鉆孔灌注樁施工質量控制的關鍵要點

周 岳

（寧夏地質工程院，寧夏銀川 750001）

1 概述

鉆孔灌注樁基礎是最為常見的樁基礎，廣泛的應用于高層建筑，尤其是超高層建筑，也廣泛應用于大型工業廠房及重型設備基礎，同時在基坑支護、滑坡治理、擋墻方面也廣泛應用。

鉆孔灌注樁采用鉆機成孔，取出樁位處的土，插入鋼筋籠，灌注混凝土，亦有工藝成孔后先壓灌混凝土之后振動插入鋼筋籠。常見的鉆機成孔方式有：長螺旋鉆機成孔、旋挖鉆機成孔、反循環成孔、正循環成孔、沖擊成孔、錘擊沉管成孔等。盡管成孔工藝較多，而且各自有各自的優缺點，本文不對各種成孔優缺點細述，綜合各種鉆孔灌注樁施工工藝，僅從大類上提煉施工中質量控制上的八個關鍵控制要點進行詳述。

2 鉆孔灌注樁施工質量控制的關鍵要點

2.1 原材料

鉆孔灌注樁的原材料主要為混凝土和鋼筋，必須嚴格把控混凝土質量和鋼筋質量，使用合格的原材料，必須嚴格落實“以質量求生存，以質量謀發展”的質量方針。我巖土公司在施工寧夏某集團甲醇項目樁基工程時，采用某砼業有限公司的商砼，該砼業公司未按我方提供的混凝土質量要求添加外加劑，在甲方委托的檢測單位經檢測商品混凝土中不含外加劑成分，致使我公司蒙受重大經濟損失。

因鋼筋質量不合格造成樁體質量達不到設計要求的案例也不少，特別是抗拔樁易因為鋼筋質量使得抗拔承載力達不到設計要求。例如寧夏某項目，甲方對鋼筋品牌要求為八大鋼廠，施工單位某公司進場的鋼筋經檢驗不是八大鋼廠品牌，所進鋼筋被甲方沒收并處罰金。

2.1.1 混凝土

為確保成樁質量，要嚴格履行檢查手續，驗收進場混凝土的型號和質量，包括必要的資料（水泥出廠合格證、化驗報告、配合比報告等），現場負責人對每次進場商砼都要檢查混凝土小票上的攪拌時間，根據混凝土觀感和工作需要現場隨時測試坍落度，保證坍落度數值在180～220mm 范圍內方可進行灌注。并應按規范要求現場制作石塊，標準養護以備達到齡期后進行檢測。嚴禁使用過期的水泥或不合格的水泥制作混凝土。

2.1.2 鋼筋

鋼筋在樁基工程中，對樁的抗壓和抗拔承載力起重要作用，尤其是抗拔樁，鋼筋質量起決定性作用。鋼筋應選擇正規生產廠家的品牌和型號，鋼筋的品種、級別、規格必須符合設計要求。并應按規范對鋼筋進行材料送檢，合格后方可使用。鋼筋籠制作、安裝的質量按《建筑樁基技術規范》（JGJ 94-2008）第6.2.5 條規定嚴格執行。

2.2 樁位放樣

測量定樁位是首道工序，先對設計院或者甲方提供的坐標及高程控制點進行校對復核，確保正確并辦理書面交接手續，方可放樣樁位。所放樁位應牢固可靠，精度符合規范要求，經相關單位復核無誤后再進行樁基施工。2019 年10 月3～13 日，我巖土公司施工的某公司空分裝置主廠房項目，我公司技術人員測量放點位時直接在CAD版本圖紙上提取坐標，未考慮到圖紙旋轉角度，發生嚴重錯誤，項目經理及樁機隊施工時，均沒有校對復核樁位間距，事故共造成88根樁偏離位置的嚴重后果。

針對測量放樣，正確的做法有以下幾點：①首先要保證儀器的工作性能是正常使用狀態，儀器必須按測量儀器規定做好年檢工作和日常維護工作；②引測的控制點數據和位置必須保證是正確的才能放樁位，樁位放樣后應認真校核，采取更換儀器、更換人員重新放樣一次復核其準確性。也可以用間接方法復核：如用鋼尺測量不同方向樁之間的距離，看是否與設計間距吻合；再如用線或儀器檢測同方向樁是否在一條線上。③放樣并復核正確后，采取保護措施，施工時隨時檢查復核樁孔的中心距離是否正確，這一點工作尤為重要，可隨時發現問題解決問題。

