談鉆孔灌注樁施工的質量控制

宋宏賓

(北京中鐵誠業工程建設監理有限公司，北京 100000)

由于鉆孔灌注樁具有在施工時噪聲和振動較小，對周圍建筑及環境無明顯影響，且樁徑大、承載力高、沉降量小、能適應多種地質條件等優點，因而在工民建、市政、公路、鐵路、港口等領域得到廣泛應用。特別是近年來，隨著高層建筑的發展，大直徑灌注樁也得到快速發展，樁徑和樁長也越來越大，采用單樁、群樁形式的工程也越來越多，因而對鉆孔灌注樁的質量要求也越來越高。盡管其有許多優點被廣泛應用，但因施工工序多、技術要求高、工作強度大、隱蔽性強等諸多因素，致使樁體質量難以保證，稍有不慎就會造成事故，不僅影響工期、增加投資，還會給國家和人民的財產造成巨大損失。

1 鉆孔灌注樁的質量控制

關于鉆孔灌注樁的施工質量控制，無論是國家標準、規范還是各行業規范、標準，都有詳細而明確的要求。此外，許多工程技術人員對此也進行了討論。關鍵是在工程實踐中，應結合具體實際，對鉆孔灌注樁施工的每個環節、每道工序，施工、監理人員要給予足夠的重視，嚴格按規范要求進行施工，才能使工程質量真正得以保證。

1.1 鉆孔方法的選擇

應根據工程所在地的地質條件，選擇適宜的鉆孔方法。根據以往的經驗，認為旋挖鉆不適宜用于有流砂層、卵(礫)石土層的地區，因為旋挖鉆成孔速度快，一般每天進尺可達幾米、幾十米，也就是說，有時每天可鉆成一根樁，再加上需要提升鉆頭、擾動大，這樣在孔壁上很難形成穩定的泥漿皮，孔壁的穩定性差，在混凝土灌注過程中容易從孔壁上掉下泥塊，形成夾泥。最好通過試鉆來決定是否采用旋挖鉆成孔，并積累經驗。

1.2 鉆孔中的注意事項

1)護筒一定要埋設好，要有合適的長度和強度，護筒頂端要高出施工地面0.3 m以上;護筒一定要采用鋼板或鋼筋混凝土制作，決不能采用磚砌;護筒背面的空隙要用粘土夯填實，以保證施工中孔口不坍塌，保持孔內泥漿面的高程。

2)鉆孔過程中，應采用泥漿護壁，以防止孔壁坍塌。泥漿一般可用粘土制備，當地質條件較差時，可采用膨潤土泥漿，泥漿比重可控制在1.05～1.3之間。泥漿面稍低于護筒頂端，并在鉆孔中始終保持一定，當泥漿面突然下降時，要及時分析原因，采取適當措施。應經常對泥漿進行檢測和試驗，不符合要求時，應及時改正。

3)鉆孔應連續進行，不得中斷，即中間停頓時間不能過長，以防坍孔。

4)鉆孔過程中，如發生故障，應及時查明原因并予以處理。處理故障或因故停鉆時，必須將鉆頭提出孔外。

5)在交接班時以及每鉆進一段時間，都應將鉆頭提出孔外，對鋼絲繩及連接件進行檢查，以防鉆進中鉆頭掉入孔內而造成事故。

6)對于有流砂層、淤泥質土層等不良地質條件的地方，宜用沖擊鉆成孔，并在鉆進到這些不良地層時可向孔內拋填粘土、粒徑較小的薄片石等，以增加土層孔壁的穩定密實性，防止塌孔。

1.3 鉆孔檢查

1)鉆孔過程中，探孔器或其他儀器，對鉆孔直徑、深度、傾斜度應滿足驗尺、規范要求。2)當鉆孔深度達到設計要求，在清孔完畢、放置鋼筋籠之前，應對樁長進行檢查，注意測繩的準確性，樁長應滿足設計要求。3)鉆孔經檢查發現有缺陷，如直徑減小、孔內有探頭石、傾斜度超標等，應采取適當措施，予以整改。4)鉆孔偏差應滿足驗標、規范要求。

