鉆孔灌注樁常見質(zhì)量問題及其治本措施研究

摘要：本文從施工控制的角度入手，較為系統(tǒng)地總結(jié)并分析鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量問題，并根據(jù)自己多年工作的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就防止樁基工程事故發(fā)生的治本措施進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；常見質(zhì)量問題；治本措施

1 前言

目前，大多數(shù)高層建筑物、大型橋梁都選擇鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，高層建筑的大量興建，強(qiáng)烈刺激鉆孔灌注樁技術(shù)的發(fā)展，近二三十年來的工程實(shí)踐表明，鉆孔灌注樁具有入土深、能進(jìn)入巖層、剛度大、承載力高、樁身變形小，并可方便地進(jìn)行水下施工等優(yōu)點(diǎn)，是目前用途最廣泛的一種樁基礎(chǔ)，但由于其施工工藝的多樣性和復(fù)雜性、地基地質(zhì)條件的差異以及鉆孔灌注樁本身的沉樁效應(yīng)，質(zhì)量控制易出現(xiàn)偏差，鉆孔灌注樁質(zhì)量事故頻繁發(fā)生。

2 常見事故表現(xiàn)形式

鉆孔灌注樁事故常見形式有以下七類:

(1)孔壁坍塌，其原因很多，但不外護(hù)壁不力，土質(zhì)不好等二方面。其危害性極大，使孔底沉渣增多變厚、使單樁混凝土方量激增，充盈系數(shù)變大、使樁端與持力層不接觸，降低樁端阻力、使樁側(cè)土體變松軟，降低樁側(cè)磨擦力，形成一個(gè)“軟墊子”、一個(gè)“軟套子”。

(2)樁身縮頸、夾泥和斷樁，其原因更多，其中最主要的一種原因就是灌注混凝土過程中孔壁局部坍塌和內(nèi)擠，這種事故使樁的完整性在受損害，樁身的強(qiáng)度和承載能力都降低。

(3)混凝土導(dǎo)管漏水，使?jié)补嗟幕炷翑鄶嗬m(xù)續(xù)地被水沖稀而嚴(yán)重離析。

(4)混凝土導(dǎo)管堵塞，其主要原因是隔水塞制做粗糙，導(dǎo)管內(nèi)壁不平直，變形過大，使隔水塞受阻卡住。其后果是己澆好的混凝土面上易重新積存沉渣，處理堵管需要時(shí)間，新混凝土與已澆混凝土之間存在夾泥，易致斷樁。

(5)樁身蜂窩、麻面、露筋，其主要原因有二:其一，作為受彎構(gòu)件的水平承載樁布筋過密，筋間凈距過小(<60mm，混凝土粗骨料就難以從籠內(nèi)擠出籠外填滿孔壁與鋼筋籠間的空隙，混凝土嚴(yán)重離析;其二，鋼筋制做不精良，段間焊接空中作業(yè)操作不規(guī)范，籠體彎曲不直，籠與孔壁間隙過大或過小，其后果是嚴(yán)重削弱樁的軸向受壓和抗彎的承載能力;用作基坑開挖支護(hù)的樁，露筋不但影響觀瞻，還易生銹蝕。

(6)樁頭(包括樁頭以下相當(dāng)一段上部樁身)浮漿，缺失粗骨料且疏松幾乎無強(qiáng)度，其主要原因是混凝土離析。其后果是樁上段承載能力喪失，必須截除后重新灌注混凝土。

(7)鋼筋籠上浮或下沉，其主要原因是導(dǎo)管置放和上拔過程中掛住鋼筋籠，帶動它一起上下。其后果是樁的承載能力嚴(yán)重削弱。

3 防止樁基工程事故發(fā)生的治本措施

樁基工程是一種隱蔽工程，同時(shí)又是托起高樓大廈、長橋巨港的基礎(chǔ)工程，直接維系著整個(gè)工程的安危和正常使用。防止樁基工程事故發(fā)生一定要從治本的高度上予以重視。

