鉆孔灌注樁樁身缺陷原因分析及預防措施

韓冬

【摘 要】鉆孔灌注樁在基礎工程中十分常用，它的適應性較強，而且承載能力較高，但是在施工的過程中，由于過程比較復雜，所以諸多因素都帶來質量缺陷，嚴重影響工程的安全性。基于此，本文從鉆孔灌注樁施工的關鍵點入手，分成孔過程、清孔過程和混凝土注樁過程三個方面分析產生缺陷的原因和預防措施，希望可以給鉆孔灌注樁相關技術的研究提供一定的參考。

【關鍵詞】鉆孔灌注樁；缺陷；預防措施

鉆孔灌注樁的承載能力較強，而且適用于多種環境，在施工過程中的噪音污染也較少，因此在城市的基礎建設中十分常用。與其他的樁型相比，鉆孔灌注樁雖然具備上述優點，但是施工環節較多，而且對工藝要求較為嚴格，所以很容易出現各種質量問題。例如離析和斷樁等，這些質量問題可能會影響到整體工程的安全性，所以鉆孔灌注樁施工完成之后需要進行質量檢驗，如果質量不合格要及時進行補救。更多的是在施工時就采取相應的預防措施，這樣能夠有效的提高工程整體質量，避免二次施工。當前我國鉆孔灌注樁的技術已經初步成熟，只需嚴格執行工藝標準就可以達到質量控制的目的，但是一定要觀察實際應用中的各類問題，從影響因素入手進行預防和整改，以此來減少返工的經濟損失和保證樁基的質量。

一、鉆孔灌注樁的施工關鍵點

鉆孔灌注樁在施工的過程中首先要進行樁基成孔，然后進行混凝土澆筑，完成之后再進行質量檢查。在進行質量檢查時，主要檢查其承載能力和完整性，通過超聲波檢測其內部是否存在缺陷。灌注樁成孔是整個鉆孔灌注樁施工的基礎工作，成孔的質量直接影響到整個樁基的質量水平，成孔之后還需要進行清孔和混凝土灌注，這三項都是鉆孔灌注樁施工中的關鍵環節，需要針對性的采取預防措施，以此來保證樁基的穩定性和可靠性。

二、成孔過程產生缺陷的原因及預防措施

（一）塌孔

在鉆孔的過程中很容易發生塌孔的現象，這和地質條件有著直接的關系。在鉆孔過程中如果泥漿水位變化十分頻繁，而且出現大量氣泡時，就證明孔內的泥渣較多，導致鉆機負載較大，這時就可以判定所鉆的孔為塌孔。造成塌孔的原因主要有以下幾點：

（1）地質條件原因。如果鉆孔的區域地質條件較為疏松，土層中有較多的碎石和淤泥等，就很容易發生塌孔的現象，這是因為鉆孔區受力不均衡導致的。

（2）泥漿問題。如果泥漿配比不合理，就會導致整體的護壁效果不佳，也會造成后期的塌孔問題。

（3）鉆速問題。如果在鉆孔時轉頭運動速度較快，就會帶動水流沖擊泥漿壁，這時受到沖擊的影響，孔洞就很可能發生腐蝕和坍塌等，造成塌孔的問題。

（4）鉆孔附近的機械振動或重物堆積。如果土質較為疏松，鉆孔之后附近區域的機械振動和重物堆積等就會造成土壤內部的壓力變化，直接造成孔壁變形等問題，進而引起塌孔的現象。

