淺析從成孔檢測(cè)看鉆孔灌注樁在施工中存在的問題

摘 要：簡(jiǎn)要介紹了成孔檢測(cè)的原理及現(xiàn)狀，結(jié)合檢測(cè)實(shí)例闡明檢測(cè)中遇到的主要問題，進(jìn)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(guān)鍵詞：檢測(cè)；成孔；灌注樁；問題；措施

1 成孔檢測(cè)簡(jiǎn)介及現(xiàn)狀

1.1 成孔檢測(cè)的內(nèi)容

（1）成孔的孔壁形狀。（2）成孔的實(shí)際孔徑和設(shè)計(jì)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(cè)儀器及檢測(cè)原理

檢測(cè)儀器采用超聲波側(cè)壁測(cè)定儀。該儀器由主機(jī)、絞車、傳感器三大主體構(gòu)成。檢測(cè)時(shí)，傳感器在下放或提升過程中，每隔一段時(shí)間（距離）發(fā)射一個(gè)超聲波脈沖信號(hào)，超聲波在傳播過程中碰到孔壁即反射，該反射信號(hào)再被傳感器接收。通過超聲波的發(fā)射、接收時(shí)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(xiàng)目中目前使用的儀器型號(hào)有KE-200型超聲波側(cè)壁測(cè)定儀和DM-604型超聲波側(cè)壁測(cè)定儀。

鉆孔灌注樁與打入樁的區(qū)別在于：打入樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強(qiáng)度，土體對(duì)樁身產(chǎn)生被動(dòng)土壓力。而鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)澆注混凝土成樁，周圍土移向樁身形成土體對(duì)樁身的動(dòng)壓力。目前鉆孔灌注樁容易產(chǎn)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(zhì)量有著直接或間接的關(guān)系，這些不良因素完全可以通過成孔檢測(cè)防患于未然。然而目前大多數(shù)的施工現(xiàn)場(chǎng)并不對(duì)鉆孔灌注樁進(jìn)行成孔檢測(cè)，有的單位沒有檢查設(shè)備，認(rèn)為成孔檢測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力而不愿多此一舉，沒有引起足夠的重視。

2 成孔檢測(cè)中所涉及的主要問題

2.1 泥漿

KE-200型和DM-604型超聲波側(cè)壁測(cè)定儀的正常使用條件對(duì)清孔后的泥漿各項(xiàng)性能指標(biāo)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(jù)規(guī)范要求，清孔后的泥漿指標(biāo)要求見表1。

然而施工單位往往為了增強(qiáng)泥漿的護(hù)壁作用、減少塌孔的危險(xiǎn)等原因，并未對(duì)清孔后泥漿的各項(xiàng)性能指標(biāo)進(jìn)行嚴(yán)格控制，特別是泥漿密度不能滿足規(guī)范要求，超出儀器的信號(hào)接受極限范圍，導(dǎo)致檢測(cè)工作無法正常進(jìn)行。根據(jù)土力學(xué)計(jì)算以及大量實(shí)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(jīng)過處理的泥漿（沖洗液）也可以保持鉆孔不坍塌、不縮頸、不擴(kuò)頸。當(dāng)采取了高濃度、高密度泥漿介質(zhì)（沖洗液）施工時(shí)，反而會(huì)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(cè)摩阻力，使樁基承載力折減；在澆注混凝土?xí)r，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(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)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(diǎn)和重點(diǎn)，目前規(guī)范中要求的傾斜度為小于1%樁長(zhǎng)且不大于500mm。如果斜率超標(biāo)，不僅嚴(yán)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(tài)，影響到結(jié)構(gòu)的質(zhì)量安全，甚至導(dǎo)致孔壁塌孔。目前有些施工單位采用測(cè)繩對(duì)孔進(jìn)行簡(jiǎn)單的測(cè)量，利用繩子的偏移來判斷孔的垂直度，然而根據(jù)本人實(shí)測(cè)與施工單位的日常監(jiān)測(cè)結(jié)果比較，發(fā)現(xiàn)用測(cè)繩測(cè)量會(huì)發(fā)生很大誤差，甚至判斷錯(cuò)誤。

鉆架位移、安裝未平、地質(zhì)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(huì)引起斜孔。這就要求施工單位在施工前必須詳細(xì)研究地勘資料，做好各種準(zhǔn)備，對(duì)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(jìn)行成孔檢測(cè)也可以作為一種監(jiān)控手段來避免發(fā)生斜孔。若等到終孔后才發(fā)現(xiàn)斜孔再來糾正就費(fèi)時(shí)費(fèi)力了，且修孔常使樁的充盈系數(shù)增大，最大達(dá)1.6以上。