一個(gè)省、直轄市或特大型中心城市的建委(或建設(shè)廳、局)所屬的建筑質(zhì)量監(jiān)督站，必須配備有巖土工程專業(yè)的監(jiān)督管理人員，高層建瓶地對樁基工程的全面質(zhì)管理體系提出必要的強(qiáng)制性的地方方法規(guī)，同時(shí)也要制訂出一系列可操作性強(qiáng)的具體規(guī)定和辦法。

《實(shí)用樁基手冊》[史佩棟(1999)]一書系統(tǒng)地介紹了做法和經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)參考引用了其中一部分，加以整理如下:

全面開展樁基工程的質(zhì)量監(jiān)督，大力防止樁基工程事故的發(fā)生，把惡性事故消滅在其萌芽狀態(tài)之中，要達(dá)此目標(biāo)必須在做好下列幾件工作:

⑴建立和充實(shí)樁基質(zhì)量管理和咨詢隊(duì)伍

由于近十余年來工程建設(shè)規(guī)模發(fā)展的速度很快，同時(shí)工程質(zhì)量事故的發(fā)生之多也十分駭人，其中地基基礎(chǔ)(尤其是樁基)更為突出，因此各地區(qū)應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貥痘こ桃?guī)模的之情況，建立和充實(shí)樁基質(zhì)量管理的專職隊(duì)伍或各級質(zhì)監(jiān)站配備巖土工程專業(yè)的質(zhì)量管理人員。這一隊(duì)伍宜與工程技術(shù)專家委員會配合，并有建筑勘察設(shè)計(jì)管理部門和建設(shè)監(jiān)理部門的主要負(fù)責(zé)人參加，共同組成一個(gè)對樁基工程勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測負(fù)責(zé)全面審查、咨詢的非官方工作組，接受建委的指導(dǎo)和委派，對大型工程的樁基工程或具有高難度技術(shù)性質(zhì)的樁基工程進(jìn)行審查和技術(shù)咨詢，對其中有關(guān)勘察、設(shè)計(jì)、施工、檢測和監(jiān)理方面的意見和建議作出明確決議，提供給各主管部門參考執(zhí)行。

這樣的組織形式可解決當(dāng)前質(zhì)監(jiān)站對樁基工程的勘察和設(shè)計(jì)質(zhì)量問題難以直接過問的現(xiàn)狀，也可以對監(jiān)理單位在樁基工程實(shí)施過程中監(jiān)理職責(zé)提出要求，指出重點(diǎn)監(jiān)理項(xiàng)目內(nèi)容。

⑵建立必要的規(guī)章制度

各省、市、區(qū)的特大型中心城市應(yīng)結(jié)合本地區(qū)實(shí)際情況建立有關(guān)樁基工程的各項(xiàng)規(guī)章制度，如《樁基工程質(zhì)量監(jiān)督管理規(guī)定》，又如《樁基質(zhì)量檢測單位資質(zhì)審查辦法》等地方法規(guī)性文件，以利嚴(yán)格把關(guān)，明確責(zé)任，防微杜漸，在這些文件中，應(yīng)明確規(guī)定重要樁基工程必須委托質(zhì)量監(jiān)督和委托監(jiān)理，還應(yīng)明確質(zhì)量監(jiān)督的內(nèi)涵除了施工部分以外還要包括勘察、設(shè)計(jì)、檢測等方面的內(nèi)容，只不過執(zhí)行勘察、設(shè)計(jì)等質(zhì)量監(jiān)督的人員除了質(zhì)監(jiān)站的以外，主要是有:有關(guān)主管部門負(fù)責(zé)人和相關(guān)專業(yè)資深專家。在這些文件中應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)樁基工程質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求。

重要工程的樁基工程勘察報(bào)告和樁基施工圖都應(yīng)通過全面審查;樁基施工質(zhì)量檢驗(yàn)工作必須由有相應(yīng)等級資質(zhì)的檢測單位負(fù)責(zé)完成;一定要通過樁基檢驗(yàn)和驗(yàn)收認(rèn)為合格后方能進(jìn)入下一道工序施工。

