【摘  要】  本文討論了鉆孔灌注樁成樁環(huán)節(jié)多，施工過程容易出現(xiàn)質(zhì)量事故，必須重視施工全過程質(zhì)量監(jiān)控。鉆孔灌注樁質(zhì)量控制主要分成孔質(zhì)量控制、成樁質(zhì)量控制以及樁身質(zhì)量檢驗(yàn)三個(gè)方面。成孔質(zhì)量控制包括樁位定位質(zhì)量控制、垂直度質(zhì)量控制、孔樁護(hù)壁質(zhì)量控制；成樁質(zhì)量控制包括清孔質(zhì)量控制、鋼筋籠制作及安放質(zhì)量控制、混凝土拌合質(zhì)量控制、混凝土澆灌質(zhì)量控制；樁身質(zhì)量檢驗(yàn)包括混凝土試塊強(qiáng)度質(zhì)量檢驗(yàn)、樁身動(dòng)測(cè)。就鉆孔灌注樁的施工準(zhǔn)備工作、成孔、清渣、鋼筋籠制作及放置、灌注混凝土等以及事故處理等環(huán)節(jié)的質(zhì)量程序和關(guān)鍵點(diǎn)質(zhì)量控制方法進(jìn)行討論和分析，提出了保證鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的控制措施?，F(xiàn)著重對(duì)成孔過程中出現(xiàn)的出現(xiàn)樁位偏差過大、淤泥質(zhì)土層、坍孔、孔壁滲水、鋼筋籠的制作及放置、樁體混凝土離析、樁體混凝土強(qiáng)度等常見的問題給鉆孔灌注樁施工帶來許多困難，通過對(duì)鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的工程實(shí)踐中，積累了一些經(jīng)驗(yàn)，取得良好的效果，以期和同行切磋和交流。
【關(guān)健詞】  鉆孔灌注樁；施工；質(zhì)量控制；控制措施

引    言

鉆孔灌注樁由于其直徑范圍廣，鉆孔深度大，最大可達(dá)到100m，并可以穿入較硬的中等風(fēng)化巖層，因此鉆孔灌注樁單樁豎向極限承載力最大可達(dá)到千噸計(jì)，是其它任何樁無法比擬的，因此它是高層及超高層建筑的首選選項(xiàng)。鉆孔灌注樁是無噪聲、非擠土樁、無振動(dòng)、無地面隆起和側(cè)移現(xiàn)象，能夠貼近已建建筑物施工，而且對(duì)周圍環(huán)境危害少、群樁效應(yīng)少，能夠隨地層變化而調(diào)節(jié)樁長度和配盤等優(yōu)點(diǎn)。但目前我國灌注樁，特別是泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工水平還較低，樁身質(zhì)量畢竟不象預(yù)制樁那樣穩(wěn)定可靠，又受到較大程度的施工工藝、現(xiàn)場(chǎng)管理、施工操作等因素影響，使某些樁樁側(cè)摩阻力和樁端承載力不能正常發(fā)揮。由于這種樁的受力變形和破壞機(jī)理至今尚未完全搞清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算理論滯后，理論計(jì)算的承載能力大多低于實(shí)際試驗(yàn)的結(jié)果。城市中施工現(xiàn)場(chǎng)泥漿的排放，目前也沒有得到很好解決，影響市容衛(wèi)生。有些城市的環(huán)保部門制定了嚴(yán)格的制約措施。目前影響鉆孔灌注樁發(fā)展的原因還有施工工期長，造價(jià)高等缺點(diǎn)。為適應(yīng)城市建設(shè)、市政改造、旅游業(yè)和生產(chǎn)的發(fā)展，高層、超高層建筑拔地而起，逐漸而起。隨著高層建筑逐漸向超高層建筑發(fā)展，各地普遍存在滿足超高層建筑地基承載力及變形要求的持力層埋藏較深的問題，基礎(chǔ)一般形式往往不得不采用非擠土、無噪聲、大直徑超長灌注樁樁基。目前我國灌注樁，特別是泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁施工設(shè)備、工藝較落后、施工隊(duì)伍技術(shù)素質(zhì)差，造成灌注樁工程質(zhì)量得不到保證，從而嚴(yán)重影響灌注樁承載力的正常發(fā)揮。

