摘要：鉆孔灌注樁目前在沿海城市和市區(qū)改造中的使用已相當(dāng)普及，但因?qū)匐[蔽工程，成樁后質(zhì)量檢查比較困難。本文就如何在各個施工環(huán)節(jié)中充分重視、精心施工、加強質(zhì)量管理等問題進行探討，期望通過與同行們相互交流，達到提高施工水平的目的。

　　關(guān)鍵詞：灌注樁質(zhì)量原因分析 成孔質(zhì)量控制 成樁質(zhì)量控制

　　引 言：鉆孔灌注樁可以穿越各種土質(zhì)復(fù)雜或軟硬變化較大的土層(如各類黏性土、砂土、碎礫石土、風(fēng)化巖及多夾層的巖層)對地基進行加固處理，其對承載力的適應(yīng)范圍廣(為300～20000 kN)，施工機具簡單，且施工過程具有噪音低、對相鄰樓宇影響小、施工安全性好等諸多優(yōu)點，因而在基礎(chǔ)加固工程中得到廣泛地應(yīng)用。但由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響到整個工程的質(zhì)量和進度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此，要求基礎(chǔ)施工隊伍在施工技術(shù)措施上要落實，并加強施工質(zhì)量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量，力爭將隱患消除在成樁之前。因此在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析后制訂出施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、驗收實施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質(zhì)量加以控制。

　　一、鉆孔灌注樁常見的質(zhì)量通病

　　鉆孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時候，以樁頂位置所受的壓力最大，下部承受的壓力相對較小。但鉆孔灌注樁的成樁工藝與實際受力狀況相反，往往是上部混凝土的強度低，中下段混凝土的強度高，若不嚴(yán)格控制，容易出現(xiàn)樁上段強度達不到質(zhì)量要求的情況。除此之外，還容易出現(xiàn)縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質(zhì)量缺陷，造成樁基承載力的下降，影響到工程結(jié)構(gòu)的安全。

　　二、影響成樁質(zhì)量的原因分析

　　1、影響樁身上部強度的原因分析

　　1.1按照施工規(guī)范的規(guī)定，鉆孔后要徹底清除孔底的淤泥，但在實際施工過程中，很難將淤泥徹底清除，于是在澆灌第一斗混凝土進行封底施工時，孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由于用導(dǎo)管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的，先灌入的混凝土頂升于孔的上面，這樣就容易出現(xiàn)樁上段強度較低的現(xiàn)象。

　　1.2澆灌混凝土?xí)r，若導(dǎo)管插入混凝土之內(nèi)過深，澆注速度又較快，則容易在孔體深部沉積較多的骨料，加上振搗過程所造成的混凝土的離析，也容易導(dǎo)致樁體上部強度較低的質(zhì)量問題。

　　1.3埋設(shè)護筒的周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞引起質(zhì)量問題。

　　1.4孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散，泥漿護壁不好，護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內(nèi)水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。

　　1.5鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形，以至造成成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

　　1.6清孔不干凈或未進行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中，未對準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積，以至造成樁底沉渣量過多。

　　2、影響其他樁身質(zhì)量的原因分析

　　2.1混凝土澆注施工中，若導(dǎo)管插入混凝土內(nèi)過淺(<1.5m) ，則成樁過程中混凝土的上升就不是頂升式的，而是攤鋪式的，這時，泥漿、泥塊就容易混入混凝土中，進而影響到樁身的質(zhì)量。除此之外，若設(shè)計的樁身直徑過小，則混凝土上翻時就會受到孔壁的限制，從而使樁體產(chǎn)生空洞、蜂窩缺陷。

　　2.2鉆孔灌注樁的承載力主要表現(xiàn)為樁周摩阻力，而樁周摩阻力與孔壁形狀和護壁質(zhì)量密切相關(guān)。在施工過程中，孔壁的形狀是由鉆頭旋轉(zhuǎn)速度、鉆桿下降速度和土質(zhì)等因素決定的，泥漿性能(包括容重、黏度膠體率、砂率等指標(biāo)) 愈好、高程越高，越能保護好護壁，其樁周摩阻力愈大，但施工難度加大，費用也相應(yīng)提高。

　　2.3在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、停止循環(huán)至吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過程中，施工環(huán)節(jié)多，時間長，會在孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質(zhì)量。靜置的時間越長，淤積的淤泥越多。

　　2.4混凝土在水下澆灌的過程中，其流動性、初凝時間、黏聚性能會變得更差，若稍有疏忽，很容易產(chǎn)生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質(zhì)量缺陷。

　　三、成孔質(zhì)量的控制

　　成孔是混凝土灌注樁施工中的一個重要部分，其質(zhì)量如控制得不好，則可能會發(fā)生塌孔、縮徑、樁孔偏斜及樁端達不到設(shè)計持力層要求等，還將直接影響樁身質(zhì)量和造成樁承載力下降。因此，在成孔的施工技術(shù)和施工質(zhì)量控制方面應(yīng)著重做好以下幾項工作。

