淺析從成孔檢測看鉆孔灌注樁在施工中存在的問題

摘 要：簡要介紹了成孔檢測的原理及現狀，結合檢測實例闡明檢測中遇到的主要問題，進而分析了鉆孔灌注樁施工中存在的問題，提出成孔控制措施。

關鍵詞：檢測；成孔；灌注樁；問題；措施

1 成孔檢測簡介及現狀

1.1 成孔檢測的內容

（1）成孔的孔壁形狀。（2）成孔的實際孔徑和設計孔徑的偏差。（3）成孔的垂直度（傾斜度）。（4）成孔的深度。

1.2 檢測儀器及檢測原理

檢測儀器采用超聲波側壁測定儀。該儀器由主機、絞車、傳感器三大主體構成。檢測時，傳感器在下放或提升過程中，每隔一段時間（距離）發射一個超聲波脈沖信號，超聲波在傳播過程中碰到孔壁即反射，該反射信號再被傳感器接收。通過超聲波的發射、接收時間差即可算出傳感器至孔壁的距離，儀器由此繪出孔壁形狀。本人所在項目中目前使用的儀器型號有KE-200型超聲波側壁測定儀和DM-604型超聲波側壁測定儀。

鉆孔灌注樁與打入樁的區別在于：打入樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁身產生被動土壓力。而鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內澆注混凝土成樁，周圍土移向樁身形成土體對樁身的動壓力。目前鉆孔灌注樁容易產生的一些缺陷如縮徑、夾泥斷樁、孔底沉渣過厚、斜樁等等，均與成孔的工藝和質量有著直接或間接的關系，這些不良因素完全可以通過成孔檢測防患于未然。然而目前大多數的施工現場并不對鉆孔灌注樁進行成孔檢測，有的單位沒有檢查設備，認為成孔檢測費時費力而不愿多此一舉，沒有引起足夠的重視。

2 成孔檢測中所涉及的主要問題

2.1 泥漿

KE-200型和DM-604型超聲波側壁測定儀的正常使用條件對清孔后的泥漿各項性能指標有不同要求，前者需泥漿密度小于1.16，而后者則要求在1.20以下就可以了。根據規范要求，清孔后的泥漿指標要求見表1。

然而施工單位往往為了增強泥漿的護壁作用、減少塌孔的危險等原因，并未對清孔后泥漿的各項性能指標進行嚴格控制，特別是泥漿密度不能滿足規范要求，超出儀器的信號接受極限范圍，導致檢測工作無法正常進行。根據土力學計算以及大量實踐證明，只要保持孔壁任何深度處壓力不小于0.2MPa，即使是在粘聚力較差的流沙層，使用經過處理的泥漿（沖洗液）也可以保持鉆孔不坍塌、不縮頸、不擴頸。當采取了高濃度、高密度泥漿介質（沖洗液）施工時，反而會存在以下問題：孔底沉渣難以清理干凈以及因孔壁泥皮過厚而大大降低樁的側摩阻力，使樁基承載力折減；在澆注混凝土時，稠漿粘附在鋼筋籠鋼筋上，降低了鋼筋與砼的握裹力，影響樁基整體受力；增大了水下灌注砼的阻力；泥漿中容易含有較大的泥塊，在施工中發生導管堵塞、流動不暢等現象，造成夾泥層。

2.2 孔的垂直度

鉆孔灌注樁的垂直度是保證樁基承載能力的重要因素，也是成孔施工控制中的難點和重點，目前規范中要求的傾斜度為小于1%樁長且不大于500mm。如果斜率超標，不僅嚴重影響鋼筋籠的安置、沉渣的清除，而且改變了樁的受力狀態，影響到結構的質量安全，甚至導致孔壁塌孔。目前有些施工單位采用測繩對孔進行簡單的測量，利用繩子的偏移來判斷孔的垂直度，然而根據本人實測與施工單位的日常監測結果比較，發現用測繩測量會發生很大誤差，甚至判斷錯誤。