2.3 清孔

鉆孔完成后在吊放鋼筋籠之前，需要對(duì)孔內(nèi)的石渣、泥漿進(jìn)行必要的清理，以保證孔內(nèi)含泥量、含渣量和孔底沉渣厚度符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求。

我們一般把孔底的沉積物統(tǒng)稱為沉渣，而實(shí)際上應(yīng)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(shí)間較長(zhǎng)，孔內(nèi)比重大、稠度大的劣質(zhì)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(dǎo)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(jù)形成沉淤的原因，應(yīng)從提高泥漿質(zhì)量和減少空孔時(shí)間進(jìn)行控制。

由于泥漿比重太大，導(dǎo)致產(chǎn)生多個(gè)反射面，無法正常分析數(shù)據(jù)；更重要的是在孔底有明顯沉渣堆積現(xiàn)象，雖然此孔采用反循環(huán)抽漿法進(jìn)行清孔，但并未達(dá)到很好的效果。原因主要有：清孔時(shí)并沒有進(jìn)行全方位的抽渣，而是只對(duì)測(cè)繩測(cè)出沉淀較多的位置進(jìn)行了重點(diǎn)清理；配置的泥漿質(zhì)量不高，各項(xiàng)指標(biāo)未能完全滿足規(guī)范要求，導(dǎo)致泥漿懸浮能力不足，在孔底產(chǎn)生大量沉渣。

由此可以看出施工單位的監(jiān)控手段以及處理方法存在一定的問題。對(duì)于鉆孔嵌巖樁，如果沉渣量過大，勢(shì)必造成受荷時(shí)發(fā)生大量沉降，使樁的承載力失效。

3 控制成孔質(zhì)量的措施

通過對(duì)上述鉆孔灌注樁成孔檢測(cè)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(zhì)量的泥漿是保證成孔質(zhì)量的關(guān)鍵所在。這就要求施工單位和監(jiān)理務(wù)必做好以下幾個(gè)方面：（1）在鉆機(jī)就位和鉆孔過程中，要定時(shí)監(jiān)控成孔的垂直度，若發(fā)現(xiàn)傾斜及時(shí)糾正，防患于未然。若條件允許，可考慮采用超聲波側(cè)壁測(cè)定儀作為施工監(jiān)控手段。（2）對(duì)鉆孔設(shè)備、泥漿處理設(shè)備等機(jī)具進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，保證在施工過程中能夠正常使用，以提高施工效率，節(jié)約成本。（3）認(rèn)真研究現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)資料，根據(jù)實(shí)際地層變化采用相應(yīng)的鉆進(jìn)方式，提前做好施工方案，做到心中有數(shù)。（4）認(rèn)真做好施工中各項(xiàng)記錄，特別是泥漿的各項(xiàng)指標(biāo)應(yīng)定時(shí)檢測(cè)，及時(shí)補(bǔ)充優(yōu)質(zhì)泥漿，保證其性能滿足規(guī)范要求。（5）在鉆進(jìn)過程中隨時(shí)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(zhì)剖面圖核對(duì)。（6）根據(jù)不同地層情況隨時(shí)調(diào)整鉆進(jìn)速度，在鉆至中層易液化砂層時(shí)，鉆進(jìn)速度必須放慢，以確保成孔質(zhì)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(dòng)態(tài)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(zhì)量檢測(cè)的精確性還存在一定的困難。目前的檢測(cè)方法基本上都是以一定的假設(shè)計(jì)算模型為基礎(chǔ)，通過參數(shù)的設(shè)定來進(jìn)行檢驗(yàn)，其檢測(cè)結(jié)果還需要依靠檢測(cè)人員的經(jīng)驗(yàn)來分析和判讀，因此檢測(cè)結(jié)果存在一定的主觀因素。同一根樁基，各檢測(cè)單位用同一種方法進(jìn)行檢測(cè)，其結(jié)論也可能出現(xiàn)偏差。然而，檢測(cè)只是一種手段，真正保證質(zhì)量的關(guān)鍵在于過程控制。施工單位以及管理人員必須要有一個(gè)認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度和高度的責(zé)任心，對(duì)樁基各個(gè)施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工、嚴(yán)格管理，質(zhì)檢單位也需要不斷提高技能水平和檢測(cè)手段，只有這樣，才能更好的控制樁基的成孔質(zhì)量，為后續(xù)工程的順利開展打下良好的基礎(chǔ)。

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