橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測(cè)的問題及對(duì)策

朱發(fā)金 倉(cāng)義芳

（江蘇嘉隆工程建設(shè)有限公司，江蘇 泗陽(yáng) 223700）

1 引言

目前在公路施工中，橋梁施工占有較大的比重，一般達(dá)到工程總造價(jià)的60～70%，在一些特殊路段，橋涵所占有的施工金額比例還要高。所以橋涵施工是公路建設(shè)中的重點(diǎn)。目前混凝土鉆孔灌注樁是橋梁施工結(jié)構(gòu)的主要形式，這主要是由于樁能將上部結(jié)構(gòu)的荷載傳遞到深層穩(wěn)定的土層中去，從而大大減少基礎(chǔ)沉降和建筑特的不均勻沉降，是一種極為有效，安全可靠的基礎(chǔ)形式。

由于鉆孔樁在施工過程中容易產(chǎn)生一些缺陷，故在施工中加強(qiáng)管理，保證工程質(zhì)量。同時(shí)加強(qiáng)對(duì)成樁質(zhì)量進(jìn)行檢查，使工程在施工過程中不留隱患。樁的檢驗(yàn)?zāi)康?，一是了解其承載力；二是檢驗(yàn)樁本身混凝土質(zhì)量是否符合質(zhì)量要求；三是查明樁身的完整性，查清缺陷及其位置，以便對(duì)影響樁承載力和壽命的樁身缺陷進(jìn)行必要的補(bǔ)救，以保證工程質(zhì)量，不留下事故隱患。

2 目前國(guó)內(nèi)外常用的樁基檢測(cè)方法

鉆芯檢測(cè)法：由于大直鉆孔灌注樁的設(shè)計(jì)荷載一般較大，用靜力試樁法有許多困難，所以常用地質(zhì)鉆機(jī)在樁身上沿長(zhǎng)度方向鉆取芯樣，通過對(duì)芯樣的觀察和測(cè)試確定樁的質(zhì)量。

但這種方法只能反映鉆孔范圍內(nèi)的小部分混凝土質(zhì)量，而且設(shè)備龐大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、價(jià)格昂貴，不宜作為大面積檢測(cè)方法，而只能用于抽樣檢查，一般抽檢總樁量的3～5%，或作為無損檢測(cè)結(jié)果的校核手段。

振動(dòng)檢測(cè)法：又稱動(dòng)測(cè)法。它是在樁頂用各種方法施加一個(gè)激振力，使樁體及至樁土體系產(chǎn)生振動(dòng)?；蛟跇秲?nèi)產(chǎn)生應(yīng)力波，通過對(duì)波動(dòng)及波動(dòng)參數(shù)的種種分析，以推定樁體混凝土質(zhì)量及總體承載力的一種方法。這類方法主要有四種，分別為敲擊法和錘擊法、穩(wěn)態(tài)激振機(jī)械阻抗法、瞬態(tài)激振機(jī)械阻抗法、水電效應(yīng)法。

超聲脈沖檢驗(yàn)法：該法是在檢測(cè)混凝土缺陷的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。其方法是在樁的混凝土灌注前沿樁的長(zhǎng)度方向平行預(yù)埋若干根檢測(cè)用管道，作為超聲檢測(cè)和接收換能器的通道。檢測(cè)時(shí)探頭分別在兩個(gè)管子中同步移動(dòng)，沿不同深度逐點(diǎn)測(cè)出橫斷面上超聲脈沖穿過混凝土?xí)r的各項(xiàng)參數(shù)，并按超聲測(cè)缺原理分析每個(gè)斷面上混凝土質(zhì)量。

射線法：該法是以放射性同位素輻射線在混凝土中的衰減、吸收、散射等現(xiàn)象為基礎(chǔ)的一種方法。當(dāng)射線穿過混凝土?xí)r，因混凝土質(zhì)量不同或因存在缺陷，接收儀所記錄的射線強(qiáng)弱發(fā)生變化，據(jù)此來判斷樁的質(zhì)量。

3 鉆孔灌注樁基礎(chǔ)易出現(xiàn)的質(zhì)量問題及原因

3.1 樁底地基承載力不足。成因：樁端沒有支承在持力層上面。

3.2 縮徑（孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑）。成因：局部泥漿護(hù)壁厚度及強(qiáng)度不足，受混凝土振動(dòng)而膨脹或塌落造成；導(dǎo)管口底不能對(duì)齊，提升導(dǎo)管間隔時(shí)間過長(zhǎng)，混凝土已接近初凝，提導(dǎo)管時(shí)留下空洞，未能被混凝土充滿的可能性較大。

3.3 樁底沉渣量過大。成因：檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或沒有進(jìn)行二次清孔。

3.4 鋼筋籠上浮。成因：

第一，當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1M左右的距離時(shí)，由于澆注的混凝土自道管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠上浮。

