摘要：南方地區(qū)在很多地下水豐富的區(qū)域進(jìn)行灌注樁施工時(shí)，開挖破除樁頭后經(jīng)常會出現(xiàn)樁頂泌水現(xiàn)象。文章結(jié)合工程實(shí)際情況，對灌注樁樁頂滲水原因進(jìn)行了分析并提出了控制措施，在后續(xù)施工中取得了一定的效果。

關(guān)鍵詞：灌注樁；樁頂滲水；混凝土；水灰比；控制措施

中圖分類號：TU47 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）09-0073-02

在南方地區(qū)，許多重要建筑物都是選用灌注樁作為地基處理的第一方式，但是由于灌注樁是現(xiàn)澆水下混凝土，限于施工工藝的影響，樁身混凝土強(qiáng)度及成樁樁身質(zhì)量受地質(zhì)條件、混凝土生產(chǎn)過程及灌注過程影響較大，灌注完成后部分樁的樁身混凝土不夠密實(shí)，當(dāng)開挖到樁頂標(biāo)高較低及地下水豐富的區(qū)域，經(jīng)常會出現(xiàn)樁頂滲水的現(xiàn)象。

1 工程概況

越南海防二期2×300MW燃煤水冷機(jī)組工程煙囪樁基采用沖孔灌注樁，該區(qū)域地面標(biāo)高約為絕對標(biāo)高3.3m左右，設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高為絕對標(biāo)高-0.1m，樁頂位置位于回填的吹砂層位置，地下水位約在地面以下2m左右，受下雨及電廠外圍河流水位變化，地下水位也相應(yīng)的變化，煙囪設(shè)計(jì)樁總數(shù)129根，在開挖后經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)有29根樁出現(xiàn)樁頂滲水現(xiàn)象。

2 樁頂滲水原因分析

經(jīng)過對越南海防二期當(dāng)時(shí)施工過程及施工工藝的情況調(diào)查，結(jié)合多年樁基施工經(jīng)驗(yàn)，分析灌注樁樁頂滲水是由于以下多方面原因引起的：

2.1 混凝土攪拌時(shí)間不足

海防二期煙囪樁基施工時(shí)大部分混凝土采用的是現(xiàn)場攪拌站提供的混凝土，由于當(dāng)時(shí)現(xiàn)場只有一臺1m3的強(qiáng)制式攪拌機(jī)，攪拌站在混凝土生產(chǎn)過程中為了追求混凝土生產(chǎn)速度，每盤混凝土攪拌時(shí)間設(shè)定為29秒。由于攪拌時(shí)間不足，生產(chǎn)出來的混凝土和易性差、粘聚力低、保水性差，同樣配合比的混凝土攪拌時(shí)間29秒與攪拌時(shí)間90秒的混凝土外觀質(zhì)量相差很大，在各方面性能上都差異明顯，主要表現(xiàn)在兩方面：一是攪拌時(shí)間長的混凝土和易性好、流動性好，攪拌時(shí)間不夠的混凝土和易性及流動性明顯降低，混凝土倒在地上大部分石子在上面；二是兩種不同的混凝土倒在地上后攪拌時(shí)間不夠的混凝土有不少水泡析出，時(shí)間一長表面出現(xiàn)少量水，攪拌時(shí)間長的沒有變化，用腳踩在兩種不同的混凝土上面，攪拌時(shí)間長的混凝土呈現(xiàn)的是水泥漿粘腳，表面是一層水泥漿，攪拌時(shí)間不夠的混凝土用腳踩幾踩，腳下出現(xiàn)的是水，沒有粘腳的感覺，顯示攪拌時(shí)間不夠的混凝土保水性差，放置時(shí)間一長容易產(chǎn)生泌水。經(jīng)過對煙囪區(qū)域現(xiàn)場攪拌站提供的混凝土與從海防購買的商品混凝土對比，現(xiàn)場攪拌站提供的混凝土的樁滲水比率要高得多。

