混凝土灌注樁的質量控制

張澤群

（安徽水安建設發展股份有限公司，安徽 合肥230000）

灌注樁(這里主要探討成孔灌注樁并指端承樁，下文簡稱樁)質量控制從驗收規范來看十分簡單，無非是地基承載力的鑒定、鋼筋籠的檢查與樁砼質量的判定，但由于地下工程不可預見及隱蔽性的因素很多，因此施工起來比較難以準確認定。本文從以下三個方面圍繞樁的質量控制問題進行探討：從樁的承載機理看質量控制的關鍵，樁的缺陷與防治措施，樁質量的判定。

1 從灌注樁承載機理看質量控制的關鍵

端承樁的承載機理是樁把荷載傳遞到樁的底部，它支承在堅固的巖土層上，不難得出樁的承載力取決于樁身強度與地基承載力。

當樁身強度＞地基承載力，樁的承載力＝地基承載力；反之，樁身強度＜地基承載力，樁的承載力＝樁身強度。

前面公式在孔底沒有沉渣或沉渣較少的情況下成立。對挖孔樁沉渣不是問題，而沉渣問題對于鉆孔樁則是存在的，沉渣量過大，樁受荷時發生大量沉降，樁將失效。

1.1 樁質量控制關鍵之一——地基承載力的鑒定

從樁的施工程序來講，在質量控制中，首先確保地基承載力符合設計要求，否則將使樁失效。地基承載力取決巖層的構造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度。

1.2 樁質量控制關鍵之二——樁身強度的控制

地基承載力符合設計要求，如樁身強度不足，樁的承載力亦得不到保證，樁身強度是樁質量控制的另一關鍵。樁身質量控制主要在于控制混凝土的質量，而砼的缺陷往往是由于施工工藝不合理引起，因此必須對樁基工程的施工工藝、質量保證措施進行嚴格的控制。

1.3 鉆孔灌注樁質量監督另一個關鍵——沉渣量的檢查

對摩擦樁來說，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大；而對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發生大量沉降，同樣使樁的承載力失效

2 砼灌注樁基礎缺陷及防治措施

2.1 樁底地基承載力不足

主要原因在于樁端沒有支承在持力層上面。這種情況一般出現在復雜地層，這種地層一般最好取芯檢驗，如不能孔孔取芯，要參照鄰近取芯情況、鉆速、泥漿返上的巖屑及鉆進情況(一般鉆進至微風化巖時，鉆頭不蹩鉆，主動鉆桿振動不很厲害，鉆進聲音感覺較好)、工程地質資料進行綜合考慮。

2.2 縮徑（孔徑小于設計孔徑）

成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時間，孔壁形成泥皮，孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹，如出現縮徑，采用上下反復掃孔的辦法，以擴大孔徑。

2.3 樁底沉渣量過大

2.3.1 認真檢查，采用正確的測繩與測錘。

2.3.2 一次清孔后，不符合要求，要采取措施：如改善泥漿性能，延長清孔時間等進行清孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規范要求，應進行二次清孔。二次清孔可利用導管進行，準備一個清孔接頭，一頭可接導管，一頭接膠管，在導管下完后，提離孔底0.4m，在膠管上接上泥漿泵直接進行泥漿循環。二次清孔優點：及時有效保證樁底干凈。

2.4 鋼筋籠上浮

2.4.1 灌注砼過程中，應隨時掌握砼澆注標高及導管埋深，當砼埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。

2.4.2 當發現鋼筋籠開始上浮時，應立即停止澆注，并準確計算導管埋深和已澆砼標高，提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消除。

2.5 斷樁與夾泥層

2.5.1 認真做好清孔，防止孔壁坍塌。

2.5.2 盡可能提高混凝土澆注速度：a.開始澆砼時盡量積累大量砼，產生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。B.快速連續澆注，使砼和泥漿一直保持流動狀態，可防導管堵塞。