（5）水位過低造成的壓力問題。如果孔內水位較低，而外界的水位較高，就會對泥漿壁造成壓力，進而產生塌孔的問題。

針對塌孔問題的原因，可采取的預防措施主要如下：

（1）夯實打孔周圍土地。為了避免土質疏松造成的塌孔問題，可對護筒周圍的土地進行加固和夯實，這樣其承受載荷的能力就會明顯增，強減少塌孔的出現。

（2）合理配制泥漿。為了保證泥漿的質量，需要控制好配比，粘土、添加劑和水的比例一定要科學，這樣就能有效提高泥漿護壁的質量，增強泥漿的可靠性，以此來減少塌孔問題。

（3）穩定鉆頭速度。鉆頭在鉆孔時一定要速度平穩和均勻，這樣可以減少水流對泥漿壁的沖擊，進而減少塌孔的問題。

（4）周圍環境控制。鉆孔時要避免大型機械在鉆孔區域內作業，同時要及時清除建筑垃圾減少周圍環境對孔洞的影響。

（5）孔內泥漿控制。鉆孔時要保證孔內泥漿充足，其水位一般要高于護筒兩米左右，這樣能夠減少水壓對孔壁的沖擊。

（二）孔身傾斜

孔身傾斜是影響樁基承載力的常見缺陷它，常出現于沖擊成孔的工藝中。一般而言，施工過程中要求樁基成孔的中心線偏離不超過1%，如果傾斜角度過大，就會導致樁基受力不均勻，而且傾斜還會帶來橫向的剪力作用，降低了樁基自身的承載能力，很容易發生質量問題。產生孔身傾斜的原因主要包括地質條件差異較大和鉆孔中心線與鉆頭中心線不重合，如果鉆孔區域地質條件差異較大，在進行鉆進時，鉆頭就很容易發生偏離，造成孔身傾斜的問題。鉆孔過程中本身就有一定震動，如果鉆頭中心線與孔身中心線不重合，也會帶來孔身傾斜的問題。

針對孔身傾斜的問題，在施工時首先要保證工具合格，例如鉆機和鉆桿等必須滿足設計的要求。在地質不均勻的地層進行鉆進時，一定要控制好鉆進的速度，同時要利用泥漿來進行緩沖，這樣就可以有效的緩解孔身傾斜的問題。如果發生了孔身傾斜的問題，一定要結合施工的具體情況進行分析，可以通過多次鉆孔來保證的豎直性，如果傾斜嚴重，可以進行填土夯實，然后再重新鉆孔。

鉆孔是鉆孔灌注樁施工的基礎所在，也是常出現問題的工序，不僅影響因素較多，而且施工工藝極難把控。從上述的分析可以看出地址、泥漿、轉速、機械振動和水位等多種原因都會影響到鉆孔的質量，進而造成塌孔問題，而孔身傾斜的也是如此。所以在進行鉆孔時需要從多個方面綜合考慮，一旦出現問題及時整改，如果鉆孔不合格，填土夯實再重新鉆孔。雖然鉆孔問題較多，但是其整改并不會帶來過大的經濟消耗，只需重新鉆孔即可。鉆孔完成之后一定要進行質量檢驗，一旦后續施工中發現問題，再次整改就會帶來較大的經濟損失。

三、清孔過程產生缺陷的原因及預防措施

鉆孔完成之后要進行質量檢驗，檢驗合格后則進行清孔的操作，主要是調節泥漿的性能，讓泥漿和混凝土較好的結合。在該過程中比較容易出現的問題是沉渣過厚、塌孔和泥漿粘度不滿足要求等。在清孔過程中產生塌孔，一般是由于壓力不平衡造成的，還可能因為泥漿性能不合格導致。如果泥漿密度和粘度都不滿足設計的要求，在清孔時就會引入大量的清水，導致泥漿被稀釋，產生塌孔的問題。樁基底部沉渣過厚主要是因為換漿時沉渣淤積和清理不及時造成的，沉渣過厚會導致樁基底部受力不均的問題，嚴重影響后期的質量。

針對清孔過程中的質量缺陷，一定要把控置換清水的速度和用量，還可適當的在泥漿中添加水解聚丙烯和磺化褐煤，這樣能夠保證泥漿具備高性能的粘度，以便于清孔的順利完成。另外，在清孔的過程中還需要盡可能的減少操作對孔身的影響，這也是減少質量缺陷的重要把控點。

清孔過程的把控相對較為簡單，主要是減少清孔對成孔質量的影響。結合當前的實際應用，清孔造成的質量缺陷所占比例最小，但是在施工時仍然要注意質量的把控，通過合理的措施減少清孔問題，提高鉆孔灌注樁的質量。

四、混凝土注樁過程產生缺陷的原因及預防措施

混凝土灌注是鉆孔灌注樁最為關鍵的環節，一般也最容易出現問題。在混凝土注樁的過程中需要保證混凝土具備良好的性能，粘水性、黏聚性、流動性、含水率等都要合格，這樣才能減少各類質量問題。在混凝土注樁時容易產生質量缺陷的原因及措施主要如下。