　　工程施工前，應(yīng)先做2個以上的試驗鉆孔，通過檢測鉆孔的孔徑、垂直度、孔壁穩(wěn)定性和孔底沉淤等指標(biāo)，用以核對所選設(shè)備、工藝方法是否符合技術(shù)要求。檢測時，孔壁的穩(wěn)定時間應(yīng)不小于12h，檢測數(shù)目不小于2個。對一些重要工程，可視情況相應(yīng)增加測徑數(shù)量。

　　1、采取隔孔施工程序

　　鉆孔混凝土灌注樁和打入樁不同，打人樁是將周圍土體擠開，樁身具有很高的強度，土體對樁產(chǎn)生被動土壓力。鉆孔混凝土灌注樁則是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍土移向樁身土體對樁產(chǎn)生動壓力。尤其是在成樁初始，樁身混凝土的強度很低，且混凝土灌注樁的成孔是依靠泥漿來平衡的，故采取較適應(yīng)的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術(shù)措施。

　　2、確保樁身成孔垂直精度

　　這是灌注樁順利施工的一個重要條件，否則鋼筋籠和導(dǎo)管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設(shè)計要求，應(yīng)采取擴大樁機支承面積使樁機穩(wěn)固，經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施，并于成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試。

　　3、確保樁位、樁頂標(biāo)高和成孔深度

　　在護筒定位后及時復(fù)核護筒的位置，嚴(yán)格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認(rèn)真檢查回填土是否密實，以防鉆孔過程中發(fā)生漏漿的現(xiàn)象。在施工過程中自然地坪的標(biāo)高會發(fā)生一些變化，為準(zhǔn)確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復(fù)核底梁的水平和樁具的總長度并作好記錄，以便在成孔后根據(jù)鉆桿在鉆機上的留出長度來校驗成孔達到深度。

　　雖然鉆桿到達的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔時泥漿比重控制不當(dāng)，或在提鉆具時碰撞了孔壁，就可能會發(fā)生坍孔、沉渣過厚等現(xiàn)象，這將給第二次清孔帶來很大的困難，有的甚至通過第二次清孔也無法清除坍落的沉渣。因此，在提出鉆具后用測繩復(fù)核成孔深度，如測繩的測深比鉆桿的鉆探小，就要重新下鉆桿復(fù)鉆并清孔。同時還要考慮在施工中常用的測繩遇水后縮水的問題，因其最大收縮率達1.2%，為提高測繩的測量精度，在使用前要預(yù)濕后重新標(biāo)定，并在使用中經(jīng)常復(fù)核。

　　為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復(fù)核鉆具長度時注意檢查外，鉆頭直徑的大小也將直接影響孔徑的大小，在施工過程中要經(jīng)常復(fù)核鉆頭直徑，如發(fā)現(xiàn)其磨損超過10mm就要及時調(diào)換鉆頭。

　　4、鋼筋籠制作質(zhì)量和吊放

　　鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質(zhì)保資料，檢查合格后再按設(shè)計和施工規(guī)范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規(guī)格、數(shù)量和制作質(zhì)量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環(huán)長度能否使鋼筋準(zhǔn)確地吊放在設(shè)計標(biāo)高上，這是由于鋼筋吊籠放后是暫時固定在鉆架底梁上的，因此，吊環(huán)長度是根據(jù)底梁標(biāo)高的變化而改變，所以應(yīng)根據(jù)底梁標(biāo)高逐根復(fù)核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標(biāo)高滿足設(shè)計要求。在鋼筋籠吊放過程中，應(yīng)逐節(jié)驗收鋼筋籠的連接焊縫質(zhì)量，對質(zhì)量不符合規(guī)范要求的焊縫、焊口則要進行補焊。同時，要注意鋼筋籠能否順利下放，沉放時不能碰撞孔壁;當(dāng)?shù)醴攀茏钑r，不能加壓強行下放，因為這將會造成坍孔、鋼筋籠變形等現(xiàn)象，應(yīng)停止吊放并尋找原因，如因鋼筋籠沒有垂直吊放而造成的，應(yīng)提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的，則要求進行復(fù)鉆糾偏，并在重新驗收成孔質(zhì)量后再吊放鋼筋籠。鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。

