提高灌注樁質量的工藝及其致害因素分析

摘要：本文是筆者本著尊重并遵循原始概念定義和普遍施工規則的前提，經過多年在建設行業的工作經驗提煉、總結、發散思考而形成的作品。采用的模式可能與原始定義不同，但通俗易懂，便于施工人員順利地閱讀、透徹地理解和認識。

關鍵詞：灌注樁、工藝、致害因素、質量

一、灌注樁的定義及分類：

灌注樁定義：通過各種不同的方式成孔后，下放鋼筋籠、澆注混凝土成型的樁叫做灌注樁。

灌注樁分類：按照不同的成孔方式分為干作業成孔和濕作業成孔灌注樁。干作業也叫無泥漿護壁成孔，它包含人工挖孔、長螺旋鉆孔、鉆孔擴底。濕作業又叫泥漿護壁成孔，它包含旋挖成孔、沖擊成孔、沖抓成孔、潛水鉆成孔。按照不同的承載機理又可分為摩擦樁、端承樁。所謂摩擦樁，即是依靠達到一定長度的樁身與周圍地層的摩擦阻力來抵抗上部荷載而達到冗余平衡的樁。所謂端承樁，即是依靠達到一定強度等級并直接處于持力層上的樁身來傳遞上部荷載的樁。所以只有在充分了解了定義和特點分類后，才能準確定位該項施工的必要流程和設備設施，便于施工組織設計或施工方案的目標明確、有的放矢、節約施工成本，達到快速、高效、高質量目標。

二、灌注樁在建設工程中起到的作用：

大部分的施工人員，僅對某一分支行業了解，而對相關領域了解甚少，從而導致不能全面考慮施工工藝及工法的擴展使用。比如，長期從事房建工程的施工人員，對于軟基的處理，可能就只知道換填、樁基處理，而對其他行業的軟基處理所知甚少，或者毫不了解，殊不知在橋梁、道路工程中軟基處理的方法遠不止這些，還包括：反壓護道、拋石擠淤、砂樁、砂墊層置換等等。通過這個例子，對于一種工法或工藝，不要只掌握它在自身領域的用途，應該掌握它的其他用途，便于在不同問題中靈活使用開拓創新。而往往某一工法或工藝在其他領域的使用，可啟發本領域的開拓創新。這也符合國家對新工藝、新技術、新材料、新設備的使用及開拓創新的理念。

三、旋挖成孔對灌注樁各類致害因素存在的形勢和關系

上述灌注樁在多種分支工程中的不同用法，但是無論它在何種領域、何種環境、起何種作用，對灌注樁施工方面質量控制卻是通用不存在偏頗的。影響灌注樁施工質量的因素眾多，出現的方式可以是單一的，也可以是多種因素組合而成。當問題以前者形式出現，我們可以根據一個點很快的找到解決問題的途徑，然后當問題以后者形式出現時，大部分的技術人員措手不及，無法解決，或者盲目以一種方式解決問題，最終達不到好的效果，錯失了工期、造成無法挽回的經濟損失。

作者認為，導致這問題的根源，在于對影響灌注樁施工質量的因素不夠了解，沒有分清因素之間的主次。當然很多時候也存在并列因素，所以判斷因素之間的關系便成為了解決問題的首要前提。因此解決了這問題，才能提高對灌注樁施工質量的整體認識。

四、旋挖成孔灌注樁各類致害因素分析

1、地質勘探階段對后續施工質量的影響——探孔因素：主要表現在探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗規范性及數量、孔壁摩阻測試誤差及孔端承載力判斷失誤。此因素可總結為地質勘探流程問題，即：探孔—取樣—試驗—判斷。

地質勘探誤差往往是非施工方責任，此環節出現問題，通常都會給設計方造成依據錯誤，給施工方造成無法預測的方案錯誤、機具設備選擇錯誤、施工成本驟升失衡，給建設方帶來巨大的工期和經濟損失。例如：貴陽市某工程S區9#樓工程，地勘單位對于喀斯特地貌下的勘探工作經驗缺失，地勘勘探環節出現持力層特征值判斷失誤，導致施工單位按照設計深度選用的旋挖機械無法達到持力層，平均深度偏差7.8m，最高達到11m的偏差，為保證施工質量，施工單位被迫停工，等待重新地勘、甚至基礎方案的變更。

2、場地土方管理和出土控制對灌注樁質量影響——孔口高程因素：主要表現在地質勘探完成至施工單位進場的時間內，場地再次回填或下挖，而施工單位計算時忽略而產生誤差。或者是由于施工過程中出土堆積，不及時清運或清運不到位，導致地面不端升高，從而影響了下一孔孔口高程計算產生誤差。

3、鉆孔深度因素：主要表現在測量方法不當及持力層判斷不準確。在施工過程中，不應使用測繩量測孔深，而應該采用“丈量鉆桿”的方法，取鉆頭2/3長度作為終孔截面。對于端承樁，應該以嵌巖深度作為標準，而不是依據設計深度。對于中風化巖石和強風化巖石界限判定往往存在經驗不足，此時應該鉆心取樣試驗。同時施工現場應該根據鉆機受力，鉆桿抖動等特征綜合判斷避免錯誤。

