鉆孔灌注樁施工中的常見(jiàn)質(zhì)量缺陷和預(yù)防

　　摘要：著重結(jié)合工程實(shí)際對(duì)鉆孔灌注樁缺陷的形成原因進(jìn)行分析，并將幾種較成功的處理方法作介紹，供廣大工程技術(shù)人員參考。 

　　關(guān)鍵詞：鉆孔樁；質(zhì)量缺陷；處治 
　　 
　　1. 前言 
　　 
　　鉆孔灌注樁是民用和工業(yè)建筑廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式，具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工操作簡(jiǎn)單、設(shè)備投入不大等優(yōu)點(diǎn)。鉆孔灌注樁為地下隱蔽工程，影響其施工質(zhì)量的因素多且復(fù)雜，施工中常遇到塌孔、灌注混凝土中阻、鋼筋籠上浮、縮頸與斷樁等問(wèn)題，處治不當(dāng)將造成延誤工期、經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重的后果。文章分析灌注樁在鉆孔過(guò)程中及水下混凝土灌注過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)行必要的防范是保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量，確保基礎(chǔ)工程安全的重要措施。文章分析了幾種缺陷樁的形成與處治方法，供廣大工程技術(shù)人員參考。 
　　 
　　2. 幾種缺陷樁的形成與處治 
　　 
　　2.1 斷樁原因分析 

　　斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對(duì)于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時(shí)又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對(duì)策，預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時(shí)采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因主要有以下幾個(gè)方面。 

　　① 灌注混凝土過(guò)程中，測(cè)定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過(guò)小，出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或探測(cè)儀器不精確時(shí)，易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)程用規(guī)定的測(cè)深錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度，并與灌注的混凝土量認(rèn)真核對(duì)，以計(jì)算值與測(cè)量值對(duì)比，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。 

　?、?nbsp;在灌注過(guò)程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過(guò)大，以及灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。導(dǎo)致已灌混凝土流動(dòng)性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導(dǎo)管，在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。因此，現(xiàn)場(chǎng)施工人員必須增大責(zé)任心，及時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深；采用新型導(dǎo)管，減小提升阻力；加快灌注速度，縮短灌注時(shí)間。 

　?、?nbsp;卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料(有的機(jī)械配料不及時(shí)校核)隨意性大，責(zé)任心差，造成混凝土配合比在執(zhí)行過(guò)程中的誤差大，使坍落度波動(dòng)大，拌出混合料時(shí)稀時(shí)干。坍落度過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管；坍落度過(guò)小或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使混凝土的初凝時(shí)間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，都會(huì)導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。所以嚴(yán)格控制混凝土配合比,及時(shí)檢查坍落度，縮短灌注時(shí)間，是減少和避免此類斷樁的重要措施。 

　　④ 坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位組織施工時(shí)重視不夠，有甚者分包或轉(zhuǎn)包，施工者談不上有什么經(jīng)驗(yàn)，在灌注過(guò)程中，井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等造成類泥沙性斷樁。這類現(xiàn)象在斷樁事故中占有相當(dāng)大的比例，較為嚴(yán)重。而且位置深、難處理，是導(dǎo)致工期無(wú)限延期及經(jīng)濟(jì)上大量浪費(fèi)的重要因素之一。因此，在這些方面應(yīng)該加大施工過(guò)程的質(zhì)量監(jiān)督力度。 

　?、?nbsp;另外，導(dǎo)管漏水、機(jī)械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認(rèn)真對(duì)待灌注前的準(zhǔn)備工作，這對(duì)保證樁基的質(zhì)量很重要。 

　　2.2 縮頸 

　　在鉆孔過(guò)程中，由于鉆錐磨損或焊補(bǔ)不及時(shí)，再或地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等，容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。如出現(xiàn)縮孔，即出現(xiàn)膨脹性軟土，俗稱探頭泥，成孔檢驗(yàn)不太仿事，但至下鋼筋籠時(shí)鋼筋籠下不去，拔出鋼筋籠，用鉆錐上下沖擴(kuò)后仍下不去，則須回填重新鉆孔。如反復(fù)多次仍不能成孔，就在錐頭上加焊合金鋼，再度擴(kuò)大孔徑，成孔后重新澆筑。 

　　2.3 灌注時(shí)發(fā)生井壁坍落 

　　成孔后灌注水下混凝土?xí)r發(fā)生坍孔現(xiàn)象，若坍塌不止，應(yīng)將導(dǎo)管拔出，以粘土回填重新成孔；輕微坍落在施工中不易被察覺(jué)，聲測(cè)時(shí)有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)局部裹泥或夾砂現(xiàn)象。如在盤海高速公路施工中，地質(zhì)條件為粉沙，經(jīng)常發(fā)生井壁坍塌現(xiàn)象。聲測(cè)時(shí)，曾發(fā)現(xiàn)過(guò)夾沙現(xiàn)象，雖不明顯，但也會(huì)影響樁的質(zhì)量。預(yù)防此類缺陷，應(yīng)該根據(jù)地質(zhì)狀況在鉆孔過(guò)程中加大護(hù)壁力度；成孔后及時(shí)灌注混凝土。 
　　 
　　3. 缺陷樁常用的處理方法 
　　 
　　缺陷樁處理常用方法有擴(kuò)大承臺(tái)、原位復(fù)樁、接樁、樁芯鑿井法、補(bǔ)樁、補(bǔ)強(qiáng)，改變施工方法，修改設(shè)計(jì)方案等。下面結(jié)合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應(yīng)用情況。 

