高速公路橋梁工程中的鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測及解決辦法

閆亞亮

一、工程概況

某高速公路橋梁，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土簡支空心板，共設(shè)2跨，跨度均為14m，橋梁總長度為34.62m，橋墩為鋼筋混凝土柱式墩身，鉆孔灌注樁為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，兩側(cè)橋臺為鉆孔灌注樁基接蓋梁形式。

二、鉆孔灌注樁的施工特點

鉆孔灌注樁是是根據(jù)成樁方式而定義的一類形式，即在建設(shè)過程中，采用機械鉆孔的方式在地基土層中鉆出樁孔，然后在樁孔內(nèi)放置鋼筋籠并澆筑混凝土，從而形成灌注樁。這種方式具有較廣的適用范圍，基本適用于任何類型的地基。另外，樁體具有較強的承載能力，可以保障橋梁建設(shè)的安全性；與傳統(tǒng)的沉入樁形式相比，灌注樁噪音小、震動小。但是，混凝土的灌注作業(yè)是在地下泥水中進行的，因此控制混凝土的灌注質(zhì)量是存在一定難度的；且該技術(shù)施工周期相對較長，成孔質(zhì)量要求較嚴，鉆出的泥渣有污染環(huán)境的風(fēng)險。

三、常用的鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測方法及方式

鉆孔灌注樁是建筑結(jié)構(gòu)體系中的基礎(chǔ)部分，在地基基礎(chǔ)施工中取得了廣泛的應(yīng)用，與建筑的整體質(zhì)量密切相關(guān)。但是，鉆孔灌注樁具有質(zhì)量要求高、工藝性強的特點，常涉及到水下作業(yè)，若缺乏科學(xué)的施工技術(shù)或是缺乏行之有效的質(zhì)量控制措施，就會極容易誘發(fā)質(zhì)量問題，如斷樁、蜂窩等，導(dǎo)致工程資源投入與產(chǎn)出不呈正比。對此，施工單位在鉆孔灌注樁施工期間，需加強質(zhì)量檢測，并在落實此項工作后，以量化的方式評價施工質(zhì)量來作為后續(xù)施工的參考，從而發(fā)揮出導(dǎo)向的作用。

1.檢測方法

（1）鉆芯檢測法。該方法是目前檢測鉆孔灌注樁質(zhì)量時最普遍的一種方法，具體是：截取樁身的一部分作為檢測樣品，然后對所取樣的樣品進行嚴格的檢測，從而反映該樁的施工質(zhì)量。但是該方法只能對樁身的一部分進行檢測，且成本較高，實施檢測的設(shè)備較為笨重，因此在使用時存在一定的限制，尤其是大規(guī)模鉆孔施工時該方法就不能滿足檢測要求。

（2）振動檢測法。該方法是通過設(shè)備對樁頂施加一定的激震力，樁體內(nèi)部會隨之產(chǎn)生震動，利用震動波接收器分析內(nèi)部震動波的傳播特點和傳播速率等參數(shù)，從而判斷樁身質(zhì)量。該技術(shù)易操作且精度高，目前也被廣泛應(yīng)用。

（3）射線法。射線法是將射線照射樁身，然后利用接收器接收同位素并如實記錄各項數(shù)據(jù)，再與射線的起始值進行比較，根據(jù)射線的衰減、散射等數(shù)據(jù)判斷鉆孔灌注樁對射線的吸收情況，從而為檢測灌注樁的質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

2檢測方式

鉆孔灌注樁的質(zhì)量檢測一方面是對成樁效果的檢測，另一方面是在施工過程中的各種檢測，確保鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，避免出現(xiàn)最后返工的情況。一般來說，施工過程中的質(zhì)量檢測重點有孔徑、孔型、孔深、孔渣厚度、混凝土試塊強度、灌注高度等施工環(huán)節(jié)，如果在施工過程中各環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量檢測不嚴格，出現(xiàn)質(zhì)量問題，在灌注樁完成后再檢測出質(zhì)量不符合的情況則需要返工處理，一方面增加了勞動強度延長了施工周期，另一方面提高了項目建設(shè)的投資成本，因此需要在施工過程中嚴格落實各項質(zhì)量檢測工作。

（1）成孔檢測

成孔檢測是對鉆孔灌注樁技術(shù)基礎(chǔ)施工質(zhì)量的直接判斷措施。在成孔檢測時應(yīng)當(dāng)將有效清除孔底的淤泥，因為淤泥的沉積會影響孔徑的質(zhì)量，而且在灌注混凝土?xí)r也容易混入混凝土中，隨著混凝土的持續(xù)灌注，泥漿會隨之上升，最終造成灌注樁上部的質(zhì)量不符合施工要求。

（2）施工過程檢測

施工過程中的質(zhì)量檢測重點關(guān)注比較容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)。首先應(yīng)當(dāng)明確鉆孔灌注樁技術(shù)的施工流程，主要有成孔、下導(dǎo)管和鋼筋籠、澆灌水下混凝土、成樁。成孔后應(yīng)對孔底的淤泥進行有效的清理，并檢測持力層的狀態(tài)，對出漿量、出漿狀態(tài)等進行記錄。同時，監(jiān)理單位對下鋼筋籠、混凝土灌注等環(huán)節(jié)安排專人監(jiān)督，及時檢測，保證施工過程的質(zhì)量。