第一章  鉆孔灌注樁工藝、優(yōu)缺點(diǎn)

一、材料及準(zhǔn)備工作
       1、材料質(zhì)量要求
        粗骨料：應(yīng)采用質(zhì)地堅(jiān)硬的卵石、碎石其粒徑宜用15～25mm。卵石不宜大于50mm，碎石不宜大于40mm。含泥量不大于2%，無垃圾及雜物。細(xì)骨料：應(yīng)選用質(zhì)地堅(jiān)硬的中砂，含泥量不大于5%，無垃圾、草根、泥塊等雜物。水泥：宜用32.5級(jí)或42.5級(jí)的普通硅酸鹽水泥或硅酸鹽水泥，使用前必須查明其品種、強(qiáng)度等級(jí)、出廠日期，應(yīng)有出廠質(zhì)量證明，到現(xiàn)場(chǎng)后分批見證取樣，復(fù)試合格后才準(zhǔn)使用。
        2、成孔前準(zhǔn)備工作
       用作樁基的工程樁施工前應(yīng)做試成孔，試成孔數(shù)每個(gè)場(chǎng)地不應(yīng)少于二個(gè)。
        用試成孔核對(duì)地質(zhì)資料，檢驗(yàn)所選的設(shè)備、機(jī)具、施工工藝及技術(shù)要求是否合適。
        如滿足設(shè)計(jì)要求時(shí)，試成孔的泥漿密度，通過不同地層選用的鉆速、鉆壓，鉆頭直徑、形式等施工工藝參數(shù)即為施工時(shí)選擇工藝參數(shù)的依據(jù)。
        3、成孔要求
       機(jī)具就位平整垂直，護(hù)筒埋設(shè)牢固并且垂直，保證樁孔成孔的垂直。還要控制孔內(nèi)的水位高于地下水位1.0m左右，防止地下水位高后上起坍孔。發(fā)現(xiàn)輕微坍孔的現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)調(diào)正泥漿的比重和孔內(nèi)水頭。泥漿的比重按土質(zhì)情況的不同而不同，一般控制在1.1～1.5的范圍內(nèi)。成孔的快慢與土質(zhì)有關(guān)，應(yīng)靈活掌握鉆進(jìn)的速度。成孔時(shí)發(fā)現(xiàn)難于鉆進(jìn)或遇到硬土、石塊等，應(yīng)及時(shí)檢查，以防樁孔出現(xiàn)嚴(yán)重的偏斜、位移等。

 第二章  鉆孔灌注樁施工中的質(zhì)量保證措施

根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，在施工過程中存在的質(zhì)量問題及相應(yīng)對(duì)策簡(jiǎn)介如下：
        一、成孔質(zhì)量保證措施
        1、泥皮問題
        超長鉆孔灌注樁成孔時(shí)往往需要穿透多層地層，遇到復(fù)雜地層及各種機(jī)械故障等，成孔時(shí)間較長，有時(shí)成孔時(shí)間多達(dá)1天或更多?；鶚犊妆谕掣街哂幸欢ê穸鹊哪嗥?，從而影響基樁側(cè)摩阻力及承載力的正常發(fā)揮。改善及消除泥皮主要方法有以下幾點(diǎn)：
        （1）根據(jù)地層情況造反合適的施工工藝，縮短成孔時(shí)間。
        （2）保證泥漿的質(zhì)量，對(duì)于不能自行造漿質(zhì)量較差的土層，要采用高塑性土或膨潤土等進(jìn)行人工造漿。
        （3）成孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行掃孔以清除泥皮問題。
        （4）采用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行全置換式清孔，泥漿性能參見下表：