鉆架位移、安裝未平、地質松軟不均勻、巖層呈斜狀分布或者土層中夾有大的孤石等都會引起斜孔。這就要求施工單位在施工前必須詳細研究地勘資料，做好各種準備，對不同的情況采取不同的施工方法來避免鉆孔傾斜。而在鉆孔施工過程中進行成孔檢測也可以作為一種監控手段來避免發生斜孔。若等到終孔后才發現斜孔再來糾正就費時費力了，且修孔常使樁的充盈系數增大，最大達1.6以上。

2.3 清孔

鉆孔完成后在吊放鋼筋籠之前，需要對孔內的石渣、泥漿進行必要的清理，以保證孔內含泥量、含渣量和孔底沉渣厚度符合設計規范要求。

我們一般把孔底的沉積物統稱為沉渣，而實際上應該分為沉渣與沉淤。沉渣是鉆孔過程中鉆頭沖削作用和孔壁塌落的巖士，主要成分為砂、礫石和碎巖硝等，而沉淤則是由于空孔時間較長，孔內比重大、稠度大的劣質泥漿沉淀而成的流塑狀混合物，沉渣與沉淤在樁底形成軟弱隔層，導致樁基端承力大大喪失。沉淤的厚度往往大于沉渣的厚度。根據形成沉淤的原因，應從提高泥漿質量和減少空孔時間進行控制。

由于泥漿比重太大，導致產生多個反射面，無法正常分析數據；更重要的是在孔底有明顯沉渣堆積現象，雖然此孔采用反循環抽漿法進行清孔，但并未達到很好的效果。原因主要有：清孔時并沒有進行全方位的抽渣，而是只對測繩測出沉淀較多的位置進行了重點清理；配置的泥漿質量不高，各項指標未能完全滿足規范要求，導致泥漿懸浮能力不足，在孔底產生大量沉渣。

由此可以看出施工單位的監控手段以及處理方法存在一定的問題。對于鉆孔嵌巖樁，如果沉渣量過大，勢必造成受荷時發生大量沉降，使樁的承載力失效。

3 控制成孔質量的措施

通過對上述鉆孔灌注樁成孔檢測中所遇到問題的分析，可以看出，采用正確的施工工藝和配制高質量的泥漿是保證成孔質量的關鍵所在。這就要求施工單位和監理務必做好以下幾個方面：（1）在鉆機就位和鉆孔過程中，要定時監控成孔的垂直度，若發現傾斜及時糾正，防患于未然。若條件允許，可考慮采用超聲波側壁測定儀作為施工監控手段。（2）對鉆孔設備、泥漿處理設備等機具進行定期檢查和維護，保證在施工過程中能夠正常使用，以提高施工效率，節約成本。（3）認真研究現場地質資料，根據實際地層變化采用相應的鉆進方式，提前做好施工方案，做到心中有數。（4）認真做好施工中各項記錄，特別是泥漿的各項指標應定時檢測，及時補充優質泥漿，保證其性能滿足規范要求。（5）在鉆進過程中隨時注意地層變化，在地層變化處撈取渣樣，判明后記入記錄表中并與地質剖面圖核對。（6）根據不同地層情況隨時調整鉆進速度，在鉆至中層易液化砂層時，鉆進速度必須放慢，以確保成孔質量。（7）提高和完善管理水平，以工序控制和事前控制為主，因地制宜，建立動態的管理制度和施工方法。

由于成孔的施工過程屬隱蔽工程，要做到質量檢測的精確性還存在一定的困難。目前的檢測方法基本上都是以一定的假設計算模型為基礎，通過參數的設定來進行檢驗，其檢測結果還需要依靠檢測人員的經驗來分析和判讀，因此檢測結果存在一定的主觀因素。同一根樁基，各檢測單位用同一種方法進行檢測，其結論也可能出現偏差。然而，檢測只是一種手段，真正保證質量的關鍵在于過程控制。施工單位以及管理人員必須要有一個認真負責的態度和高度的責任心，對樁基各個施工環節要充分重視并精心施工、嚴格管理，質檢單位也需要不斷提高技能水平和檢測手段，只有這樣，才能更好的控制樁基的成孔質量，為后續工程的順利開展打下良好的基礎。

參考文獻

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[3]周孟波.斜拉橋手冊[M].北京：人民交通出版社，2004.

作者簡介：劉海燕（1986，02-），女，漢族，湖北省武漢市，大學本科，助理工程師，研究方向：土木工程。