四、高速公路鉆孔灌注樁質(zhì)量缺陷及解決辦法

利用鉆孔灌注樁技術(shù)對公路橋梁進行施工時，不可避免地會出現(xiàn)各種質(zhì)量問題，由于該階段的施工屬于地下部分，具有一定的隱匿性，很難通過肉眼觀察判斷，因此需要借助不同的檢測手段及時發(fā)現(xiàn)隱患，有效消除，保障施工質(zhì)量。

1.斷樁

（1）出現(xiàn)原因

斷樁是鉆孔灌注樁技術(shù)進行施工時常發(fā)生的質(zhì)量問題，且影響較大。在總結(jié)實際案例以及各項研究表明，造成斷樁的原因一種是混凝土的坍落度較小，強度較低，造成斷樁；另一種是由于導(dǎo)管直徑較小，灌注混凝土?xí)r引起堵塞，且在混凝土初凝前沒有及時疏通，造成孔內(nèi)混凝土的灌注量、灌注密度等受到影響，從而引發(fā)灌注樁的強度不符合施工要求出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象。

（2）解決辦法

常用的斷樁缺陷解決方式主要有以下幾種：

原位復(fù)樁。首先通過檢測并確定斷樁的具體位置，然后對斷樁進行徹底的清理，然后重新灌注形成一個滿足設(shè)計要求的新樁，這種方式能夠較徹底的解決斷樁缺陷。

接樁法。首先應(yīng)將斷樁處的混凝土進行鑿除，然后將斷面上的夾泥等全面清理，并去除樁身中的不密實部位，然后進行綁扎鋼筋、支模等作業(yè)，然后灌注混凝土，有效凝固后與原樁形成一個高質(zhì)量的新樁。

直接鑿除法。當(dāng)斷樁缺陷較大，且樁身的強度、硬度、穩(wěn)定性等方面均不能滿足設(shè)計需求時，需要直接鑿除重新灌注。該方法的特點是操作難度大，施工周期較長，增加了項目的建設(shè)成本，但是處理效果最好。

2.混凝土離析和蜂窩現(xiàn)象

優(yōu)質(zhì)的樁基波形會呈現(xiàn)出清晰的特點，若存在質(zhì)量問題，對應(yīng)波形也將隨之變化，且不同樁基質(zhì)量缺陷所對應(yīng)的波形變化也不盡相同。因此，施工單位可以根據(jù)波形的實際特性對樁的質(zhì)量情況作判斷。斷樁的波形特點是：沒有反沖且貼近零線，會在某處生成多次回波；對于樁底部分的質(zhì)量問題，會有回波不清的情況；首波具有較大的厚度和寬度，會隨波來傳播，并在此過程中遇離析部分后將散射，隨之出現(xiàn)波形增寬的情況，而這也是離析的重要標志。

出現(xiàn)原因。在鉆孔灌注樁技術(shù)中，混凝土離析和蜂窩現(xiàn)象主要是由受彎構(gòu)件布筋過密造成的。由于灌注樁將承擔(dān)主要的承載功能，為確保其強度和形狀，需要布設(shè)鋼筋籠。但是當(dāng)鋼筋間距小于60mm時，在混凝土灌注時，漿液就難以從鋼筋籠中過渡到其外部，造成鋼筋籠與孔壁之間的空隙無法有效填充，從而造成離析、蜂窩等情況的發(fā)生。

解決辦法。在處理混凝土的離析和蜂窩現(xiàn)象時，首先應(yīng)將出現(xiàn)缺陷的工作面進行整平，并備齊各種施工工具；然后在樁體上鉆孔，鉆孔時應(yīng)保證設(shè)備的穩(wěn)定性，根據(jù)鉆進程度適當(dāng)調(diào)整鉆進速率，防止操作過程中設(shè)備不穩(wěn)定引起鉆孔傾斜；然后進行清孔作業(yè)，將鉆孔時產(chǎn)生的沉渣有效清除，防止沉渣影響后續(xù)施工的質(zhì)量；最后實施高壓注漿作業(yè)，根據(jù)配合比生產(chǎn)高質(zhì)量的混凝土，并控制其用量，嚴格按照施工工藝進行灌注作業(yè)。

除了以上缺陷外，灌注樁還經(jīng)常出現(xiàn)擴徑和縮徑等現(xiàn)象，嚴重影響樁基的承載性能，因此也應(yīng)當(dāng)引起重視。在處理該種缺陷時常采取的措施有補樁法和加大灌注樁截面法。補樁法是在出現(xiàn)缺陷的樁體兩側(cè)分別增加一個樁體，并與原樁體的標高保持一致，并利用連系梁將三個樁體緊密連接為一個整體，從而具備項目要求的承載性能；而加大灌注樁截面法則是經(jīng)過檢測確定缺陷存在的具體位置后，在缺陷一定距離的上下兩側(cè)分別鉆孔并灌注，然后用鋼筋緊密的固定，確保樁體的穩(wěn)定性。

五、結(jié)語

鉆孔灌注樁技術(shù)在現(xiàn)階段的橋梁項目中應(yīng)用較為廣泛，但是也容易發(fā)生斷樁、混凝土離析和蜂窩等現(xiàn)象，影響灌注樁的施工質(zhì)量。這就需要在施工過程中嚴格按照工藝流程作業(yè)，并對施工過程進行檢測，對于發(fā)現(xiàn)的問題及時采取相應(yīng)的解決措施，確保灌注樁的強度、安全性等方面滿足項目的設(shè)計需求。還要對成樁質(zhì)量運用先進合理的方法進行檢測，為高速公路橋梁建設(shè)項目的安全運行打下堅實的基礎(chǔ)。