含砂地層鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量問題及預防措施

摘 要:鉆孔灌注樁在現(xiàn)代建筑業(yè)中廣泛應用，尤其對性能和承載力要求高的大型建筑，多用鉆孔灌注樁作為樁基礎。由于其施工工藝復雜，技術要求較高，在施工過程中經(jīng)常會有坍孔、斷樁等質(zhì)量問題出現(xiàn)，尤其是在含砂地層和含軟泥地層，質(zhì)量問題多有發(fā)生。本文以中海油渤南作業(yè)區(qū)龍口終端擴建改造項目施工過程當中遇到的含砂地層打樁問題為例，闡述含砂地層條件對打樁施工產(chǎn)生的影響，并提出了預防改進措施。

關鍵詞:鉆孔灌注樁 含砂 質(zhì)量問題 預防

中圖分類號:TU753.3文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)06(c)-0066-01

隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，建筑業(yè)也隨之出現(xiàn)繁榮的景象，而打樁技術是建筑過程當中重要的一環(huán)。鉆孔灌注樁由于其安全性高、適應性強和施工進度快等優(yōu)點而成為現(xiàn)代建筑行業(yè)普遍使用的一種打樁形式。但是鉆孔灌注樁也有自身的技術缺陷，有些地區(qū)由于地層條件限制使得打出的樁孔出現(xiàn)坍塌、縮孔、斷樁等問題。沿海地區(qū)距離海洋較近，地層中含砂量高，對鉆孔灌注樁施工作業(yè)產(chǎn)生了重要影響。

1 施工場地地層條件

1.1 地層分布及土質(zhì)特征

擬建場地上部土層由人工填墊而成，填墊年限小于10年，場地地勢比較平坦。場地地面高程為4.09m～4.71m。

除上部為人工填土(Qml)外，主要為第四系全新統(tǒng)海陸交互相沉積(Q4mc)、全新統(tǒng)坡洪積(Q4dl+pl)形成的中粗砂、粉土、粉砂和粉質(zhì)粘土層。根據(jù)地基土的巖性特征及時代成因，結合地基土的物理力學性質(zhì)，自上而下依次劃分為4層。第一層是素填土，時代成因為Qml，層厚5.2m～7.9m，層底深度為5.2m～7.9m，層底高程為-0.85m～-3.51m，巖性特征是灰黃色，以粗砂、礫砂為主，粘性土充填，局部含碎石塊，中密～密實，稍濕～濕。第二層是中粗砂，時代成因為Q4mc，層厚5.4m～7.8m，層底深度為12.4m～13.8m，層底高程為-8.04m～-9.39m，巖性特征是灰黃色，含云母，以石英、長石為主，分選較差，磨圓較好，偶見碎貝殼、小礫石，中密-密實，很濕。第三層是砂質(zhì)粉土，時代成因為Q4dl+pl，層厚3.2m～5.6m，層底深度為17.0～18.5m，層底高程為-12.41m～-13.97m，巖性特征是灰褐色-灰黃色，含云母、氧化鐵，土質(zhì)不均，砂粘混雜，局部為粉砂、中砂，切面無光澤，干強度及韌性低，搖振反應中等，密實，濕。第四層是粉質(zhì)粘土，時代成因為Q4dl+pl，最大揭露厚度18.0m，最大揭露深度為35.0m，巖性特征是黃褐-灰黃色，含云母、氧化鐵，土質(zhì)較均勻，局部為夾粘土及中砂夾層，稍有光澤，干強度及韌性中等，可塑-硬塑。四層分布范圍均為整個場地。

1.2 地基均勻性評價

根據(jù)現(xiàn)場勘察結果，場地內(nèi)各層地基土在水平方向分布連續(xù)，垂直方向厚度變化較小，場地地基屬均勻地基。

2 樁型選擇

結合各種地基處理手段的適用性、經(jīng)濟性及當?shù)厥┕そ?jīng)驗等因素綜合分析，樁型不宜選用預應力混凝土管樁，因為管樁要穿透本場地內(nèi)13m以上分布的密實狀素填土和中粗砂，以國內(nèi)現(xiàn)有的成樁設備能力來看，是相當困難的。所以樁型選用鉆孔灌注樁，樁徑可采用600mm，以第四層粉質(zhì)粘土層作為樁端持力層，樁端入土深度約20.0m，有效樁長約為17.7m。

3 施工過程中的質(zhì)量問題及預防措施

3.1 孔壁坍塌

由于是含砂和軟泥質(zhì)地層，且地層水位較高，所以鉆頭的鉆速過快、空鉆時間過長或者鉆進速度過快都有可能造成孔壁坍塌，因此我們在施工過程當中一定要注意對鉆機的操作。