項(xiàng)目	相對(duì)密度	粘度	含砂率	膠體率	失水率	泥皮厚度	PH值
性能指標(biāo)	1.15-1.25	18-25s	<6%	>95%	<30ml/30min	1-3mm/30min	7-9

2、孔壁坍塌及處理
        在鉆孔過程中，由于遇到粉細(xì)砂層，見水液化膨脹的土層等不穩(wěn)定性土層會(huì)出現(xiàn)坍孔及埋鉆現(xiàn)象，如果處理不及時(shí)或處理方法不當(dāng)就會(huì)造成連續(xù)大量塌方。發(fā)現(xiàn)塌孔先向孔內(nèi)補(bǔ)漿，首先確保孔內(nèi)泥漿高度。確保循環(huán)泥漿的比重、粘度，必要時(shí)用膨潤土拌制。停鉆并將鉆頭提起，靜止一段時(shí)間觀測(cè)孔壁變化，如果穩(wěn)定可恢復(fù)鉆進(jìn)，繼續(xù)鉆孔施工；如果繼續(xù)塌方，只能用黃粘土回填，過一周時(shí)間，重新鉆孔。
        3、縮孔現(xiàn)象及處理方法
        軟土地層中在10M左右有一層軟塑狀態(tài)或局部流塑狀態(tài)的粘土層。鉆孔時(shí)常出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。在成孔起鉆時(shí)，鉆頭難已拉起，在下放鋼筋籠時(shí)無法放到位。只好重新掃孔，掃孔時(shí)雖然局部掃孔，但鉆桿必須接至至孔底清孔，否則局部掃孔時(shí)掉入孔底的渣質(zhì)無法清除，這樣一來就造成了成孔時(shí)間過長，重復(fù)勞動(dòng)，延誤工期等重大經(jīng)濟(jì)損失。解決辦法就是在鉆孔時(shí)力求掌握地質(zhì)報(bào)告提供的各土層特性，在鉆到有可能縮頸的土層時(shí)要放慢鉆進(jìn)速度、提高轉(zhuǎn)速，調(diào)制性能優(yōu)良的泥漿護(hù)壁。
        4、清孔問題
        清孔是清除孔底沉渣、降低孔壁泥皮厚度的重要手段，是鉆孔灌注樁必不可少的一道工序。因?yàn)榭椎壮猎暮穸戎苯佑绊戙@孔灌注樁樁端阻力的正常發(fā)揮，孔壁泥皮厚度直接影響鉆孔灌注樁的樁側(cè)摩阻力的正常發(fā)揮。
        （1）清孔問題及改進(jìn)辦法
        鉆孔樁大部分是端承摩擦樁，清孔方法采用正循環(huán)泥漿排渣清孔法。此方法簡(jiǎn)單易行，可以提高成樁效率，縮短工期等優(yōu)點(diǎn)，但此清孔法最大的缺陷就是泥漿的壓力小，清孔的效果差。建議對(duì)孔深大于40m的孔，采用泵吸反循環(huán)或氣舉反循環(huán)清孔工藝進(jìn)行清孔。由于泵吸反循環(huán)驅(qū)動(dòng)壓力一般不大于一個(gè)大氣壓，因此當(dāng)孔深較深時(shí)效率就低。而氣舉反循環(huán)卻是利用桿（管）內(nèi)外液柱的重量差來驅(qū)動(dòng)液體，故其效率隨孔深的增加而提高。所以，對(duì)孔深大于50m的孔應(yīng)采用氣舉反循環(huán)清孔。清孔要求采用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行樁孔全置換式清孔、即要求孔口出口泥漿性能接近優(yōu)質(zhì)泥漿性能。采用上述方法清孔，根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，一般在灌注前可不需進(jìn)行二次清孔即可滿足設(shè)計(jì)要求。
        （2）孔底沉渣的測(cè)定及改進(jìn)方法