第二，由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。

3.5 斷樁與夾泥層

成因：

第一，泥漿過稠，增加了澆注混凝土的阻力，如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊，因此，在施工中經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象，由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量混凝土，一旦流出其勢(shì)甚猛，在混凝土流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾于樁內(nèi)，造成夾泥層。

第二，灌注混凝土過程中，因?qū)Ч苈┧虻拦芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因。

導(dǎo)管提漏有兩種原因：（1）當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下振擊法，使混凝土強(qiáng)行流出，當(dāng)如此時(shí)導(dǎo)管埋深很少，極易提漏。（2）因泥漿過稠，在測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí)，對(duì)混凝土澆注高度判斷錯(cuò)誤，而在卸管時(shí)多提，使導(dǎo)管提離混凝土面，也就產(chǎn)生提漏，引起斷樁。

第三，灌注時(shí)間過長(zhǎng)，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長(zhǎng)，泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋?，從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，堵住導(dǎo)管，引發(fā)斷樁事故。

第四，灌注過程中，導(dǎo)管的埋深不適。導(dǎo)管埋深過大，以及灌注時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致已灌混凝土流動(dòng)性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連結(jié)的導(dǎo)管，在提升時(shí)由于連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。

第五，坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位組織施工時(shí)重視不夠，在灌注過程中，井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等造成類泥沙性斷樁。

第六，由于人工配料隨意性大、責(zé)任心差會(huì)造成混配合比在執(zhí)行過程中誤差較大，使坍落度波動(dòng)大，拌出的混合料時(shí)干時(shí)稀。坍落度過大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管；坍落度過小或灌注時(shí)間過長(zhǎng)，使混凝土的初凝時(shí)間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，造成斷樁。

第七，機(jī)械故障和停電造成施工不連續(xù)進(jìn)行，井中水位下降等因素也可能造成斷樁。

4 防治措施

4.1 全面掌握地質(zhì)情況

鉆孔灌注樁在水下混凝土澆注過程中的孔壁坍塌，會(huì)造成致命的斷樁事故，如果我們對(duì)地質(zhì)情況比較了解，就可以做到有的放矢。遇粘土層，可以放慢鉆孔進(jìn)尺速度，適當(dāng)降低泥漿稠度，保證孔徑，避免鉆孔灌注樁在混凝土澆注過程中發(fā)生嚴(yán)重的縮頸現(xiàn)象。遇到砂土層，可以適當(dāng)加快鉆孔進(jìn)尺速度，增加泥漿稠度，使泥漿切實(shí)起到護(hù)壁作用，避免鉆孔灌注樁在混凝土澆注過程中產(chǎn)生夾泥層及坍孔斷樁現(xiàn)象。認(rèn)真做好清孔，防止孔壁坍塌。

4.2 嚴(yán)格控制導(dǎo)管質(zhì)量

導(dǎo)管是澆注混凝土的主要工具，要求導(dǎo)管具有一定剛度、強(qiáng)度、直順度和嚴(yán)密性，其內(nèi)壁、焊縫必須光滑，導(dǎo)管壁不得太薄，否則，導(dǎo)管使用時(shí)容易造成導(dǎo)管被擠扁或拔脫形成卡管；混凝土在管內(nèi)下落過程中，碰撞管內(nèi)壁，對(duì)混凝土起到減速作用，導(dǎo)管內(nèi)混凝土下落力減弱，使得頂升導(dǎo)管外的混凝土所需的超壓力大大降低，導(dǎo)管內(nèi)壁較薄，使混凝土在碰撞管壁過程中，產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)，導(dǎo)管起到了意想不到的振搗器的作用，致使導(dǎo)管下部混凝土及導(dǎo)管外混凝土被振搗密實(shí)，所有這些都會(huì)引起施工過程中的卡管現(xiàn)象。

4.3 搞好配合比的設(shè)計(jì)

水下混凝土配合比的設(shè)計(jì)，是保證鉆孔灌注樁質(zhì)量的關(guān)鍵，除了保證設(shè)計(jì)強(qiáng)度外，還必須具有良好的緩凝性、流動(dòng)性、粘聚性、保水性。為防止水下混凝土在下落過程中產(chǎn)生離析現(xiàn)象，配合比設(shè)計(jì)中應(yīng)采用連續(xù)級(jí)配碎石。同時(shí)，混凝土的初凝時(shí)間必須認(rèn)真控制，混凝土灌注樁所需時(shí)間如超過首批混凝土的初凝時(shí)間，首批混凝土中需加入緩凝劑，使首批混凝土自開始至灌注完畢，始終保持必要的流動(dòng)度，防止其過早初凝，不能被頂升，被后灌注的混凝土頂破，產(chǎn)生夾層斷樁現(xiàn)象。

4.4 盡可能提高混凝土澆注速度

（1）開始澆混凝土?xí)r積累大量混凝土，產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力；（2）快速連續(xù)澆注，使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài)，可防導(dǎo)管堵塞。

[1]張雨.橋梁鉆孔灌注樁質(zhì)量檢測(cè)及其缺陷的處理方法.民營(yíng)科技.2007-07-20