孟庭偉

中交天和機(jī)械設(shè)備制造有限公司

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病原因分析及控制措施

孟庭偉

中交天和機(jī)械設(shè)備制造有限公司

鉆孔灌注樁以其適用多種復(fù)雜地質(zhì)、承載力高等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、基坑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，是工程建設(shè)領(lǐng)域中一種常見的基礎(chǔ)形式。但由于施工環(huán)節(jié)多，工藝復(fù)雜，施工水平差異等原因，經(jīng)常會出現(xiàn)坍孔、鋼筋籠上浮、斷樁等質(zhì)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(zhì)量問題產(chǎn)生的原因，并給出了相應(yīng)的預(yù)防控制措施。

鉆孔灌注樁；質(zhì)量通??；控制措施

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鉆孔樁在城市建設(shè)領(lǐng)域中的應(yīng)用越發(fā)廣泛。鉆孔灌注樁的質(zhì)量問題時有發(fā)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(huán)節(jié)出現(xiàn)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(zhì)量及進(jìn)度造成嚴(yán)重影響。本文對鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病原因進(jìn)行分析并提出控制措施，旨在提高施工技術(shù)水平，加強(qiáng)質(zhì)量控制，有效的把工期控制在合同工期內(nèi)。

一、鉆孔灌注樁施工技術(shù)流程

平整場地→測量放樣(埋設(shè)護(hù)筒)→鉆機(jī)就位并制備泥漿→鉆進(jìn)成孔→清孔并檢查成孔質(zhì)量→下放鋼筋籠→導(dǎo)管清孔→水下混凝土灌注→檢查質(zhì)量拔出護(hù)筒

二、成孔過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題

1.坍孔：鉆孔樁鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)泥漿有漏失現(xiàn)象或泥漿表面不斷出現(xiàn)氣泡，則表示有坍孔現(xiàn)象產(chǎn)生。

造成坍孔的原因有：護(hù)筒埋深不夠，土質(zhì)較松散，護(hù)壁泥漿的粘度和濃度不足發(fā)揮不了護(hù)壁作用。鉆進(jìn)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(jié)構(gòu)偏心，孔內(nèi)有障礙物或地質(zhì)軟硬不均，使鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生偏斜。

3.縮頸：在樁體的施工過程中，樁的四周土體產(chǎn)生膨脹造成縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。此類情況發(fā)生，要及時采用優(yōu)質(zhì)泥漿控制失水。如果是在成孔時發(fā)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(xiàn)一層泥皮，MI-JTL壁即不會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象也不會使膨脹現(xiàn)象產(chǎn)生。另一種解決方法是將含有一定數(shù)量合金的刀片焊接在導(dǎo)正器外側(cè)，實(shí)現(xiàn)掃孔功能。

4.孔底沉淀層過厚，超過允許值。

主要原因有：孔內(nèi)泥漿的比重、粘度不夠，攜帶鉆渣的能力差；清孔方法不當(dāng)，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(zhì)量問題，應(yīng)該采取以下控制措施：

(1)埋置護(hù)筒前，先探明現(xiàn)場地質(zhì)情況和地下水情況，確保護(hù)筒底口位于較密實(shí)土層中并用粘土密實(shí)封填護(hù)筒的四周。護(hù)筒內(nèi)徑比設(shè)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(hù)筒。做好現(xiàn)場排水工作，如水位變化引起孔內(nèi)外水壓差變化大，可加高護(hù)筒，增大水壓差調(diào)節(jié)能力。

(2)安裝鉆孔機(jī)具時，要進(jìn)行水平和垂直度檢查。潛水鉆的鉆頭上應(yīng)配有一定長度的導(dǎo)向扶正裝置，利用鉆桿加壓的正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆機(jī)，在鉆具中應(yīng)加設(shè)扶正器，在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向裝置，以控制提引水龍頭不產(chǎn)生大的晃動；鉆進(jìn)過程中，嚴(yán)格控制鉆桿垂直度在0.2%以內(nèi)。