⑶制定地區(qū)性的統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)定

地區(qū)特殊性決定了執(zhí)行全國規(guī)范的同時(shí)必須補(bǔ)充地區(qū)性的特殊性規(guī)定。

⑷加強(qiáng)對樁基工程勘察和設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督

樁基工程的勘察特點(diǎn)是要求在工程勘察報(bào)告或巖土工程技術(shù)報(bào)告中明確地定量地提供樁側(cè)摩擦力和樁端阻力等設(shè)計(jì)參數(shù)。但眾所周知，企圖靠室內(nèi)土工試驗(yàn)成果中土質(zhì)物理力學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)來推求是很粗糙的。最為適合于樁基工程的是靜力觸探試驗(yàn)比貫入阻力(單橋)或摩擦側(cè)壁阻力和錐尖端阻力(雙橋)等土工原位測試數(shù)據(jù)，其次是標(biāo)準(zhǔn)確貫入試驗(yàn)擊數(shù)N值。因此，也應(yīng)制定有關(guān)樁基工程勘察特殊要求方面的技術(shù)文件。

樁基工程設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督最為困難，有的設(shè)計(jì)人員片面地從安全角度出發(fā)，寬打窄用，安全系數(shù)層層加碼，采用了直徑過大，樁距過小，樁長過大，樁數(shù)過多而且特別難以施工的設(shè)計(jì)方案，并繪制了相應(yīng)的施工圖，結(jié)果在施工實(shí)踐中碰壁，大批樁發(fā)生“拒打”事故，在廣闊的場地上長出了一大片“樁森林”而且斷樁率很高。既浪費(fèi)，又危險(xiǎn)。即使在試樁中已出現(xiàn)了這一現(xiàn)象，仍有拒絕修改方案者。幾乎在全國各地年復(fù)一年地重復(fù)出現(xiàn)這種設(shè)計(jì)事故。慘痛的事實(shí)告訴我們，只有對樁基工程設(shè)計(jì)質(zhì)量實(shí)行有效監(jiān)督，才能防患于未然。

⑸強(qiáng)化和完善對樁基工程施工質(zhì)量的監(jiān)督

堅(jiān)決執(zhí)行樁基工程設(shè)計(jì)交底會制度。重點(diǎn)討論和決策樁持力層的選擇、樁端入持力層的深度、貫入度和樁長雙控制的確切要求、樁極限承載力和設(shè)計(jì)承載力的確定、沖穿持力層可能性的估計(jì)以及設(shè)計(jì)對樁基施工的要求等。

接著結(jié)合樁基工程專項(xiàng)招投標(biāo)工作，認(rèn)真審查施工單位資質(zhì)、業(yè)績及軟硬件(技術(shù)和機(jī)械設(shè)備實(shí)力)情況。確定試成孔、試成樁和試樁樁位。

嚴(yán)格執(zhí)行試成樁制度，確定試成孔和試成樁工藝，貫入度選定，樁身檢驗(yàn)設(shè)備、操作等都應(yīng)納入質(zhì)量監(jiān)督范圍。

施工全過程應(yīng)通過質(zhì)監(jiān)保證原始記錄的完整性、真實(shí)性和準(zhǔn)確性。記錄內(nèi)容應(yīng)包括:鉆孔灌注樁有無塌孔、縮頸夾泥;導(dǎo)管底口有無提出混凝土面;水下澆灌中斷原因及處理過程;鋼筋籠有無下沉或上浮現(xiàn)象:充盈系數(shù)偏大偏小程度等。

4 結(jié)語

總之，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)是適用性較強(qiáng)、用途最廣泛的一種樁基礎(chǔ)，廣泛運(yùn)用于高層建筑、橋梁及港口工程中。但由于質(zhì)量控制的偏差，質(zhì)量事故頻繁發(fā)生。通過對施工工藝及質(zhì)量事故原因的分析，有利于質(zhì)量控制的事前、事中控制工作。具有預(yù)防質(zhì)量事故的作用。綜合運(yùn)用樁基質(zhì)量檢測、評價(jià)方法，能基本查清成樁后的樁基質(zhì)量情況，為質(zhì)量控制工作的事后質(zhì)量檢查提供了有力的手段。