4、孔徑大小因素：主要表現在兩方面，人員錯誤使用鉆頭和鉆頭磨損嚴重，尺寸不準。

5、垂直度偏差——鉆孔垂直度因素：主要表現于①、由于場地平整度不好，機身安置不平或者在鉆進過程中發生不均勻沉降。②、鉆機所帶的鉆桿彎曲、間隙過大。③、鉆頭磨損，受力不均勻。④、鉆進過程遇到傾斜巖層或者軟、硬質巖層交界面，受力不均勻。針對原因④，在施工過程中就可以采取低壓、低速鉆進的方式，慢中求質量。

6、塌孔與縮頸因素：很大程度上，筆者認為，縮頸和塌孔是同一類問題。因為任何縮頸在擴大化發展后，必然導致塌孔。而產生這種情況的原因筆者認為存在如下幾點：①、濕作業泥漿護壁性能差。沒有重視泥土的選擇。②、孔壁的擾動，指在成孔過程中鉆頭擾動或者鉆進速度太快。③、地層復雜，容易塌陷。④、成孔后放置時間過長，孔壁難以承受周圍土壓而失衡。解決此問題，必須遵循成孔后在4小時之內放置鋼筋籠，澆注混凝土。若時間達不到，或者有異常，都應該灌水保壓。

7、避免堵管造成的質量缺陷——堵管因素：常常由于堵管后清理管內浪費時間，造成下部已經澆注的混凝土初凝，出現斷樁夾渣等情況。而堵管則主要由以下幾點造成：①、導管破漏，造成離析，干澀。②、初灌時，導管距離孔底太近。③、過程中，導管埋入混凝土面過深，當注入壓力不能抵抗埋入深度壓力時產生堵管。④、隔水栓使用不當。⑤、泵機泵路接通后，等待混凝土時間過長，泵管內不潤濕所造成。⑥、混凝土自身性能差，和易性、塌落度不符合要求。

樁身質量問題——樁身強度低的因素。主要是①、由于混凝土自身性能差，如配合比、和易性、塌落度問題。②、水泥自身質量問題。③、攪拌時間不夠或者過拌。

8、鋼筋籠上浮因素：主要表現：①、下部已經澆注的混凝土初凝，此硬化面抬著鋼筋籠上浮。②、孔底沉渣未清理干凈，當混凝土面上升至鋼筋籠底時，抬著鋼筋籠上浮。③、泥漿護壁含砂量過大，砂層上浮至混凝土面，導致鋼筋籠上浮。

9、樁身夾渣或者斷樁因素：主要是：①、下部已經澆注的混凝土初凝，此硬化部分導致斷樁。②、孔底沉渣未清理干凈，導致夾渣。③、初灌時導管未被混凝土淹沒。④、過程中，提升導管過猛，將其提出了澆注面。⑤、泥漿護壁含砂量過大，過程中散落至混凝土面。

10、樁頂混凝土強度不夠因素：主要體現在：①、超灌高度不夠，計算錯誤。②、浮漿太厚。③、孔內混凝土面判斷錯誤。

五、致害因素關系呈現

導致灌注樁質量缺陷的致害因素眾多，而每種因素的誘發又有各種不同的現實原因，正如因素的原因就是解決問題的對象所在。我們不難看出，對于引發很多因素的原因往往還會引發另外的因素，這部分的原因也就是“共同原因”。

例如：鉆桿磨損可導致孔徑偏差和垂直度偏差；地面不平整可以導致高程誤差和垂直度偏差；混凝土初凝會導致鋼筋籠上浮、樁身夾渣或者斷樁；混凝土的自身性能差，如配合比、和易性、塌落度會導致堵管發生和樁身強度問題；澆注過程中導管的提、拔準確度會導致樁身夾渣或者斷樁以及堵管等等問題。

意即，這種原因的存在，可能導致多種后果的出現，那么在施工中，對于這類原因的控制就顯得尤為重要，是質量控制的重點環節——也稱質量控制關鍵點。

筆者通過多年實踐的經驗和學識，對灌注樁進行了總體的認識和施工質量把關的論述和梳理，不僅僅停留于問題本身的解決，而且還為現代施工技術人員，對工法和工藝的全面把握和發散思維提供了新方向。

沒有重視泥土的選擇：泥漿護壁的土選擇，應采用高塑性黏土或膨潤土，并符合規范的相關參數，如PH值、黏度、含砂率、過濾性、相對密度等要求。不是什么土質都可以做泥漿護壁的。

參考文獻

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[3] 丁士昭、尚麗萍主編，全國一級建造師（市政工程）執業資格考試，中國建筑工業出版社（第三版），58、313-319。

作者簡介

肖東，男，大學本科，從事土木工程專業工作（現場施工技術管理）。