我們還可以做其他防護措施以防止孔壁坍塌。比如施工時可以投入一些石子粘土等作為補充;鉆進過程中及時添加泥漿;適當增加泥漿密度以穩(wěn)定孔壁等。如果坍孔嚴重，應立即停止鉆進，用粘土泥漿補平坍塌部位后采用低速鉆進。

為提前預防此種事故的發(fā)生，我們還要做好施工前對地質(zhì)條件的分析，選取最優(yōu)的施工方案，將質(zhì)量事故的發(fā)生率降到最低。

3.2 斷樁

根據(jù)設計要求樁孔下放混凝土的體積平均為11方，但是所來的混凝土車裝車容量為8方，因此形成多次澆灌。兩次灌注時間相差時間將近兩個小時，造成混凝土中出現(xiàn)上下段管柱凝結時間不同，并且有泥夾層的出現(xiàn);拔管過程當中拔管長度沒有控制，導管拔出混凝土面[1];不僅如此，在發(fā)現(xiàn)第一段管柱凝結出現(xiàn)拔管困難的情況下實行了強制拔管;綜合以上情況，最終導致斷樁情況的發(fā)生。

預防措施:在施工過程中，要爭取混凝土澆灌一次成功;鉆孔選用較大粘度和密度比較大的泥漿護壁;鉆進過程中要控制進尺速度，保持孔壁穩(wěn)定;保證導管埋深在2m～4m范圍內(nèi);下鋼筋籠過程中要平穩(wěn)，不要觸碰到孔壁[2];另外可以采用下入鋼護筒護壁到斷樁處用混凝土澆筑樁身。

3.3 鋼筋籠下放困難

由于混凝土泥漿密度小于石子密度，造成石子下沉，使得鉆孔底部被石子填埋，鋼筋籠在下放到底部位置時發(fā)生阻塞，下放困難。

為預防此種情況發(fā)生，我們應合理安排打樁施工，在澆筑混凝土后迅速下入鋼筋籠子。

3.4 鉆頭受阻不下鉆

因在地層中存在粘土層，粘土層粘性大，在鉆進過程中會出現(xiàn)擠壓密實的效果，鉆頭所受阻力大，造成糊鉆。因此在鉆進這一地層時盡量采用尖底鉆頭、中等鉆速;如果不違背設計要求的情況下，可以更換小鉆頭，以增大鉆進時鉆頭的壓強。

3.5 鋼筋籠焊接不規(guī)范

鋼筋籠焊接不規(guī)范，在表面有許多不規(guī)則凸出的結構，在下入鉆孔當中時會造成刮壁使得孔壁遭到破壞，進而使混凝土漏失進入地層;更嚴重的情況是被刮擦掉落的砂體和泥進入混凝土樁形成泥夾層，導致斷樁情況的發(fā)生。

鋼筋籠關系到整個混凝土樁的強度，是整個打樁工藝中重要的一環(huán)，應該保證它的焊接質(zhì)量，對于焊接質(zhì)量不合格的焊口焊縫要及時進行補焊。鋼筋數(shù)目和加強箍的制作都要嚴格按照設計圖紙來做，吊放受阻時不要加壓強行下放，保證下放時不變形、不卡孔壁;籠子的中心要與樁中心保持一致，不要出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，否則會影響整個樁的承載能力[3]。

4 結語

鉆孔灌注樁因其良好的承載能力和抗震性、簡單的施工工藝、高效的施工效率等一系列優(yōu)點在建筑行業(yè)當中廣泛使用，且多應用在穩(wěn)定性和承載能力要求較高的建筑當中。然而鉆孔灌注樁是一個系統(tǒng)工藝，工序繁多復雜，技術要求高，需要我們在每一個環(huán)節(jié)做好事故預防和應急準備。鉆孔灌注樁施工技術現(xiàn)在已經(jīng)較為成熟，只要做好質(zhì)量控制，依靠良好的施工隊伍和監(jiān)理方的質(zhì)量監(jiān)控，一定能避免質(zhì)量隱患的出現(xiàn)，保證工程質(zhì)量。

參考文獻

[1]劉忻，張明春.淺談鉆孔灌注樁斷樁與補救措施[J].山西建筑，2009，35(11):105～106.

[2]張志聰.建筑工程鉆孔灌注樁施工工藝及質(zhì)量控制措施[J].科技創(chuàng)新導報，2009(20):26.

[3]林宏派.淺談鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制[J].科技資訊，2009(20):76.