含砂地層鉆孔灌注樁施工的質量問題及預防措施

摘 要:鉆孔灌注樁在現代建筑業中廣泛應用，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，在施工過程中經常會有坍孔、斷樁等質量問題出現，尤其是在含砂地層和含軟泥地層，質量問題多有發生。本文以中海油渤南作業區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

隨著我國經濟的迅速發展，建筑業也隨之出現繁榮的景象，而打樁技術是建筑過程當中重要的一環。鉆孔灌注樁由于其安全性高、適應性強和施工進度快等優點而成為現代建筑行業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，有些地區由于地層條件限制使得打出的樁孔出現坍塌、縮孔、斷樁等問題。沿海地區距離海洋較近，地層中含砂量高，對鉆孔灌注樁施工作業產生了重要影響。

1 施工場地地層條件

1.1 地層分布及土質特征

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海陸交互相沉積(Q4mc)、全新統坡洪積(Q4dl+pl)形成的中粗砂、粉土、粉砂和粉質粘土層。根據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，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

根據現場勘察結果，場地內各層地基土在水平方向分布連續，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、經濟性及當地施工經驗等因素綜合分析，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13m以上分布的密實狀素填土和中粗砂，以國內現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 施工過程中的質量問題及預防措施

3.1 孔壁坍塌

由于是含砂和軟泥質地層，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生，我們還要做好施工前對地質條件的分析，選取最優的施工方案，將質量事故的發生率降到最低。

3.2 斷樁

根據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，造成混凝土中出現上下段管柱凝結時間不同，并且有泥夾層的出現;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，在發現第一段管柱凝結出現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，保持孔壁穩定;保證導管埋深在2m～4m范圍內;下鋼筋籠過程中要平穩，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生阻塞，下放困難。

為預防此種情況發生，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 鋼筋籠焊接不規范

鋼筋籠焊接不規范，在表面有許多不規則凸出的結構，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，應該保證它的焊接質量，對于焊接質量不合格的焊口焊縫要及時進行補焊。鋼筋數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，不要出現傾斜現象，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點在建筑行業當中廣泛使用，且多應用在穩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工藝，工序繁多復雜，技術要求高，需要我們在每一個環節做好事故預防和應急準備。鉆孔灌注樁施工技術現在已經較為成熟，只要做好質量控制，依靠良好的施工隊伍和監理方的質量監控，一定能避免質量隱患的出現，保證工程質量。

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量控制措施[J].科技創新導報，2009(20):26.

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