2.2 攪拌時(shí)間不夠

攪拌時(shí)間不夠的混凝土由于保水性差，在灌注過程中導(dǎo)管提動使得在導(dǎo)管周邊的混凝土進(jìn)一步產(chǎn)生析水作用，由于水下灌注的混凝土水灰比較大，實(shí)際上0.42的水灰比就足夠混凝土中的水泥與水發(fā)生完全反應(yīng)，所以存在較多的自由水，而由于攪拌時(shí)間不夠，多余的自由水在導(dǎo)管的反插過程中快速析出在導(dǎo)管周邊形成一條水通道，在混凝土自重壓力下自由水順導(dǎo)管周邊往上冒，導(dǎo)致導(dǎo)管周邊的混凝土進(jìn)一步離析，降低混凝土強(qiáng)度，實(shí)際上鉆芯混凝土強(qiáng)度低與攪拌時(shí)間不夠有較大關(guān)系，不過這個(gè)泌水不是開挖后發(fā)現(xiàn)的樁頂滲水，而是與灌注時(shí)混凝土就出現(xiàn)的泌水有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。施工人員在樁灌注完成后起拔導(dǎo)管時(shí)曾多次發(fā)現(xiàn)有水從導(dǎo)管或護(hù)筒旁邊冒出，證明灌注過程中混凝土已經(jīng)有部分析水，同時(shí)出現(xiàn)的一個(gè)現(xiàn)象就是因混凝土離析后混凝土和易性進(jìn)一步降低，流動性太差，導(dǎo)致灌注過程中導(dǎo)管埋管困難，導(dǎo)管跟著混凝土上升，從而導(dǎo)致樁身部分夾泥。

2.3 樁身混凝土震搗不密實(shí)

由于混凝土攪拌時(shí)間不夠，樁基施工隊(duì)在灌注時(shí)又采用的是吊車灌注，在反插導(dǎo)管出現(xiàn)泌水的情況下，樁基施工人員更加不愿意加強(qiáng)導(dǎo)管的反插力度，樁身混凝土在震搗不足的情況下樁身密實(shí)度不夠，加上混凝土水灰比較大，一部分多余的自由水在樁體內(nèi)析出產(chǎn)生氣泡，因此樁身混凝土的總的孔隙率較大，開挖后，一部分樁身混凝土有離析現(xiàn)象或者雖然沒有離析但樁的混凝土總的孔隙率較大，形成毛細(xì)通道的樁在水壓力下會在樁身內(nèi)形成滲水通道，樁頭破除后在樁頂形成滲水現(xiàn)象。開挖時(shí)間一長后滲水會慢慢變小。

2.4 混凝土水灰比較大

水下灌注混凝土水灰比一般來說都比較大，混凝土的水灰比越大，水泥凝結(jié)硬化的時(shí)間越長，自由水越多，水與水泥分離的時(shí)間越長，混凝土越容易泌水；而煙囪灌注樁使用的C30混凝土的水灰比為0.5∶1，水灰比較大?；炷撩谒畷?dǎo)致自由水在混凝土粗骨料、鋼筋周圍形成水囊，隨著水分的逐漸揮發(fā)形成空隙，從而影響混凝土的致密性、骨料的界面強(qiáng)度以及混凝土與鋼筋間的握裹力。同時(shí)混凝土泌水及水泥與水的水化反應(yīng)中會造成一定的塑性收縮，而塑性收縮是一個(gè)不可逆的變形。泌水引起混凝土的沉降導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生塑性裂紋。塑性裂紋的產(chǎn)生會降低混凝土的強(qiáng)度。由于泌水混凝土產(chǎn)生整體沉降，澆筑深度大時(shí)靠近頂部的拌和物運(yùn)動距離更長，沉降受到阻礙，如遇到鋼筋等障礙時(shí)，則產(chǎn)生塑性沉降裂紋，從表面向下直至鋼筋的上方，從而加大了樁頂滲水的可能性。因此在灌注樁樁頂鋼筋籠主筋位置周邊經(jīng)常容易出現(xiàn)滲水的

現(xiàn)象。

2.5 地下水位高，地下水豐富

在北方地區(qū)的灌注樁施工中基本上看不到有樁頂滲水的現(xiàn)象，這是因?yàn)楫?dāng)?shù)氐牡叵滤环浅Ｉ疃液苌儆猩皩佑倌鄬佣己控S富的地層，但是對于南方地區(qū)來說，在設(shè)計(jì)樁頂較低的區(qū)域，豐富的地下水必然會導(dǎo)致部分樁身孔隙率較大的樁的樁頂出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，從前期海防電廠一期施工來看，樁頂埋深大的樁開挖后樁頂易產(chǎn)生滲水，樁頂埋深少的樁不易出現(xiàn)樁頂滲水。像循環(huán)水泵房周邊進(jìn)行過水泥攪拌樁處理的區(qū)域的灌注樁雖然樁頂標(biāo)高非常低，但是也不會出現(xiàn)滲水現(xiàn)象，所以說，樁頂滲水與地質(zhì)條件還是密切相關(guān)的。

3 灌注樁樁頂滲水的樁存在的質(zhì)量問題

（1）樁頂滲水嚴(yán)重的樁的樁身混凝土強(qiáng)度普遍偏低，其中業(yè)主咨詢方在煙囪區(qū)域選取6根樁頂滲水最嚴(yán)重的樁進(jìn)行鉆芯檢測發(fā)現(xiàn)混凝土強(qiáng)度普遍偏低。

