談影響鉆孔灌注樁質量的成因及防治措施

鉆孔灌注樁由于施工時大部分是在水下進行的，其施工過程無法直接觀察，只能根據對鉆進過程中的機械變化狀態及對相應時段所產生的鉆渣進行推斷分析而估算成孔情況，因此專業針對性較高，對施工質量控制的要求亦較高。由于樁基礎是整個結構物的根基，施工中任何一個環節出現問題，都將直接影響到整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，施工時應采取有效的防治措施進行施工質量控制，預防出現施工質量問題；而當出現質量事故時應及時采取措施補救，確保鉆孔灌注樁的施工質量。

現根據鉆孔灌注樁施工時常見的質量問題，探討一下相應的防治措施以及出現質量事故時的補救方法。

1 樁底地基承載力不足

1.1 產生原因

在復雜地質情況下，由于地質勘探的局限性，地質資料無法反映每個樁位的地質情況，導致鉆孔灌注樁到達設計深度時，樁端沒有支承在持力層上，造成樁底地基承載力不足。

1.2 防治措施

在判斷是否終孔時，應每樁取芯進行檢驗。如無法每根樁取芯，要參照鄰近樁取芯情況、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）以及工程地質資料進行綜合考慮，發現異常及時向監理單位和設計人員反映。

1.3 質量事故處理方法

如果在成樁后進行單樁承載力檢測時才發現樁底地基承載力不足，此時可采取以下幾種方法處理。

⑴樁承載力小于原設計值較多時，可采用加樁的方法。在樁與樁之間加鉆孔灌注樁或預制樁，分擔承載力不足的灌注樁的荷載；

⑵樁承載力與原設計值相差較小時，可采用增大樁承臺或地梁的底面積的方法。利用樁與承臺或地梁的共同作用，分擔上部結構的荷載。

2 樁孔傾斜

2.1 產生原因

產生樁孔傾斜的原因通常有以下幾種：

⑴樁架不穩，鉆桿導架不垂直；鉆機磨損，部件松動，或鉆桿彎曲，接頭不直；

⑵土層軟硬不均，鉆頭受到的阻力不勻，導致樁孔逐漸傾斜；

⑶鉆機成孔時，遇較大孤石，或在粒徑懸殊的砂層鉆進，鉆頭受到的阻力不勻。

2.2 防治措施

⑴經常檢查鉆機的水平度和垂直度，檢查鉆孔設備是否正常，發現異常及時調整或更換；

⑵遇軟硬土層時，控制鉆進速度，低速鉆進；

⑶遇孤石或探頭石，宜用鉆機低速鉆透石頭。

⑷當樁成孔灌注前須使用探孔器檢查成孔的樁徑及垂直度，以保證這些指標的合格率。

2.3 質量事故處理方法

樁孔傾斜通常在下放鋼筋籠前能察覺。如果發現樁孔傾斜，則必須重新鉆進掃孔；如果傾斜較為嚴重，則應回填重新鉆孔，如成樁后發現斜樁，則應由設計部門根據實際情況進行加樁或修改承臺結構。

3 縮徑

3.1 產生原因

鉆孔灌注樁產生縮徑主要有以下兩種原因。

⑴人為疏忽使用其他規格的鉆頭，或因鉆頭陳舊，磨損后直徑偏差超過規定值；

⑵在塑性土中成孔時，由于塑性土膨脹，導致樁孔縮徑。

3.2 防治措施

⑴每根樁開始鉆孔時，現場技術管理人員應驗證鉆頭規格，如發現其磨損超過10mm就要及時調換鉆頭，確保鉆頭規格符合要求；

⑵在鉆孔時，應根據地質資料中不同土層的情況，繪制鉆進成孔時間曲線，根據鉆進成孔時間曲線隨時調整鉆進速度。在塑性土層應加快鉆進速度，快速通過。鉆進速度常為0.2m／min左右；在細粉砂層減慢鉆進速度，鉆進速度常為0.015m／min左右。

