鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制及有關(guān)問題分析

陳勝輝

摘要：在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工時要嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，如果發(fā)生了缺陷樁的事故，必須及時使用相關(guān)的處理措施進(jìn)行治理。本文闡述了鉆孔灌注樁施工特點(diǎn)，結(jié)合作者相關(guān)的工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了在現(xiàn)場進(jìn)行質(zhì)量管理的過程中，必須注意關(guān)鍵環(huán)節(jié)、加強(qiáng)對施工團(tuán)隊(duì)的管理，有針對性地及時進(jìn)行技術(shù)處理和質(zhì)量控制，才能確保建筑工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)；混凝土灌注樁；質(zhì)量控制；處理措施

1 引言

鉆孔灌注樁施工工藝基本是使用泥漿護(hù)壁成孔和干作業(yè)成灌注這兩種，施工前期有一個步驟不準(zhǔn)備充分的話，都會影響到工程的質(zhì)量。所以在施工隊(duì)伍在施工前要熟悉施工環(huán)境以進(jìn)行設(shè)計(jì)圖紙的制作，充分了解技術(shù)規(guī)范方面的相關(guān)資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進(jìn)行分析后制訂出施工組織方案，有益于控制基礎(chǔ)施工質(zhì)量，確保工程順利通過驗(yàn)收。

2 鉆孔質(zhì)量的控制

在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)做好以下幾項(xiàng)工作。

2.1 質(zhì)量控制依據(jù)

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制依據(jù)有關(guān)文件進(jìn)行：

（1）招投標(biāo)文件和施工合同；

（2）施工圖紙及技術(shù)規(guī)范要求；

（3）《建筑與市政工程質(zhì)量核查技術(shù)》；

（4）建筑地基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50007—2002）；

（5）《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202—2009）；

（6）《建筑基樁檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范》（JGJ106—2003）。當(dāng)某一技術(shù)指標(biāo)在上述各文件中相互不一致時，要以國家技術(shù)規(guī)范作為工程施工的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 質(zhì)量控制目標(biāo)

鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制必須達(dá)到的目標(biāo)：

（1）成樁過程各項(xiàng)指標(biāo)，包括樁位、樁長、樁徑、孔底沉渣、終孔垂直度及成樁與材料質(zhì)保等滿足設(shè)計(jì)要求；

（2）混凝土試塊抗壓強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求；

（3）樁身完整，勻質(zhì)、連續(xù)性好，無夾泥、斷樁等缺陷；

（4）樁極限承載力滿足規(guī)范規(guī)定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

3 施工過程質(zhì)量控制

某市某實(shí)驗(yàn)小學(xué)教學(xué)樓工程樁基類型采用機(jī)械鉆孔灌注樁，樁徑為φ800～φ1200mm，樁長約19～27m，鋼筋籠長12m，樁基持力層設(shè)置在含卵中粗沙，樁尖進(jìn)入持力層≥1.5m。工程在實(shí)際施工中，由于上部地質(zhì)及其復(fù)雜而的地質(zhì)報(bào)告未明確，部分樁基又處于內(nèi)溝壑中和溝壁石墻處，其中有6根樁在施工到8～11m處遇到孤石無法繼續(xù)施工，便采用改變原設(shè)計(jì)方案，由孔徑φ800mm改成φ1200mm，加大混凝土護(hù)壁空孔，施工時臨時租用160kW大型機(jī)械抓管機(jī)進(jìn)行沖抓孤石。

其它由原設(shè)計(jì)φ800mm改成φ1050mm孔徑的人工挖孔樁挖到5m作為混凝土護(hù)壁空孔，施工完后重填黏土進(jìn)行泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁。

3.1 測量定位控制

測量定位關(guān)系到孔位的準(zhǔn)確性，鉆孔的垂直度以及控制基準(zhǔn)面標(biāo)高準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在測量放線中應(yīng)選用適宜精度的經(jīng)緯儀及激光測距儀采用極坐標(biāo)定位法；樁位測量后，再用鋼尺和相鄰的樁位地進(jìn)行復(fù)核校正；樁位確定后，用長約300mm的鋼筋或木樁釘入土層作為定位樁。