1.4 清孔

1)鉆孔達到圖紙規定的深度后，且成孔質量符合要求，應立即進行清孔。2)清孔時，孔內水位應保持在護筒上口高度附近，以防止塌孔。3)灌注水下混凝土前，孔底沉渣厚度應滿足驗標、規范要求。4)清孔可根據現場實際條件選用換漿、抽漿、掏渣等方法。5)清孔后的泥漿指標，應滿足驗標、規范要求。6)嚴禁用超鉆代替清孔。

1.5 鋼筋籠

1)鋼筋籠主筋的型號和直徑、數量、間距、長度應符合設計要求，并按規范要求進行綁扎和焊接。2)儲存、運輸、吊放鋼筋籠過程中，應防止其扭曲及變形。3)鋼筋籠分節吊裝、就地焊接時，上下節位置必須對準，軸線應一致，保證符合焊接質量標準。4)鋼筋籠應垂直吊放入孔內，防止籠底部鋼筋碰撞孔壁而掉泥塊。5)鋼筋籠放入孔內后，應采取措施，牢固定位。6)鋼筋籠上應事先安設控制鋼筋籠和孔壁凈距的混凝土間隔塊，或用適當彎折的焊接的鋼筋，或用其他有效方法，以保證設計圖要求的鋼筋保護層得到滿足。

1.6 混凝土灌注

1)灌注混凝土前，應再次檢測孔底沉渣厚度，如超標，應再次清孔。

2)混凝土拌和物運至灌注地點時，應按規定檢查和易性和坍落度，如不符合規定要求，應再次進行拌和，二次拌和后仍不符合要求時，不得使用。

3)灌注前，施工、監理人員應檢查混凝土備料情況、攪拌、運輸和灌注設備狀況，避免灌注過程中意外中斷;孔口最好用鋼板、木板等物品封閉起來，防止灌注過程中雜物掉入孔內，造成缺陷。

4)水下混凝土灌注應用導管法。導管內徑不小于250 mm，灌注前，應檢查導管接頭的密封性(不漏水)和抗拉強度。

5)首批混凝土的數量應能滿足導管初次埋入混凝土的深度不小于1.0 mm，水下混凝土應連續灌注，不得中斷。

6)在整個灌注過程中，導管埋入混凝土的深度不宜小于2.0 mm，也不得大于6.0 mm。既要防止導管埋深過淺造成斷樁，又要防止導管埋深過大拔不動而導致質量事故。

7)在灌注過程中，應經常測量孔內混凝土面的位置，及時調整導管埋深。對灌注時間較長的樁，當灌注到樁上半部時，為避免泥漿沉淀層的影響，可采用向孔內沉淀層部分高壓注射稀泥漿或壓縮空氣的辦法，來沖散、稀釋沉淀層，以保證成樁質量，防止夾泥、斷樁等事故的發生。

8)水下混凝土灌注頂面最后應高出設計樁頂0.5 m～1.0 m以上，以便清除泥漿沉淀層，保證樁頂混凝土強度和灌注樁質量。多余部分接樁或承臺施工前必須鑿除，樁頂應為新鮮混凝土、無松散層等。

9)經監理工程師檢查同意簽證后，才可進行水下混凝土灌注，在灌注過程中，監理人員必須全過程旁站。

2 鉆孔灌注樁的質量缺陷類型及形成原因

我國建設部于2003年發布了行業標準JGJ 103-2003建筑基樁檢測技術規范。在本規范中，將基樁質量(樁身完整性)分為4類:Ⅰ類樁(優良):樁身完整;Ⅱ類樁(合格):樁身有輕微缺陷，不會影響樁身結構承載力的正常發揮;Ⅲ類樁(較差):樁身有明顯缺陷。對樁身結構承載力有影響，需要通過設計人員驗算，來確定是否需要處理;Ⅳ類樁(報廢):樁身存在嚴重缺陷，必須進行工程處理。

