陳橋 張其遼

淺談鉆孔灌注樁質(zhì)量問題成因及控制措施

陳橋 張其遼

目前水利工程基礎(chǔ)施工中鉆孔灌注樁應(yīng)用越來越廣泛，特別適用于基礎(chǔ)軟弱的泵站、水閘、橋梁等工程。鉆孔灌注樁是一種地下隱蔽工程，在施工過程中工序若控制不當(dāng)，很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而影響水利工程的安全運(yùn)行。

總結(jié)鉆孔灌注樁施工過程出現(xiàn)的各類質(zhì)量問題，主要有樁基偏位、塌孔、斜孔、頸縮、斷樁、樁身離析、鋼筋籠鋼筋保護(hù)層過小等7類，現(xiàn)對問題成因進(jìn)行分析，并提出了質(zhì)量問題的防范及控制措施，在此作簡要介紹。

一、樁基偏位

1.主要原因

發(fā)生樁基偏位的原因主要有：鉆孔灌注的施工場地一般比較松軟，施工過程中原樁位很容易發(fā)生移動或被破壞；鉆孔灌注樁施工時，多部機(jī)械裝備在場內(nèi)同時施工，場內(nèi)布置比較混亂時，很容易發(fā)生樁基位移。

2.控制措施

在鉆孔前應(yīng)對場地進(jìn)行平整，定位放線必須按照設(shè)計圖紙進(jìn)行，經(jīng)嚴(yán)格校核無誤后方能進(jìn)行樁基施工。

在施工場地周圍和場地內(nèi)容易發(fā)生位移的地方，根據(jù)施工需要設(shè)立一系列的控制樁。在鉆機(jī)就位前，利用樁位與控制樁之間的位置關(guān)系，再次復(fù)核樁位，保證樁位的準(zhǔn)確性?；蛱崆皩犊组_挖至地表以下0.5～1.0m處，再在孔內(nèi)設(shè)置樁位點(diǎn)，然后再進(jìn)行復(fù)核。

二、塌孔

1.主要原因

塌孔是在鉆孔工程中的鉆孔出現(xiàn)的失穩(wěn)現(xiàn)象。塌孔直接造成埋鉆、斷樁、混凝土灌注量加大，經(jīng)濟(jì)效益大幅度降低。

當(dāng)?shù)貙又械纳皩舆^厚，而泥漿壓力不夠時，容易造成塌孔；鉆孔時不注意孔的垂直度，易發(fā)生樁孔傾斜質(zhì)量問題；鋼筋籠運(yùn)輸起吊過程中，不按施工規(guī)范起吊，會導(dǎo)致鋼筋籠變形，刮破孔壁而造成塌孔；成孔至灌注混凝土間隔時間過長，會導(dǎo)致樁孔失穩(wěn)坍塌。

2.防止塌孔的控制措施

防止塌孔措施包括采取大于4d的隔孔施工工藝；護(hù)筒按規(guī)定要求埋設(shè)，避免開鉆筒體傾斜、孔口土體坍塌、護(hù)筒沉陷導(dǎo)致水位下降；鉆具吊繩下放速度與成孔速度一致，避免空中鉆頭擺動幅度過大而造成四周孔壁受力不勻；避免成孔時間和孔壁暴露時間過長；砂性土護(hù)壁泥漿要具有一定粘度，能有效形成護(hù)壁泥皮。

三、斜孔

樁基傾斜使樁基在豎直方向上的承載力大大降低，是基礎(chǔ)工程的重大隱患，施工過程中必須加以重視，嚴(yán)格控制斜樁的產(chǎn)生。

1.產(chǎn)生斜孔的原因

產(chǎn)生斜孔的原因很多，主要有鉆機(jī)垂直度不準(zhǔn)確，鉆孔中地基出現(xiàn)單面沉降，地層中側(cè)向土質(zhì)不同，鉆孔中遇到堅硬土質(zhì)以及鉆孔的震動和泥水的浸泡導(dǎo)致鉆機(jī)容易發(fā)生傾斜等。

2.防止產(chǎn)生斜孔的控制措施

鉆機(jī)應(yīng)設(shè)置導(dǎo)管裝置；為增加樁機(jī)穩(wěn)固性而加大樁機(jī)支承面積；不定期校核鉆架和鉆桿垂直度；下放鋼筋籠前做井徑、井斜測試。

四、頸縮

樁孔頸縮將導(dǎo)致樁的截面變小，樁基承載力降低，混凝土鋼筋保護(hù)層變薄，有的甚至裸露，鋼筋銹蝕嚴(yán)重，形成很大的工程隱患，甚至影響整個建筑物的安全。

1.頸縮的原因

鉆進(jìn)成孔時，地層在應(yīng)力釋放過程中，緩慢發(fā)生變形，導(dǎo)致孔徑變小而造成頸縮現(xiàn)象。

2.防止頸縮的控制措施

在各方面條件允許的前提下盡量加快成孔的速度，鉆孔完成后，經(jīng)檢查無頸縮質(zhì)量問題，應(yīng)立即安裝鋼筋籠，并加速澆筑混凝土，縮短灌注時間，達(dá)到以混凝土側(cè)壓力抵消孔內(nèi)釋放應(yīng)力的目的，以減少孔壁變形的時間，有效地減少孔徑變形程度。

