鉆孔灌注樁常見質量通病的成因及預防

焦金輝河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

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鉆孔灌注樁常見質量通病的成因及預防

焦金輝
河南省第一建筑工程集團有限責任公司（450009）

摘要:介紹了鉆孔灌注樁常見質量通病的成因及其預防措施，從分析樁基病害的成因入手，闡述了控制樁身質量病害的方法。

關鍵詞:鉆孔灌注樁；質量通病；成因；預防

鉆孔灌注樁可以穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層，對承載力的適應范圍廣，施工機具簡單，施工過程具有噪聲低等諸多優點，因而在工程中得到廣泛地應用。但由于鉆孔灌注樁的施工環節較多，技術要求高，需要在一個較短的時間內快速完成水下混凝土灌注,無法直觀地對質量進行控制，很容易出現一些質量病害，危及樁基工程的安全。

1鉆孔灌注樁常見的質量通病

鉆孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時候，樁頂位置所受的壓力最大,下部承受的壓力相對較小。但鉆孔灌注樁的成樁工藝與實際受力狀況相反，往往是上部混凝土的強度低，中下部混凝土的強度高，若不嚴格控制，容易出現樁上部強度達不到質量要求的情況；還容易出現縮頸，孔壁塌落，孔底沉淤，樁身空洞、蜂窩、夾泥等質量缺陷，造成樁基承載力下降，影響工程結構的安全。

2影響成樁質量的原因

2.1影響樁身上部強度的原因

1）按照施工規范的規定，鉆孔后要徹底清除孔底的淤泥，但在實際施工過程中，很難將淤泥徹底清除。于是，在澆灌第一斗混凝土進行封底施工時,孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由于用導管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的，先灌入的混凝土頂升于孔的上面，這樣就容易出現樁上部強度較低的現象。

2）澆灌混凝土時,若導管插入混凝土過深，澆注速度又較快，則容易在孔體深部沉積較多的骨料，加上振搗過程所造成的混凝土離析，也容易導致樁體上部強度較低的質量問題。

3）埋設護筒的周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞引起質量問題。

4）孔壁坍陷的主要原因是土質松散，泥漿護壁不好，護筒周圍未用黏土緊密填封，護筒內水位不高。鉆進速度過快，空鉆時間過長，成孔后待灌時間過長，灌注時間過長，也會引起孔壁坍陷。

5）鉆機安裝就位穩定性差，作業時鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲，地面軟弱或軟硬不均勻，土層呈斜狀分布，土層中夾有大的孤石或其他硬物，造成成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。

6）清孔不干凈或未進行二次清孔。泥漿比重過小，或泥漿注入量不足，使沉渣難以浮起。鋼筋籠吊放過程中,未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時間過長，使泥漿沉積，造成樁底沉渣量過多。

2.2影響其他樁身質量的原因

1）混凝土澆注施工中，若導管插入混凝土內過淺,則成樁過程中混凝土的上升就不是頂升式的，而是攤鋪式的，這時，泥漿、泥塊就容易混入混凝土中，進而影響到樁身的質量。除此之外，若設計的樁身直徑過小，則混凝土上翻時就會受到孔壁的限制，使樁體產生空洞、蜂窩缺陷。

2）鉆孔灌注樁的承載力主要表現為樁周摩阻力,而樁周摩阻力與孔壁形狀和護壁質量密切相關。在施工過程中，孔壁形狀是由鉆頭旋轉速度、鉆桿下降速度和土質等因素決定的,泥漿性能愈好、高程越高，護壁質量越好，樁周摩阻力愈大。但這種施工方法難度加大，費用也相應提高。

3）在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過程中，施工環節多，時間長，淤泥會在孔底淤積較厚，從而影響成樁質量。靜置的時間越長，淤積的淤泥越多。

4）混凝土在水下澆灌的過程中，其流動性、初凝時間、黏聚性能會變得更差，若稍有疏忽，很容易產生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質量缺陷。