（一）混凝土堵管

混凝土堵管在混凝土樁中十分常見，造成這種現象的主要原因是新舊混凝土組合效果不佳、混凝土中存在大塊碎石、混凝土流動性較差和混凝土外加劑用量過大等原因造成的，產生這些問題后在混凝土注樁時就容易出現停頓和塌孔的現象。在進行混凝土灌注時需要加強控制，一方面是把混凝土按照比例合理搭配，另一方面要制定相應的應急措施，加強灌注過程的管理，保證按量供應。另外，在倒入混凝土時需要安裝網片，這樣可以減少大塊碎石存在，避免造成堵管的問題。在導管中還需要安裝密封圈，并且使用前進行閉水試驗，這樣能夠保障混凝土注樁的順利進行。

混凝土注樁如果產生堵管問題就會造成壓力不均，不僅對孔洞造成沖擊，而且整體的均勻性也較差，這類問題會造成后續的樁基承載力較差，帶來嚴重的質量問題。所以必須要合理的搭配混凝土，保證泵送壓力的平穩性，減少混凝土中的大塊碎石，讓整個混凝土注樁平穩勻速的進行，這樣才可以保證混凝土樁的質量。

（二）鋼筋浮籠

混凝土的密度較大，因此在采用反循環灌注時很容易產生較大的浮力，這時鋼筋在浮力的作用下會產生浮籠現象，造成鋼筋浮籠還可能是因為混凝土灌注速度較快和泥漿過稠等原因。針對這一問題，在進行混凝土注樁施工之前，首先要準確定位鋼筋籠的位置，保證其孔口連接的牢固性，然后根據施工要求的標高進行導管的調整，一方面控制灌注的速度，另一方面快速的插拔，保證灌注的順利進行。當混凝土注樁的標高超過鋼筋籠底端4米后就應該快速的把導管提起，這樣也能夠減少混凝土浮力，避免出現鋼筋浮籠的問題。

鋼筋浮籠會造成鋼筋籠和樁基底部接觸不均勻的問題，整體的傾斜會使樁基不夠牢固，內部載和分布不均勻，同時也會產生應力，這樣在經受溫度變化時很容易產生裂縫的問題，嚴重影響樁基的質量。所以一定要嚴格的控制灌注工藝，在進行灌注時不斷的插拔導管，減少其中的氣泡，同時降低浮力對鋼筋籠的影響。通過這些措施可以有效的減少鋼筋浮籠的問題，提高混凝土柱樁的質量。

（三）樁頭夾泥和導管拔脫

樁頭夾泥是指在進行混凝土注樁時夾雜了周邊的泥土，這時混凝土樁基的內部就有雜質存在，由于兩者密度不均，很可能產生內部壓力。為了減少樁頭夾泥的問題，在進行混凝土注樁時，首先要清理周邊環境，其次施工時減少大型機械在區域內的運動，保證混凝土注樁的均勻性和穩定性。

導導管拔脫主要是由于對混凝土表面高度量程不準確造成的，導管埋深較小，所以在抽拔的過程中脫離混凝土。如果拔脫后導管內仍然存有混凝土，可將其繼續插入混凝土進行澆筑，保證余量的高度不小于混凝土的深度，如果導管拔脫后其內部處于放空的狀態，可以將空調管插入灌注的混凝土中，用小型水泵清除表面泥漿，然后繼續灌注。為了避免導管拔脫的問題，在混凝土注樁開始前要選用可靠的測量儀器，認真的核對混凝土標高，這樣才可以有效的確定導管埋深，避免插拔過程中造成導管拔脫的問題。

五、結語

鉆孔灌注樁有著諸多優良特點，所以在當前的工程基礎施工中十分常用，但是鉆孔灌注樁受到諸多因素的影響，質量把控較為復雜，一旦出現問題，不僅會帶來經濟損失，還會影響工程質量。所以在進行施工時一定要嚴格把控，執行相關的科學規范。本文結合當前鉆孔灌注樁的實際應用，分成孔、清孔和混凝土注樁三個過程分析其中的質量缺陷，結合相應的原因探討了預防措施，希望可以給我國鉆孔灌注樁相關技術的改進提供一定的方向。

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