3.3 質量事故處理方法

⑴在鉆孔時發現樁孔縮徑，則應采用上下反復掃孔的辦法，以使孔徑達到設計要求；

⑵成樁后使用超聲波檢測時發現灌注樁縮徑，則應進行單樁靜載試驗。如不能滿足承載力要求，則按承載力不足的處理方法處理。

4 樁底沉渣量過大

4.1 產生原因

⑴不進行詳細檢查，清孔不干凈或沒有進行二次清孔；

⑵清孔后不及時澆筑混凝土，停留時間過長，泥漿中殘渣或孔壁坍塌物沉入樁底。

4.2 防治措施

⑴認真檢查，正確使用測繩與測錘；

⑵一次清孔后，若不符合要求，要采取改善泥漿性能或延長清孔時間等方法。

4.3 質量事故處理方法

⑴在鋼筋籠下放完畢后，若發現沉渣量超過規范要求，應進行二次清孔，達到要求后立即澆筑混凝土；

⑵若是在樁基檢測如抽芯時發現樁底有較多沉渣，則應進行單樁靜載試驗。若單樁承載力不足，則可采用鉆孔后高壓注漿法進行補強，或者采用單樁承載力不足的方法進行處理。

5 鋼筋籠上浮

5.1 產生原因

⑴當混凝土灌注至鋼筋籠下口時，若此時提升導管，導管底端距鋼筋籠僅1m左右距離時，由于澆注的混凝土自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠上?。?/p>

⑵若混凝土灌注至鋼筋籠，而導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定握裹力，如果此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導管流出后將以一定速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上移。

5.2 防治措施

⑴灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆筑標高及導管埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上；

⑵澆筑混凝土時，當導管尚未提至鋼筋籠底端以上時，應保證混凝土連續澆筑，盡量不要停留。

5.3 質量事故處理方法

⑴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混凝土標高，提升導管后再進行澆注，即可消除上浮現象；

⑵若混凝土澆筑完成后才發現鋼筋籠位置上移，則應由設計人員重新計算是否滿足設計要求。

6 斷樁與夾泥層

6.1 產生原因

⑴泥漿過稠，如：泥漿比重大或泥漿中含較大的泥塊，增加了澆注混凝土的阻力。當導管堵塞、流動不暢而使用振擊的方法時，混凝土一旦沖出，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內，造成夾泥層；

⑵灌注混凝土過程中，因導管漏水或導管拔出混凝土面也會造成夾泥層和斷樁；

⑶灌注時間過長，上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時間增長，泥漿中殘渣積聚于混凝土表面，造成混凝土灌注困難，造成堵管與導管拔不上來，引發斷樁事故；

⑷導管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導管拔上后混凝土不能及時沖填，造成泥漿填入。

6.2 防治措施

⑴認真做好清孔工作，防止孔壁坍塌；

⑵混凝土初灌量盡量大，產生足夠的沖擊力可以克服泥漿阻力；

⑶盡可能快速連續澆筑，使混凝土和泥漿一直保持流動狀態，防止導管堵塞；

⑷提升導管要準確可靠，澆筑混凝土過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規程；

⑸灌注水下混凝土前檢查導管是否有漏水、彎曲等缺陷，發現問題要及時更換。

6.3 質量事故處理方法

發生了斷樁或夾泥的質量事故，可采取以下措施處理。

⑴若缺陷部位較淺，可采用開挖至缺陷部位，鑿去松散、薄弱部分混凝土，再重新澆筑高一強度等級的混凝土；

⑵若缺陷部位較深，可采用鉆機鉆到質量缺陷下一倍樁徑處，進行清洗后高壓注漿加固。

7 體會和建議

⑴鉆孔灌注樁的施工難點是成孔質量和混凝土澆筑質量的控制。通常出現的施工質量問題均與這兩道工序有關，因此必須重點控制。

⑵進行施工質量控制時要注意細節：①吊放鋼筋籠前要先進行孔徑、垂直度、孔深的檢查驗收，否則出現“卡籠”時返工較為困難；②施工中泥漿的水頭必須經過計算，不能過多地提高泥漿水頭，必須保持孔壁的側壓平衡。

⑶要有完善的質量保證體系，建立系統化的動態管理制度和方法，并切實提高施工人員職業素質，才能將質量控制措施落到實處，保證鉆孔灌注樁樁的施工質量。