3成樁質量的控制

3.1樁上部強度的保證措施

1）依據樁徑和樁底的濃度，正確確定出第一斗混凝土的體積。

2）成樁質量與樁身的澆注高度有關，一般控制成樁高度高出設計樁頂標高0.5～1.0 m。待鑿去高出部分的混凝土后,剩余部分不應有浮漿和夾泥，混凝土標號應符合設計要求，否則要返工重澆。

3）導管插入混凝土內的長度應適宜，一般為2～6 m，長樁可相應增加。

3.2樁身質量的保證措施

1）工程施工前，應先做2個以上的試驗鉆孔，通過檢測鉆孔的孔徑、垂直度、孔壁穩定性和孔底沉淤等指標，用以核對所選設備、工藝方法是否符合技術要求。對一些重要工程，可視情況相應增加測徑數量。

2）護壁用的泥漿應滿足護壁要求，液面需高于地下水位0.5 m以上，有條件時，以高于地下水位2 m以上更好。若護壁的泥漿膠體率低、砂率大，不僅護壁性能差，而且因其容重較大，勢必產生沉淀速度過快的問題。施工過程中，應經常測定泥漿的相對密度等指標。

3）在混凝土灌注前的一段時間里，須保證孔壁的穩定性，不能有縮頸或孔壁塌落現象發生。為保證孔底沉渣厚度達到規范的技術要求，以免影響樁的承載力，鉆孔到設計持力層以后，要對泥漿進行循環稀釋來降低相對密度，以清除泥漿中懸浮的砂子、石渣。

4）吊放入孔的鋼筋籠不得碰撞壁孔，不得有變形損壞。吊放后，先將鋼筋籠在垂直位置上固定好，然后進行第二次清孔，檢測孔底的淤泥厚度，符合規定后，于0.5 h之內開始混凝土的灌注施工。

5）使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時，應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，為改善混凝土的和易性，水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性，導管使用前應試拼裝、試壓。在施工過程中，應時刻監控機械設備，確保機械運轉正常，避免機械事故的發生。

6）鋼筋籠初始位置應定位準確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小。混凝土接近籠時，控制導管埋深在1.5～2.0 m。灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深。當混凝土埋過鋼筋籠底端2～3 m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。

7）成孔后，必須認真清孔，沖孔時間應根據孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規范規定。嚴格確定混凝土的配合比，混凝土應有良好的和易性和流動性，坍落度損失應滿足灌注要求。

3.3混凝土灌注施工技術

1）完成鉆孔到混凝土澆灌過程的作業時間要緊湊，不宜過長。混凝土的漿體濃度要恰當，澆灌量不得低于設計值，不然會降低泥漿的置換率造成夾泥。

2）導管口距孔底要保持400 mm左右的距離，旋轉時要精確測量，反復校核。當球塞被壓出導管并灌下一定數量的混凝土后，應將導管緩慢下降100～200 mm，使灌注初期導管被混凝土埋入的深度盡可能加大，以保證底層的混凝土質量。

3）在灌注過程中,要嚴格把握施工進度和時間，經常地略微提升導管，使混凝土均勻注入。導管埋入混凝土的深度一般控制在1～3 m，每間隔15～20 min，要對混凝土面和導管沉入深度進行一次測量和校核。

4）若施工過程中發生了混凝土堵塞導管的現象，一般是由于材料規格或配合比選取不當，或者是因為導管漏水漏漿導致管內混凝土與管壁的摩擦力增大、流動性降低造成的。要分清原因有針對性地加以解決，切不要無控制地靠提管消除堵塞。

3.4樁身質量的驗收

灌注樁質量的檢驗內容和方法應符合規范的規定。通常，檢測承載力采用樁荷試驗或大應變動測法，檢驗樁身質量一般是通過對鉆芯樣實施超聲波檢測，抽查數量不少于總樁數的10%。若工程需要，還可相應增加檢驗數量直至逐根檢查。

4結語

鉆孔灌注樁有許多優點,但由于施工環節多，工藝復雜，成樁質量有可能受到多種因素的干擾和制約，嚴重時會導致樁身承載力的明顯降低，甚至造成病樁、斷樁等重大質量事故。為了確保成樁質量和樁基工程的安全，必須對鉆孔灌注樁的施工全過程進行嚴格的質量控制和檢測，發現問題及時采取措施予以補救。