2.3 成孔垂直

樁身成孔不垂直，其將直接導致鋼筋籠和導管無法全部下放到孔底位置，常見的事故是下放不到位，并且刮蹭孔壁致使巖土塊掉落在孔中，甚至造成孔壁坍塌。為保證鉆孔的垂直，常常先對鉆機就位部分地坪進行整平處理，采取可行措施保障垂直精度符合規范要求。以往施工過程中，時而發生樁機隊為搶工期或者為了加快節奏多打樁，施工機械的支撐尚不穩定就開始施工，致使后期下放鋼筋籠難以下放到位，或者造成導管下放不到位的后果，造成灌樁窩工。同時，所灌注的樁因為垂直度不良，下放鋼筋籠過程中搖晃、轉動鋼筋籠，極易刮擦孔壁產生沉渣，或混凝土夾泥，成樁后豎向受力不好，發生檢測試驗達不到設計要求的質量事故。今后，隨著科學技術的不斷發展，樁機愈來愈向自動化控制方向發展，例如，先進的旋挖樁機，可以在控制臺直觀地自動調校鉆機鉆桿垂直度和水平度，自動對中孔位，自動顯示鉆深。

2.4 鉆孔深度

樁長一般都是以長度和進入持力層深度雙控，無論是端承樁還是摩擦樁，樁長事故往往會對工程質量造成較大影響。成孔階段的地面標高與樁頂標高常常不在同一標高，地面標高與樁頂標高存在換算關系，換算錯誤就會造成樁長錯誤，加深樁長也許只產生經濟損失，樁長減短則會產生嚴重的承載力不夠的嚴重事故。施工前，復核施工機械的高度及鉆具的長度等，以確定換算樁孔的鉆探深度。施工后，復測成孔的深度，對大直徑樁，應在周邊選固定物作為參考，測量參考物高程，采用合適方法間接測量樁孔深度。鉆孔深度控制的一個難點是如何較準確地確定入巖深度，入巖深度常常是設計圖紙標注的主要指標，我們在確定入巖深度時應注意，采取多種方法（包括熟練機手施工經驗）確保端承樁或摩擦端承樁樁端達到設計入巖深度。

2.5 泥漿

泥漿在鉆孔灌注樁施工中的應用廣泛，主要用于地下水位以下灌注樁成孔過程中的護壁和排渣。根據有關統計資料，泥漿護壁灌注樁占灌注樁總量的90%以上。泥漿護壁灌注樁施工中，泥漿的作用非同尋常，對成孔、混凝土灌注質量及基樁承載力都有顯著影響。

2.5.1 鉆進階段泥漿質量控制

鉆進階段泥漿的質量意義重大，其一，對鉆孔孔壁起護壁保護孔壁穩定作用，其二，循環泥漿作為沖洗液達到循環排出鉆渣的作用。若泥漿性能不良，稠度低，將無法形成有效的泥漿護壁，并且，在正循環與反循環鉆進工藝中，泥漿循環還起沖洗液攜帶鉆渣的作用，懸浮鉆渣攜帶鉆渣的能力大打折扣甚至起不到清渣的功能。因此，對鉆進階段的粘土和泥漿性能指標做以下要求：①粘土指標要求膠體率不低于95%，含砂率不大于4%，造漿率不低于0.006～0.008m/kg；②泥漿性能指標要求相對密度為1.05～1.25，漏斗粘度為16～28s，含砂率小于4%，膠體率大于95%，失水量小于30mL/30min，當鉆孔直徑大時，可將泥漿相對密度加大到1.25，粘度28s左右。

2.5.2 成樁階段泥漿質量控制

在灌注成樁階段，泥漿是二次清孔后的泥漿，此時，要求泥漿要具有良好的物理穩定性，其中的粘土顆粒不會在重力的作用下析水、沉淀。同時，要求泥漿具有良好的化學穩定性和適當合理的相對密度，以及適當的粘度。成樁階段泥漿指標建議：相對密度1.03～1.10，粘度17～20s，含砂率小于2%，膠體率大于98%。