3.2 成孔過程關(guān)鍵點(diǎn)質(zhì)量控制

（1）孔底沉渣控制。

（2）孔壁坍塌控制。

（3）擴(kuò)徑和縮徑控制。

3.3 灌注過程主要環(huán)節(jié)質(zhì)量控制

（1）混凝土落度控制?；炷恋奶涠葘Τ蓸顿|(zhì)量有直接影響，坍落度合理的混凝土具有拌和均勻、和易性好、內(nèi)阻小、初凝時間長、潤滑性好且有較好的觸變性能，坍落度合理的混凝土可有效地保證混凝土灌注性、連續(xù)性和密實(shí)性等特點(diǎn)，一般18～22cm。

（2）導(dǎo)管埋深控制。導(dǎo)管低端在混凝土面以下的深度是否合理關(guān)系到樁質(zhì)量，必須予以嚴(yán)格控制。在澆注過程中，要經(jīng)常探測混凝土面實(shí)際標(biāo)高、計(jì)算混凝土面上升高度、導(dǎo)管下口與混凝土面相對位置，及時拆卸導(dǎo)管，保持導(dǎo)管合理埋深，嚴(yán)禁將導(dǎo)管拔出混凝土面，導(dǎo)管埋深一般應(yīng)控制在2～6m，過大或過小都回在不同外界條件下出現(xiàn)不同形式的質(zhì)量問題，直接影響樁的質(zhì)量。

（3）鋼筋籠上浮控制。在混凝土灌注過程中，下列原因引起鋼筋籠上?。海?）鋼筋籠在孔口固定不牢或提升導(dǎo)管用力過猛，將鋼筋籠鉤掛；（2）混凝土面到達(dá)鋼筋籠地面時，導(dǎo)管埋深過淺，灌注量過大或混凝土面超過鋼筋籠底一定高度時，導(dǎo)管埋深過大。

（4）柱頭質(zhì)量控制。保證樁頭的質(zhì)量必須控制好最后一次灌注量，樁頂不得偏低，鑿出浮漿高度后必須保證暴露的樁頂混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)值，灌注混凝土的高度要超過樁頂標(biāo)高，超灌量不足，樁質(zhì)量不能保證。

4 幾種缺陷樁的形成因素

4.1 斷樁原因分析

斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期徹底清除其隱患，同時又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對策，預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因主要有以下幾個方面。

（1）灌注混凝土過程中，測定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象夾層斷樁。

（2）在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過大，以及灌注時間過長。所以，現(xiàn)場施工人員必須增大責(zé)任心，及時測量導(dǎo)管埋深；采用新型導(dǎo)管，減少提升阻力；加快灌注速度，縮短灌注時間。

（3）卡管現(xiàn)在也是誘發(fā)斷樁的重要因素之一。由于人工配料（有的機(jī)械配料不及時校核）隨意性大，造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大，使坍落度波動大，拌出混合料時稀時干。

（4）坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位組織施工時重視不夠，有甚者分包或轉(zhuǎn)包，施工者談不上有什么經(jīng)驗(yàn)，在灌注工程中，井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等造成類泥砂性斷樁。這類現(xiàn)象在斷樁事故中占有相當(dāng)大的比例，較為嚴(yán)重。

（5）另外，導(dǎo)管漏水、機(jī)械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認(rèn)真對待灌注前的準(zhǔn)備工作，這對保證樁基的質(zhì)量很重要。

4.2 縮頸

在鉆孔過程中，由于鉆錐磨損或焊補(bǔ)不及時，再或地層中遇到膨脹的軟土、黏土、泥巖等，容易產(chǎn)生縮頸現(xiàn)象，即出現(xiàn)膨脹性軟土，俗稱探頭泥，成孔檢驗(yàn)不太擋事，但至下沖擴(kuò)后仍下不去，則須回填重新鉆孔。如反復(fù)多次仍不能成孔，就在錐頭上加焊合金鋼，再度擴(kuò)大孔徑，成孔后重新澆筑。

4.3 灌注時產(chǎn)生井壁坍落

成孔后灌注水下混凝土?xí)r發(fā)生坍孔現(xiàn)象，若坍塌不止，應(yīng)將導(dǎo)管拔出，以黏土回填重新成孔；輕微坍落在施工中不易被察覺，聲測時會發(fā)現(xiàn)局部裹泥或夾砂現(xiàn)象如在鯉城區(qū)實(shí)驗(yàn)小學(xué)教學(xué)樓施工中，地質(zhì)條件較復(fù)雜，地質(zhì)結(jié)構(gòu)層夾有3.5m厚的細(xì)沙層，經(jīng)常發(fā)生井壁坍塌現(xiàn)象，聲測時，曾發(fā)生過流砂現(xiàn)象，為預(yù)防此類缺陷，應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)狀況在鉆孔過程中加大護(hù)壁粘結(jié)力度；成孔后及時灌注混凝土。