　　5、灌注水下混凝土前泥漿的制備和第二次清孔

　　清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣則是影響灌注樁承載能力的主要因素之一。清孔則是利用泥漿在流動時所具有的動能沖擊樁孔底部的沉渣，使沉渣中的巖粒、砂粒等處于懸浮狀態(tài)，再利用泥漿膠體的粘結(jié)力使懸浮著的沉渣隨著泥漿的循環(huán)流動被帶出樁孔，最終將樁孔內(nèi)的沉渣清干凈，這就是泥漿的排渣和清孔作用。從泥漿在混凝土鉆孔樁施工中的護壁和清孔作用，我們可以看出，泥漿的制備和清孔是確保鉆孔灌注樁工程質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標(biāo)：粘度測定17—20min;含砂率不大于6%;膠體率不小于90%等在鉆孔灌注樁施工過程中必須嚴(yán)格控制，不能就地取材，而要專門采取泥漿制備，選用高塑性粘土或膨潤土，拌制泥漿必須根據(jù)施工機械、工藝及穿越土層進行配合比設(shè)計。

　　灌注樁成孔至設(shè)計標(biāo)高，應(yīng)充分利用鉆桿在原位進行第一次清孔，直到孔口返漿比重持續(xù)小于1.10—1.20，測得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓緊吊放鋼筋籠和沉放混凝土導(dǎo)管。沉放導(dǎo)管時檢查導(dǎo)管的連接是否牢固和密實，以防止漏氣漏漿而影響灌注。由于孔內(nèi)原土泥漿在吊放鋼筋籠和沉放導(dǎo)管這段時間內(nèi)使處于懸浮狀態(tài)的沉渣再次沉到樁孔底部，最終不能被混凝土沖擊反起而成為永久性沉渣，從而影響樁基工程的質(zhì)量。因此，必須在混凝土灌注前利用導(dǎo)管進行第二次清孔。當(dāng)孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應(yīng)立即進行水下混凝土的灌注工作。灌注混凝土前認(rèn)真進行孔徑測量，準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土澆注過程中，應(yīng)隨時控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。嚴(yán)格確定混凝土的配合比，混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動性，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段，事先要用套管或水泥進行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應(yīng)避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應(yīng)根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，嚴(yán)防斷裂。確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多。

　　四、成樁質(zhì)量的控制

　　1、為確保成樁質(zhì)量，要嚴(yán)格檢查驗收進場原材料的質(zhì)保書(水泥出廠合格證、化驗報告、砂石化驗報告)，如發(fā)現(xiàn)實樣與質(zhì)保書不符，應(yīng)立即取樣進行復(fù)查，對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質(zhì))，嚴(yán)禁用于混凝土灌注樁。

　　2、鉆孔灌注水下混凝土的施工主要是采用導(dǎo)管灌注，混凝土的離析現(xiàn)象還會存在，但良好的配合比可減少離析程度，因此，現(xiàn)場的配合比要隨水泥品種、砂、石料規(guī)格及含水率的變化進行調(diào)整，為使每根樁的配合比都能正確無誤，在混凝土攪拌前都要復(fù)核配合比并校驗計量的準(zhǔn)確性，嚴(yán)格計量和測試管理，并及時填入原始記錄和制作試件。

　　3、為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象，在混凝土灌注時應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。因為混凝土攪拌時間不足會直接影響混凝土的強度，混凝土坍落采用18cm—20cm，并隨時了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋人深度。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m—4m，不宜大于5m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管底端提出混凝土面。當(dāng)灌注至距樁頂標(biāo)高8m—10m時，應(yīng)及時將坍落度調(diào)小至12cm—16cm，以提高樁身上部混凝土的抗壓強度。在施工過程中，要控制好灌注工藝和操作，抽動導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。在灌注過程中必須每灌注2m3左右測一次混凝土面上升的高度，確定每段樁體的充盈系數(shù)，《建筑施工操作規(guī)程》規(guī)定樁身混凝土的充盈系數(shù)必須大于l同時要認(rèn)真進行記錄，這對日后發(fā)現(xiàn)有問題的樁或評價樁的質(zhì)量有很大作用。

　　鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，質(zhì)量檢查比較困難，如樁的各種動測方法基本上都是在一定的假設(shè)計算模型的基礎(chǔ)上進行參數(shù)測定和檢驗，并要依靠專業(yè)人員的經(jīng)驗來分析和判讀實測結(jié)果，同一個樁基工程，各檢測單位用同一種方法進行檢測，由于技術(shù)人員的實踐經(jīng)驗的差異，其結(jié)論偏差很大的情況也時有發(fā)生。通過十幾年來幾十個鉆孔灌注樁工程的施工實踐，得出這樣一個結(jié)論，即加強樁基工程檢測是一個手段，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，其關(guān)鍵還在于人。強調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度責(zé)任心，以防為主，對樁基各個施工環(huán)節(jié)要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。

　　五、結(jié)語

　　鉆孔灌注樁有許多優(yōu)點，但由于施工環(huán)節(jié)多，工藝復(fù)雜，成樁質(zhì)量有可能受到多種因素的干擾和制約，嚴(yán)重時會導(dǎo)致樁身承載力的明顯降低，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。為了確保成樁質(zhì)量和樁基工程的安全，必須對鉆孔灌注樁的施工全過程進行嚴(yán)格的質(zhì)量控制和檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時采取措施予以補救。