2.6 鉆進速度

鉆進速度應根據施工現場的地質條件和采用的鉆進工藝進行調整，避免成孔出現縮徑、坍塌、埋鉆、卡鉆等鉆進事故。本文以旋挖成孔工藝為例說明如何進行鉆進速度控制：當由硬地層鉆到軟地層時，可適當加快鉆進速度；當由軟地層鉆至硬地層時，要減速慢進；如對塑性較大易縮徑的土層，鉆孔工作進行時應適當上下往復進行掃孔，防止縮徑；對硬塑層地層，應采取快轉速鉆進，以提高鉆進效率；對于砂層，則通過慢轉速鉆進施工，并適當增加泥漿的相對密度和粘度，采用合理的泥漿配比，鉆孔的鉆進速度應低于泥漿護壁的形成速度。成孔后應盡快進行后序施工工作。

2.7 清孔

清孔是指清除孔底的沉渣，清孔工作不徹底，就會造成孔底沉渣過多，沉渣過多主要原因有：清孔泥漿相對密度過小或清水置換；鋼筋籠吊放未垂直對中，碰刮孔壁泥土坍落沉降到孔底；清孔后等待灌注混凝土時間過長，泥漿離析產生沉淀。

工程實踐中常用做法為：采用優質泥漿，改變泥漿稠度清孔，并根據現場情況延長清孔時間，清除孔底沉渣達到規范要求。在清孔工作中常常采用兩次清孔。第一次清孔在鉆孔施工結束后，第二次清孔在吊放鋼筋籠和導管后。清孔工作完成后，要求測定的泥漿指標有三項，即相對密度、含砂率和粘度。灌注之前，孔底沉渣厚度指標：對端承樁不應大于50mm；對摩擦型樁不應大于100mm。清孔后泥漿和孔底沉渣指標均達到合格，立即對樁孔進行混凝土灌注。

清孔工作沒有做好，孔底沉渣過厚，造成的事故案例比較多，常見的情況是靜載荷試驗沉降量較大，給檢測單位的誤解是樁基承載力不夠。另外，沉渣厚度大小也影響側阻力的發揮，近年來有不少科研單位對此進行研究探索。因此，鉆孔灌注樁施工時，對于清孔工作一定要做好，避免出現質量事故。

2.8 混凝土灌注

混凝土灌注工作是成樁的最后一道工序，也是最為重要的一道工序，十分關鍵。一旦灌注完畢，若再發現質量問題，那么處理起來就會非常困難，將會造成重大的經濟損失。因此，必須把好這最后一道關，確保樁基質量。在泥漿護壁鉆孔灌注樁的施工中，水下混凝土的灌注全部采用導管法，質量控制應該從以下幾個方面入手：

（1）水下混凝土應具備良好的和易性，配合比應通過試驗確定；其塌落度應該控制在180～220mm，其初凝時間應該不得小于8h。

（2）粗骨料和細骨料要符合規范要求。

（3）灌注水下混凝土必須連續施工，嚴禁中斷澆筑。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為300～500mm。

（4）混凝土儲蓄量充足，導管一次埋入混凝土灌注面以下不應少于0.8m。混凝土灌注過程中，測量混凝土面的上升高度，將導管的埋深始終控制在混凝土面以下2～6m，上拔導管過程中注意分節拆卸導管，嚴禁將導管提出混凝土灌注面。

（5）當混凝土面上升至樁頂設計標高時，應控制超灌高度宜為0.8～1.0m，確保樁頭混凝土密實，其強度達到設計等級。

2019 年8 月13～15 日，由我巖土公司施工的某工程，我公司施工樁隊未按照規范要求進行混凝土灌注施工，施工時沒有下導管，直接在孔內進行灌注混凝土，高速灌注下的混凝土粗骨料和細骨料因為動能不同，發生離析現象，事故造成18根樁作廢。

3 結語

鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，施工工藝復雜、質量控制環節多、施工過程長，施工中的任何一個環節出現問題，都將直接影響整個工程的質量，因此在施工過程中必須進行嚴格的質量把控。