根據實踐中開挖樁的情況來看，樁的缺陷主要有縮頸、夾泥(砂)、空洞、蜂窩、混凝土離析(低強度)、斷裂、短樁等，而前五類可統稱為“縮頸”(截面削弱)類缺陷。

縮頸:主要是指實際成樁的截面積小于設計截面積，其缺陷部位可能被泥、砂侵蝕，也可能是混凝土離析、空洞、蜂窩等導致樁身混凝土強度降低。“縮頸”類缺陷降低了樁的承載能力，影響樁的正常使用。

斷裂:是指在樁身某一部位，上下混凝土不連續。樁如果發生斷裂，則極大降低了樁的承載能力，就是不合格，不能再正常使用。

短樁:是指實際樁小于設計樁長。在實行施工監理的工程中，此類現象一般不會發生。

下面分析一下縮頸、斷樁形成的原因:

1)清孔不徹底、樁底沉渣較厚，在混凝土澆筑過程中泥渣被夾埋了進去。2)在水下混凝土澆筑過程中，孔壁不穩定，有些孔壁

上的泥塊掉了下去，或是在下鋼筋籠時，碰撞、刮蹭孔壁而掉泥塊，被混凝土所裹攜。3)水下混凝土和易性差，在灌注過程中，混凝土發生了離析。4)由于停電或導管在混凝土中埋深過大而拔不動或其他原因，水下混凝土灌注不連續，間斷時間過長，導致斷樁。5)由于導管埋深計算錯誤或當混凝土堵塞導管時，導管上拔過多，導致導管脫離混凝土面，泥漿進入管內，造成斷樁。6)對長大樁來說，盡管施工單位在鉆孔、清孔、灌注過程中確實是嚴格按規范進行施工，但還是出現了缺陷樁。根據本人在工程中觀察、分析，認為原因是:混凝土灌注時間較長，在灌注過程中，隨著混凝土面的上升，原已清孔達標的泥漿中的顆粒逐漸沉淀，在混凝土上方形成了一個沉淀層，其密度和厚度隨著時間逐漸增大;由于沉淀層的存在，技術人員用測錘測量混凝土面的深度時，就很難下探到真正的混凝土面，造成導管在混凝土中埋深計算的失誤，再加上灌注到樁上半部分時，導管內混凝土的壓力差也在逐漸減小，混凝土灌注進展就不順利，有時還會出現堵管現象，因此，施工人員勢必多上下提動、搖晃導管，這樣，有時看似導管埋深符合要求，實際上可能管底已脫離混凝土層而進入沉淀層。但由于沉淀層的密度較大且較厚，水進不了導管內，現象不易發覺，從而造成夾泥斷樁;另外，在灌注過程中，由于此沉淀層的存在，混凝土的上升面有可能不會是一個平面，而是“凸”形達到一定程度而呈不穩定狀態，再加上導管的晃動就會向周圍坍塌，從而將沉淀泥層裹攜進去，形成夾泥縮頸。7)當某個樁剛剛灌注完混凝土，強度還未達到要求時，就緊接著用沖擊鉆施工其較近的孔，有可能將此樁擠斷，或用機械開挖基坑時，將樁碰斷、拉斷等。

最后，簡單地談一下對缺陷樁的處理:

對于缺陷部位在樁上半部、離樁頂不遠，或處于地下水位以上時，在能夠保證人身安全的前提下，可以采用人工挖孔下去，對缺陷部位進行鑿除、清洗、補灌混凝土來處理。在工程實踐中，對大多數缺陷按此方法進行處理，并用動測法進行了復測，證明新舊混凝土結合良好，能夠滿足使用要求。

對于缺陷部位較深或處于地下水位以下、無法人工開挖處理時，可采用高壓注漿補強處理，也可以采用下沉井護壁、進行開挖處理。

補樁法:對于無法采用上述方法處理的缺陷樁，可提請設計部門，采取補樁法來處理，即:根據需要增加一個或多個樁，并用承臺連接共同受力。當然，這種辦法處理起來費時、費力，投入也大。

3 結語

只要抓好鉆孔、清孔、水下混凝土拌和及混凝土灌注等關鍵工序，加強現場施工管理，提高操作人員的責任意識和作業水平，嚴格按設計、規范、驗收標準進行施工，做好事前和事中控制工作，泥漿護壁鉆孔灌注樁的工程質量是完全可以保證的。