淺談鉆孔灌注樁質量問題成因及控制措施

陳橋 張其遼

淺談鉆孔灌注樁質量問題成因及控制措施

陳橋 張其遼

目前水利工程基礎施工中鉆孔灌注樁應用越來越廣泛，特別適用于基礎軟弱的泵站、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，很容易出現(xiàn)質量問題，從而影響水利工程的安全運行。

總結鉆孔灌注樁施工過程出現(xiàn)的各類質量問題，主要有樁基偏位、塌孔、斜孔、頸縮、斷樁、樁身離析、鋼筋籠鋼筋保護層過小等7類，現(xiàn)對問題成因進行分析，并提出了質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

在鉆孔前應對場地進行平整，定位放線必須按照設計圖紙進行，經(jīng)嚴格校核無誤后方能進行樁基施工。

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)施工需要設立一系列的控制樁。在鉆機就位前，利用樁位與控制樁之間的位置關系，再次復核樁位，保證樁位的準確性?；蛱崆皩犊组_挖至地表以下0.5～1.0m處，再在孔內(nèi)設置樁位點，然后再進行復核。

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)濟效益大幅度降低。

當?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)生樁孔傾斜質量問題；鋼筋籠運輸起吊過程中，不按施工規(guī)范起吊，會導致鋼筋籠變形，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；護筒按規(guī)定要求埋設，避免開鉆筒體傾斜、孔口土體坍塌、護筒沉陷導致水位下降；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；砂性土護壁泥漿要具有一定粘度，能有效形成護壁泥皮。

三、斜孔

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

1.產(chǎn)生斜孔的原因

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

2.防止產(chǎn)生斜孔的控制措施

鉆機應設置導管裝置；為增加樁機穩(wěn)固性而加大樁機支承面積；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

樁孔頸縮將導致樁的截面變小，樁基承載力降低，混凝土鋼筋保護層變薄，有的甚至裸露，鋼筋銹蝕嚴重，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

鉆進成孔時，地層在應力釋放過程中，緩慢發(fā)生變形，導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)檢查無頸縮質量問題，應立即安裝鋼筋籠，并加速澆筑混凝土，縮短灌注時間，達到以混凝土側壓力抵消孔內(nèi)釋放應力的目的，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，由于混凝土供應不足造成混凝土無法連續(xù)澆筑，孔內(nèi)混凝土達到初凝，導致后續(xù)混凝土無法與之有效結合，從而形成斷樁；在混凝土澆灌過程中，導管不慎拔出混凝土面或導管發(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，因為沉淀、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。每盤混凝土時間間隔不得超過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)過實驗確定，不能使用含砂量過高的泥漿；在灌注混凝土時，要認真組織、確保連續(xù)快速。

在灌注混凝土的施工中，應嚴格做好灌注記錄，保證導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)生離析是非常嚴重的質量問題，它嚴重影響樁基的承載力，甚至造成整個樁基的失敗，關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)生離析質量問題，主要是導管底口距孔底距離過大或導管直徑過細，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導管漏水或混凝土質量問題而引起的，導管漏水混入泥漿而造成離析，混凝土拌合物質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

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

七、鋼筋籠鋼筋保護層過小

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

1.產(chǎn)生原因

形成鋼筋籠鋼筋保護層不足的主要原因是鋼筋墊塊設置不當。在施工過程中，鋼筋籠設置的保護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，鋼筋籠緊貼孔壁導致鋼筋籠保護層不足。

2.防止鋼筋籠鋼筋保護層過小的控制措施

在施工實踐中，改進使用不小于樁身混凝土強度的混凝土導正輪，導正輪厚度不小于5cm，鋼筋籠每隔3m設置一組，每組4個。這樣可以有效地克服鋼筋保護層的通病，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、運輸、堆放或吊放過程中，因為外力的作用，導致鋼筋等發(fā)生變形，從而使鋼筋保護層某些地方過大，某些地方不足。在鋼筋籠吊放到鉆孔之前，一定要保證其設計形狀。

八、結語

以上對鉆孔灌注樁施工的7類通病和質量問題進行了原因分析，并提出了防止質量問題的相應控制措施。鉆孔灌注樁施工質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量和安全，掌握鉆孔灌注樁的詳細施工工藝，了解各種質量問題的成因，有助于及時采取防范和控制措施，確保鉆孔灌注樁施工質量，從而確保水利工程的質量和安全運行■

（作者單位：安徽省阜南縣水務局236300）