5 缺陷樁常用的處理方法

缺陷樁處理常用方法有擴(kuò)大承臺、原位復(fù)樁、接樁、樁芯鑿井法、補(bǔ)樁、鉆孔補(bǔ)強(qiáng)、改變施工方法、修改設(shè)計(jì)法案等。結(jié)合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應(yīng)用情況。

5.1 擴(kuò)大承臺（梁）法

（1）樁位偏差過大，原設(shè)計(jì)的承臺（梁）斷面寬度滿足不了規(guī)范要求，此時采用擴(kuò)大承臺（梁）來處理。

（2）考慮樁基共同作用，當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可用擴(kuò)大承臺（梁）并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴(kuò)大承臺（梁）斷面寬度的同時，適當(dāng)加大承臺（梁）的配筋。

5.2 原位復(fù)樁

對在施工過程中及時發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新澆注一根新樁，做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長、費(fèi)用高，可根據(jù)工程的重要性，地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量的因素選擇采用。

5.3 接樁

（1）對樁進(jìn)行聲測，確定好混凝土的部位。

（2）根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料確定井點(diǎn)降水-開挖-20#素混凝土進(jìn)行護(hù)壁，護(hù)壁內(nèi)用鋼筋箍圈進(jìn)行加固。

（3）挖至合格數(shù)處利用人工鑿毛，按挖孔法混凝土施工方法進(jìn)行混凝土的澆注。

5.4 樁芯鑿井法

這種方法做起來比較困難，即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一井，深度至少超過缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用挖孔混凝土施工方法澆注膨脹混凝土。

5.5 接樁法

當(dāng)成樁后樁頂標(biāo)高不足時，常采用接樁法處理方法有以下兩種：

（1）開挖接樁挖出樁頭，鑿去混凝土浮漿及松散層，并鑿出鋼筋，整理與沖洗干凈后用鋼筋接長，再澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（2）嵌入式接樁，當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后，清除已澆混凝土有困難時，可采用此法。

5.6 補(bǔ)樁法

樁基承臺（梁）施工前補(bǔ)樁，如鉆孔樁距過大，不能承受上部荷載時，可在樁與樁之間補(bǔ)樁。

5.7 鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法

此法適應(yīng)條件是樁身混凝土嚴(yán)重蜂窩、離析、松散、強(qiáng)度不夠及樁長不足，樁底沉渣過厚等事故，常用高壓注漿法來處理。樁身混凝土局部有離析、蜂窩時，可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷下一倍樁徑處，進(jìn)行清洗后高壓注漿。

樁長不足時，采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高，對樁長不足部分注漿加固。

5.8 改變施工方法

樁基事故有些是因?yàn)槭┕ろ樞蝈e誤或方式工藝不當(dāng)所造成的，處理時一方面對事故樁采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施；另一方面要改變錯誤的施工方法，以防止事故的發(fā)生。常用的方法有以下兩種：

（1）改變成樁施工順序：如樁布置太密不便施工時，可采用間隔內(nèi)成樁法。

（2）改變成樁方法。如成孔樁出現(xiàn)較大的地下水時，采用套管內(nèi)成樁的方法。

5.9 修改設(shè)計(jì)

（1）改變樁型。當(dāng)?shù)刭|(zhì)資料與實(shí)際情況不符時，造成樁基事故，可采用改變樁型的方法處理，如灌注樁成樁困難時，可采用打預(yù)制樁。

（2）改變樁位。灌注樁出現(xiàn)廢樁或遇到地下管線障礙，可改變樁位方法處理。

（3）上部結(jié)構(gòu)卸荷。有些重大樁基事故處理困難，耗資巨大，只有采取削減建筑層數(shù)或用輕質(zhì)材料代替原設(shè)計(jì)材料，以減輕上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。

6 結(jié)語

總的來說，整個鉆孔灌注樁的施工過程屬于地下工程項(xiàng)目，比較難發(fā)現(xiàn)樁的質(zhì)量問題，由于各方面的原因，不可避免會出現(xiàn)偏差。要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，必須有高度的意識，現(xiàn)場管理人員要有十足的責(zé)任心，做好預(yù)防工作，準(zhǔn)確地記錄現(xiàn)場施工情況，并了解施工單位素質(zhì)，這樣才能對混凝土樁質(zhì)量進(jìn)行控制，達(dá)到質(zhì)量監(jiān)督的目的。

參考文獻(xiàn)：

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