　　(1) 擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法。 

　　a. 樁位偏差過(guò)大，原設(shè)計(jì)的承臺(tái)(梁)斷面寬度滿足不了規(guī)范要求，此時(shí)采用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)來(lái)處理。 

　　b. 考慮樁基共同作用，當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)并考慮樁與天然地基共同分組上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴(kuò)大承臺(tái)(梁)斷面寬度的同時(shí)，適當(dāng)加大承臺(tái)(梁)的配筋。 
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　　(2) 原位復(fù)樁。對(duì)在施工過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測(cè)出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新澆筑一根新樁，做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長(zhǎng)、費(fèi)用高，可根據(jù)工程的重要性、地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量等因素選擇采用。 

　　(3) 接樁。確定接樁方案，首先對(duì)樁進(jìn)行聲測(cè)，確定好混凝土的部位。其次，根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料確定井點(diǎn)，降水一開(kāi)挖一20#素混凝土進(jìn)行護(hù)壁，護(hù)壁內(nèi)用鋼筋箍圈進(jìn)行加固。第三，挖至合格數(shù)處利用人工鑿毛，按挖孑L法混凝土施工方法進(jìn)行混凝土的澆注。 

　　(4) 樁芯鑿井法。這種方法做起來(lái)比較困難，即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一井，深度至少超過(guò)缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用挖孑L混凝土施工方法澆筑膨脹混凝土。 

　　(5) 接樁法。當(dāng)成樁后樁頂標(biāo)高不足時(shí)，常采用接樁法處理，方法有以下兩種： 

　　a. 開(kāi)挖接樁挖出樁頭，鑿去混凝土浮漿及松散層，并鑿出鋼筋，整理與沖洗干凈后用鋼筋接長(zhǎng)，再澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。 

　　b. 嵌入式接樁當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后，清除已澆混凝土有困難時(shí)，可采用此法。 

　　(6) 補(bǔ)樁法。樁基承臺(tái)(梁)施工前補(bǔ)樁，如鉆孔樁距過(guò)大，不能承受上部荷載時(shí)，可在樁與樁之間補(bǔ)樁。 

　　(7) 鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法。此法適應(yīng)條件是樁身混凝土嚴(yán)重蜂窩、離析、松散、強(qiáng)度不夠及樁長(zhǎng)不足，樁底沉渣過(guò)厚等事故，常用高壓注漿法來(lái)處理。 

　　a. 樁身混凝土局部有離析、蜂窩時(shí)，可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷下一倍樁徑處，進(jìn)行清洗后高壓注漿。 

　　b. 樁長(zhǎng)不足時(shí)，采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高；對(duì)樁長(zhǎng)不足部分注漿加固。 

　　(8) 改變施工方法。樁基事故有些是因?yàn)槭┕ろ樞蝈e(cuò)誤或方式工藝不當(dāng)所造成，處理時(shí)一方面對(duì)事故樁采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施；另一方面要改變錯(cuò)誤的施工方法，以防止事故的發(fā)生。常用的方法有以下兩種： 

　　a. 改變成樁施工順序：如樁布置太密不便施工時(shí)，可采用間隔成樁法。 

　　b. 改變成樁方法。如成孔樁出現(xiàn)較大的地下水時(shí)，采用套管內(nèi)成樁的方法。 

　　(9) 修改設(shè)計(jì)。 

　　a. 改變樁型。當(dāng)?shù)刭|(zhì)資料與實(shí)際情況不符時(shí)，造成樁基事故，可采用改變樁型的方法處理，如灌注樁成樁困難時(shí)，可采用打預(yù)制樁。 

　　b. 改變樁位。灌注樁出現(xiàn)廢樁或遇到地下管線障礙，可改變樁位方法處理。 

　　c. 上部結(jié)構(gòu)卸荷。有些重大樁基事故處理困難，耗資巨大，只有采取削減建筑層數(shù)或用輕質(zhì)材料代替原設(shè)計(jì)材料，以減輕上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。 
　　 
　　4. 結(jié)束語(yǔ) 
　　 
　　由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行，施工質(zhì)量較難控制，這就要求我們?cè)谑┕で耙J(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對(duì)施工過(guò)程中可能會(huì)發(fā)生的一些問(wèn)題進(jìn)行全面分析，落實(shí)預(yù)防措施，做到科學(xué)組織，精心施工，嚴(yán)格管理，這些施工中常見(jiàn)問(wèn)題是可以避免的。 
　　 
　　參考文獻(xiàn)：

　　[1] JGJ94-94建筑樁基技術(shù)規(guī)范[M]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 1995. 

　　[2] 劉金礪. 樁基礎(chǔ)設(shè)計(jì)與計(jì)算[M]. 北京: 中國(guó)建筑工業(yè)出版社, 1996.