(3)加強(qiáng)對泥漿性能指標(biāo)的控制。當(dāng)在淤泥質(zhì)土或流沙中鉆進(jìn)時，宜加大泥漿的比重(1.2～1.3)，且鉆進(jìn)采用低轉(zhuǎn)速慢進(jìn)尺。在硬塑的粘土層中鉆進(jìn)時采用中高檔鉆速。在處理彎孔、縮孔時，如果需提鉆進(jìn)行上下掃孔作業(yè)時，應(yīng)先適當(dāng)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(fā)生的質(zhì)量問題

1.安裝鋼筋籠困難。

原因分析：孔形呈現(xiàn)斜孔、彎孔、縮孔或孔內(nèi)地下障礙物清理不徹底。鋼筋籠制作偏差大；運(yùn)輸堆放時變形大；孔內(nèi)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(dǎo)管困難。

3.鋼筋籠制作安裝施工過程中的注意事項(xiàng)

(1)抓好從鋼筋籠制作到孔內(nèi)拼裝焊接全過程的工作質(zhì)量。鋼筋籠骨架應(yīng)具有足夠的剛度和穩(wěn)定性，以便運(yùn)送、吊裝和灌注混凝土?xí)r不致松散、變形。

(2)提高成孔質(zhì)量，出現(xiàn)斜孔、彎孔時不要強(qiáng)行進(jìn)行下鋼筋籠和下導(dǎo)管作業(yè)。

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

四、灌注混凝土及成樁過程中的質(zhì)量問題

1.成樁樁頂標(biāo)高偏差過大。

成樁樁頂標(biāo)高偏差較大的原因主要是標(biāo)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(biāo)高不準(zhǔn)；②孔內(nèi)局部擴(kuò)孔，混凝土充盈量大，未及時測量孔內(nèi)混凝土面上升情況，灌注量不足。

2.灌注混凝土?xí)r鋼筋籠上浮。

原因分析：清孔過程中孔內(nèi)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(dǎo)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(xiàn)象的發(fā)生。

3.樁身混凝土強(qiáng)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(dǎo)管埋置深度太淺，由于導(dǎo)管提升過高促使導(dǎo)管底部與混凝土層脫離；②未能及時的清理堵管現(xiàn)象；③混凝土坍落度偏小，或骨料粒徑偏大，造成導(dǎo)管內(nèi)混凝土拒落或灌注混凝土的時間過長；④導(dǎo)管拼接質(zhì)量差，管內(nèi)漏氣、漏水；⑤當(dāng)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(dǎo)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(xiàng)

(1)灌注混凝土?xí)r，嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋置深度2m～6m，嚴(yán)禁施工人員為圖便利而超量灌注、一次拆管數(shù)節(jié)，要勤探測，及時調(diào)整導(dǎo)管埋深。施工完成后，應(yīng)核算水下混凝土灌注的各項(xiàng)參數(shù)，以便對后續(xù)的樁基提供參考和改進(jìn)。

(2)嚴(yán)格控制砼的坍落度和和易性。灌注混凝土?xí)r要連續(xù)作業(yè)，不得間斷，每次澆筑量不宜太小，成樁時間不能太長。

(3)加強(qiáng)現(xiàn)場設(shè)備的維護(hù)；現(xiàn)場要有備用的混凝土攪拌機(jī)，導(dǎo)管不能漏水，拼接質(zhì)量通過0.6MPa試壓合格方可使用。

(4)在不通長配筋的孔內(nèi)澆混凝土?xí)r，當(dāng)水下混凝土接近鋼筋籠下口時，要適當(dāng)加大導(dǎo)管在混凝土中的埋置深度，減小提升導(dǎo)管的幅度旦不宜用導(dǎo)管下沖孔內(nèi)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(zhì)量通病及處理措施[J].山西建筑，2010(36)

[2] JGJ94-2008 建筑樁基技術(shù)規(guī)范[S]