2.5.3 提升導管要準確可靠，灌注砼過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規程。

2.5.4 灌注水下砼前檢查導管是否漏水、彎曲等缺陷，發現問題要及時更換。

3 砼灌注樁質量判定之探討

3.1 人孔挖孔樁強風化巖承載力的判定

如果端承樁荷載要求較小 (小于1000kPa)，而且地層是由強風化逐漸變到中、微風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風化物的結構緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量而來判斷地基承載力，即參照碎石土的承載力；但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。由于工程勘察的局限性，這一層的承載力在報告中往往誤差很大，這是由于該類巖層標準取值的誤差太大，再加上缺乏必要的荷載試驗作對比，又因為工程勘察時，取土的樣不全面。作為質監部門，有條件的話要盡量做荷載試驗作對比，對于人工挖孔樁，要下孔全面了解樁底巖石情況，參照有關經驗知識來鑒定。例如合肥市四里河路上跨橋挖孔樁基礎按地質勘察報告中所提供的強風化基巖，其承載力只有300kPa，而在開挖后作者下孔觀察，發現巖石已風化至巖石結構徹底破壞，但呈堅硬狀態的風化層中含有50%以上2～6cm硬碎塊巖石，其承載力可達1000KPa以上。

3.2 中微風化巖承載力判定

影響樁底承載力的因素有：結構情況、樁底嵌入巖石深度、巖石單軸抗壓強度。一般承載力的判定方法是依據巖樣的單軸抗壓強度乘以回歸系數，換算成巖石單軸飽和抗壓強度標準值。

（1）人工挖孔樁承載力的判定

應檢查巖石的構造情況。如果巖石裂隙發育較少，巖石完整性好，樁承載力可以取高值；反之取低值。同時還應檢查巖層下面有沒有夾層，如發現巖石下臥軟夾層，施工時應挖除軟夾層。

合肥市四里河路上跨橋挖孔樁工程9B樁，經下孔檢驗，樁孔已挖入巖石0.6m，但發現巖層很薄，且夾有4～10cm厚薄不一的風化物軟土，該樁底設計承載力2000kPa，再往下挖進入0.8m左右，后入孔檢查，發現風化物夾層已趨尖滅，并考慮到進入巖石1.4m，樁孔巖石段凹凸不平，樁周摩擦力可達400kPa，因此該樁如混凝土沒有太大缺陷，即使下面有軟夾層也屬封閉體，該樁巖石承載力可達2000kPa以上(巖石單軸抗壓強度標準值達8000kPa)。

（2）鉆孔灌注樁基底承載力判定

巖石構造只能參照工程地質勘察報告，與鉆進情況(如鉆進基巖時，鉆桿不會異常振動，孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻，說明巖石層比較完整，反之，巖石裂隙比較發育)。要判斷巖石承載力，必須作適量抽芯檢驗。

3.3 樁身混凝土質量控制

比較準確判斷樁身砼質量的是靜載與抽芯，但是由于靜載、抽芯為損傷性檢驗，且費用高、時間長，所以常常采用動測法判定樁身混凝土的質量，而動測法具有一定的局限性，動測結果不能作為樁基工程竣工的驗收依據，用于普查質量僅供驗收參考。控制混凝土質量還要掌握施工過程實際情況與施工記錄。

（1）審查施工工藝是否適合于施工的實際情況，采取了什么質量保證措施。如：挖孔樁水位高、水量大、有沒有采用水下砼配合比與水下導管法灌注，如沒有，依出水量大及澆搗方法，就可推斷混凝土嚴重離析等；鉆孔樁鋼筋籠如沒有設置混凝土保護層墊塊，再檢查一下灌完樁鋼筋籠的位置情況，可推定保護層是否合適。

（2）對施工記錄進行檢查，要求施工人員認真做好成孔記錄與灌注記錄，認真分析記錄中出現的機械故障及孔內異常情況、事故等，并進行推斷。

綜上所述，砼樁質量控制的關鍵環節在于地基承載力的鑒定，砼施工工藝是否合理，掌握樁缺陷的防治措施，這樣才能對砼樁質量進行更好的控制。

[1]樁基工程手冊，北京：中國建筑工業出版社，1995.