在鉆進(jìn)中下放時(shí)復(fù)核;第三，鉆機(jī)就位后應(yīng)及時(shí)復(fù)測(cè)鉆機(jī)平臺(tái)、護(hù)筒的頂標(biāo)高，以便此后測(cè)量孔深與沉渣厚度;第四，正式鉆進(jìn)之前，鉆機(jī)應(yīng)先試鉆，檢驗(yàn)合格后再正式鉆進(jìn);第五，在軟硬土層交界面鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)調(diào)低鉆速、鉆壓，必要時(shí)還要加設(shè)鉆桿扶正器。

2.3沉渣與沉淤

凡是孔底的沉積物統(tǒng)稱沉渣，沉渣是鉆孔過程中鉆機(jī)切削和孔壁塌落的巖士，主要是砂、礫石和碎巖硝等。沉淤則是比重大、稠度大的劣質(zhì)泥漿由于空孔時(shí)間過長(zhǎng)沉淀而成的流塑狀混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層，導(dǎo)致樁端承載力降低或喪失殆盡。沉淤的控制主要是提高泥漿質(zhì)量和減少成孔后灌注砼的間隔時(shí)間。沉渣的清除主要依靠砼灌注前的清孔。灌注前沖孔2h左右，控制好泥漿比重，沉渣短時(shí)間內(nèi)不會(huì)沉淀。此時(shí)灌注砼，砼墜落的巨大沖擊力還能濺除樁孔底部殘余的部分沉渣與沉淤，可基本上將孔底沉渣清除干凈。

2.4斷樁的防治措施

必須高度重視斷樁的防治措施，施工中應(yīng)避免斷樁的發(fā)生，堅(jiān)持預(yù)防為主?？梢圆扇∫韵路乐未胧海?）灌注混凝土使用的導(dǎo)管要先做檢漏和抗拉力試驗(yàn)，保證導(dǎo)管不發(fā)生滲漏。選用的導(dǎo)管直徑應(yīng)根據(jù)不同的樁徑和最大石料粒徑確定。（2）施工前對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行專項(xiàng)培訓(xùn)，增強(qiáng)質(zhì)量意識(shí)責(zé)任擔(dān)當(dāng)。測(cè)量技術(shù)人員認(rèn)真核對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深，合理控制導(dǎo)管提拔距離，導(dǎo)管埋深控制在2～6m，嚴(yán)格按施工技術(shù)規(guī)范施工。（3）嚴(yán)格控制混凝土配合比，保證混凝土坍落度在合理范圍，確保施工時(shí)混凝土連續(xù)灌注，若灌注時(shí)間過長(zhǎng)或混凝土灌注時(shí)因意外發(fā)生中斷，可在混凝土中加入緩凝減水劑，以防先期灌注的混凝土達(dá)到初凝狀態(tài)而堵塞導(dǎo)管。（4）鋼筋籠在焊接時(shí)要保證焊口平順，以防鋼筋籠卡住導(dǎo)管。當(dāng)鋼筋籠卡住導(dǎo)管后，可設(shè)法轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使之脫離鋼筋籠。

3、質(zhì)量控制方案

根據(jù)相關(guān)規(guī)范要求，排樁的垂直作業(yè)誤差不能過大，一般規(guī)定禁止大于3‰，技術(shù)人員在施工放線時(shí)，需結(jié)合多種因素進(jìn)行外放，包括施工工藝、施工水平、施工誤差等。同時(shí)為確保鋼筋混凝土樁主筋凈保護(hù)層厚度及鋼筋籠垂直度符合要求，并在鋼筋籠上與土體接觸的兩側(cè)主筋上焊接鋼制墊塊固定。（1）泥漿中澆筑的混凝土，需要通過有效的方案，使其強(qiáng)度在設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求范圍內(nèi)。鉆孔樁施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)，特別是清孔后的泥漿質(zhì)量，避免樁底沉渣使圍護(hù)樁產(chǎn)生不均勻沉降。（2）在樁身混凝土的選擇上，應(yīng)首選商品混凝土;從底部位置處，連續(xù)澆筑混凝土，在此過程中，不能中斷，實(shí)際澆筑環(huán)節(jié)，混凝土埋入的導(dǎo)管應(yīng)長(zhǎng)于1.5m，澆筑效果應(yīng)密實(shí)性要高，不能有蜂窩麻面情況產(chǎn)生。（3）工程中所用到的縱向受力鋼筋，主要選擇閃光對(duì)接焊或機(jī)械連接的形式，在受力較小位置處進(jìn)行接頭處理，還要相互錯(cuò)開。（4）運(yùn)輸及吊放鋼筋籠時(shí)，不可出現(xiàn)嚴(yán)重變形的情況。（5）環(huán)向非均勻配筋鋼筋籠在綁扎、吊裝、埋設(shè)預(yù)埋件時(shí)，安放方向均應(yīng)與設(shè)計(jì)方向一致。（6）鋼筋籠要超過樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高，具體在50cm以上即可，與設(shè)計(jì)標(biāo)高相比，澆筑標(biāo)高要高出大概50cm;進(jìn)行冠梁澆筑工作前，需要將樁頂位置處多出的混凝土去除，使其表面保持清潔。（7）應(yīng)用隔樁施工的形式，同時(shí)，鄰樁成孔施工要在24h后。選擇泥漿護(hù)壁法進(jìn)行施工時(shí)，要先進(jìn)行護(hù)筒預(yù)埋。

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（作者單位：遼寧高校后勤集團(tuán)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司）