五、斷樁

1.斷樁的主要原因

在混凝土樁澆筑過程中，由于混凝土供應(yīng)不足造成混凝土無法連續(xù)澆筑，孔內(nèi)混凝土達(dá)到初凝，導(dǎo)致后續(xù)混凝土無法與之有效結(jié)合，從而形成斷樁；在混凝土澆灌過程中，導(dǎo)管不慎拔出混凝土面或?qū)Ч馨l(fā)生漏水，泥漿混入混凝土中，也很容易形成斷樁；在混凝土澆灌過程中，由于孔壁坍塌或泥漿含砂量過高，因?yàn)槌恋?、浮漿稠度過大，混凝土上返困難，造成灌注中斷，形成斷柱。

2.防止斷樁的控制措施

在灌注混凝土的施工中，確?；炷翝仓倪B續(xù)性。每盤混凝土?xí)r間間隔不得超過30min，若有一定的時間間隔，每隔10min在小范圍內(nèi)上下活動導(dǎo)管2～3次，延長混凝土的初凝時間；在灌注過程中，每小時灌注量不小于10m3。

鉆孔中使用的泥漿經(jīng)過實(shí)驗(yàn)確定，不能使用含砂量過高的泥漿；在灌注混凝土?xí)r，要認(rèn)真組織、確保連續(xù)快速。

在灌注混凝土的施工中，應(yīng)嚴(yán)格做好灌注記錄，保證導(dǎo)管始終埋入混凝土內(nèi)一定深度，不使混凝土混入泥漿。

六、樁身離析

樁身產(chǎn)生離析是非常嚴(yán)重的質(zhì)量問題，它嚴(yán)重影響樁基的承載力，甚至造成整個樁基的失敗，關(guān)系到整個水工建筑物的安全。

1.樁基產(chǎn)生離析的主要原因

樁底產(chǎn)生離析質(zhì)量問題，主要是導(dǎo)管底口距孔底距離過大或?qū)Ч苤睆竭^細(xì)，第一斗料對孔底沖擊力過小，無法迅速排除孔底的泥漿和部分沉渣；發(fā)生樁身離析的主要原因是因?qū)Ч苈┧蚧炷临|(zhì)量問題而引起的，導(dǎo)管漏水混入泥漿而造成離析，混凝土拌合物質(zhì)量不符合要求也容易造成離析。

2.防止樁身離析的控制措施

適當(dāng)減小導(dǎo)管距孔底的距離，一般應(yīng)保持在0.5m以內(nèi)；對不同孔徑的鉆孔應(yīng)采用不同直徑的導(dǎo)管。在澆灌過程中要仔細(xì)檢查導(dǎo)管的密封圈，清除導(dǎo)管接口上的雜物，確保連接的可靠。

七、鋼筋籠鋼筋保護(hù)層過小

在鉆孔灌注樁施工過程中，鋼筋籠的保護(hù)不足是普遍存在的質(zhì)量問題，嚴(yán)重的甚至出現(xiàn)鋼筋外露質(zhì)量事故，影響灌注樁的工程質(zhì)量。

1.產(chǎn)生原因

形成鋼筋籠鋼筋保護(hù)層不足的主要原因是鋼筋墊塊設(shè)置不當(dāng)。在施工過程中，鋼筋籠設(shè)置的保護(hù)層墊塊一般都制成中間插有鋼絲的小方塊，這種墊塊接觸面較小，但孔壁受泥漿的浸泡變軟，墊塊被擠壓到孔壁中，鋼筋籠緊貼孔壁導(dǎo)致鋼筋籠保護(hù)層不足。

2.防止鋼筋籠鋼筋保護(hù)層過小的控制措施

在施工實(shí)踐中，改進(jìn)使用不小于樁身混凝土強(qiáng)度的混凝土導(dǎo)正輪，導(dǎo)正輪厚度不小于5cm，鋼筋籠每隔3m設(shè)置一組，每組4個。這樣可以有效地克服鋼筋保護(hù)層的通病，鋼筋籠不會刮碰孔壁，鋼筋表面不被粘土污染，鋼筋籠下放時阻力也減小。

其次是鋼筋籠發(fā)生變形。鋼筋籠在加工、運(yùn)輸、堆放或吊放過程中，因?yàn)橥饬Φ淖饔?，?dǎo)致鋼筋等發(fā)生變形，從而使鋼筋保護(hù)層某些地方過大，某些地方不足。在鋼筋籠吊放到鉆孔之前，一定要保證其設(shè)計形狀。

八、結(jié)語

以上對鉆孔灌注樁施工的7類通病和質(zhì)量問題進(jìn)行了原因分析，并提出了防止質(zhì)量問題的相應(yīng)控制措施。鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的好壞直接影響樁基的承載力，甚至影響水工建筑物的質(zhì)量和安全，掌握鉆孔灌注樁的詳細(xì)施工工藝，了解各種質(zhì)量問題的成因，有助于及時采取防范和控制措施，確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量，從而確保水利工程的質(zhì)量和安全運(yùn)行■

（作者單位：安徽省阜南縣水務(wù)局236300）