（2）樁頂滲水嚴(yán)重的樁必然會導(dǎo)致地下水對鋼筋及樁身混凝土形成一定的腐蝕，影響混凝土的的耐久性。

4 減少樁頂滲水的控制措施

（1）延長混凝土攪拌時(shí)間，從攪拌30s延長到90s，確保混凝土攪拌出來的混凝土的強(qiáng)度、和易性及保水性，從而減少混凝土在灌注過程中的泌水性。

（2）提高混凝土強(qiáng)度等級從C30到C35，增加水泥用量，降低混凝土水灰比，使水灰比從原來的0.5∶1降低到0.43∶1。從而減少樁身混凝土中自由水的數(shù)量。

（3）控制砂的粒徑、級配，選擇好的砂子，砂子粒徑過大或級配不合理引起細(xì)顆?？障对龃?，混凝土也容易產(chǎn)生泌水現(xiàn)象，粒徑過小則比表面積過大，影響混凝土

強(qiáng)度。

（4）選擇水泥時(shí)盡量選擇生產(chǎn)的水泥顆粒較細(xì)的廠家，顆粒較大的水泥總的比表面積小，水化反應(yīng)時(shí)就慢，無法形成足夠的晶體堵塞毛細(xì)孔，也容易產(chǎn)生泌水。

（5）加入高效減水劑，加入量按水泥用量的1%加入，條件允許的情況下也可以加入適量的粉煤灰和石膏，總之，采取有效措施降低樁身混凝土的孔隙率，從而降低樁滲水的概率。

（6）加強(qiáng)在樁灌注過程中的反插震搗及拆除導(dǎo)管控制，要求導(dǎo)管在灌注過程中控制埋管不大于6m、不小于2m，做到勤拆管、勤反插，每次拆除導(dǎo)管時(shí)要求用吊車提起導(dǎo)管反插10～15次，既要求保證導(dǎo)管反插到位，樁身混凝土密實(shí)，也要防止震搗過度。

（7）控制好樁頂混凝土超灌高度不少于設(shè)計(jì)樁頂0.8m。

（8）基坑開挖后，做好基坑降水措施，降低地下水位，及時(shí)做好碎石墊層及混凝土墊層，不讓基坑泡水。

因?yàn)槭┕すに嚨挠绊?，灌注樁施工不管如何處理，樁身混凝土都會存在一定的?xì)小孔隙，我們要做的就是采取措施保證樁混凝土的密實(shí)性，降低混凝土的總孔隙率，降低樁滲水的概率。在采取了控制措施后，通過在后期施工的3#鍋爐及集控樓區(qū)域的開挖，破除樁頭后的檢查情況分析，樁頂滲水的比率大幅下降。

5 樁頭滲水的處理措施

在分析混凝土出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因后，現(xiàn)場調(diào)整了混凝土攪拌時(shí)間及改用C35配合比，降低混凝土水灰比后，再沒有發(fā)現(xiàn)在灌注過程中出現(xiàn)導(dǎo)管或者護(hù)筒周邊冒水的現(xiàn)象，也沒有出現(xiàn)導(dǎo)管埋管困難的情況，說明所采用的質(zhì)量控制措施還是非常有針對性的。

但是施工開挖后還有非常少一部分樁存在樁頂滲水現(xiàn)象。對此，為防止樁頂滲水損害基礎(chǔ)底板的耐久性，處理樁頂滲水采用以下兩個(gè)方式結(jié)合，取得了很好的效果：一是在滲水樁的樁頂以下300～500mm處鉆幾個(gè)小眼讓水從樁側(cè)滲出。二是清除樁頂上的粉塵，稍微用水濕潤后在樁頂連續(xù)涂刷滲透結(jié)晶性防水涂料，連續(xù)涂刷兩層，待第二層防水涂料半干后噴水養(yǎng)護(hù)三天。

6 結(jié)語

在南方地區(qū)的建筑樁基施工中，受地下水位較高、地層含水量大的影響，加上灌注樁的施工工藝的難以掌控，要確保樁身混凝土一點(diǎn)都不滲水很困難，但是只要控制得當(dāng)，完全可以大幅度減少樁頂滲水比率，開挖后發(fā)現(xiàn)還出現(xiàn)有滲水的非常少一部分樁經(jīng)過對樁頂滲水的處理，也能完全滿足使用要求。

個(gè)人簡介：蔣小剛（1973—），男，廣西全州人，廣西第六地質(zhì)隊(duì)地質(zhì)專業(yè)助理工程師，研究方向：地基處理施工技術(shù)管理。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）