        第二次清孔結(jié)束后（在各項(xiàng)泥漿指標(biāo)均滿足的情況下）進(jìn)行沉渣測(cè)定。首先將帶測(cè)針的測(cè)餅通過導(dǎo)管放入孔底，記錄測(cè)繩的讀數(shù)，然后拉起測(cè)繩，將測(cè)針取下來，再將測(cè)餅沿導(dǎo)管放入孔底，記錄測(cè)繩的讀數(shù)。30cm減去兩次測(cè)量的差值即為沉渣厚度。這樣測(cè)出的沉渣數(shù)據(jù)存在一定的誤差：第一、拉測(cè)繩人的手動(dòng)松緊程度產(chǎn)生誤差；第二、鉆孔孔底為錐尖形狀，測(cè)針、測(cè)餅的著入點(diǎn)也會(huì)產(chǎn)生誤差。針對(duì)以上兩種情況，施工單位一般都由施工經(jīng)驗(yàn)豐富的施工人員進(jìn)行孔底的沉渣測(cè)定。沉淀土厚度測(cè)量辦法可在清孔后取開口樣盒吊到孔底，待到灌注混凝土前取出，測(cè)量沉淀在混凝土盒內(nèi)的渣土厚度。
        5、混凝土灌注問題
        混凝土灌注樁水下混凝土質(zhì)量是影響基樁承載力的重要因素，因此水下混凝土灌注是成樁過程中最重要的環(huán)節(jié)之一。
        （1）水下鉆孔灌注樁混凝土配合比
        由于超長灌注樁具有混凝土灌注量大、灌注深度深等特點(diǎn)，因此在灌注過程中，混凝土在導(dǎo)管中落差較大，具有加速混凝土離析的現(xiàn)象。所以，為保證水下混凝土灌注質(zhì)量，應(yīng)適當(dāng)增加水泥用量（水灰比保持不變）、以增強(qiáng)混凝土的和易性。對(duì)設(shè)計(jì)樁身強(qiáng)度為C25的混凝土，水泥用量、沙用量均需控制。
        （2）首灌注問題
        首灌是水下混凝土灌注的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接影響到成樁質(zhì)量及堅(jiān)向承載力。因此在保證首灌量滿足規(guī)范要求的前提下，還需保證首灌混凝土的質(zhì)量及返漿的順暢。由于超長大直徑灌注樁一般首灌量大，而工程中常常采用混凝土球塞，由于孔較深，在首灌中往往會(huì)出現(xiàn)球塞與混凝土不能同時(shí)到達(dá)孔底（重力不同造成的時(shí)間差），從而產(chǎn)生混漿現(xiàn)象，使首灌混凝土質(zhì)量得不到保證。因此，對(duì)于大直徑超長灌注樁，建議采用橡膠球膽作球塞，同時(shí)在球塞下可放入0.2m³左右的膨脹珍珠巖、或采用陶?；炷燎蛉Ｊ坠鄷r(shí)導(dǎo)管離孔底距離不應(yīng)太大，能保證混凝土?xí)惩鞒黾纯?，大約30-50cm。
        （3）混凝土灌注
        （4）鋼筋籠上浮問題
        （3）（4）都屬常識(shí)問題，不詳述。
        二、樁身質(zhì)量保證措施
        1、斷樁
        產(chǎn)生的原因：
        （1）混凝土拌和物發(fā)行離析使樁身中斷。
        （2）灌注中，發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好；或灌注中發(fā)重型導(dǎo)管卡掛鋼筋籠，埋導(dǎo)管，嚴(yán)重坍孔，而處理不良時(shí)，都會(huì)演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥，混凝土樁身中斷的嚴(yán)重事故。
        （3）灌注時(shí)間過長，首批混凝土已初凝，而后灌注的混凝土沖破頂層與泥漿相混；或?qū)Ч苓M(jìn)水，未及時(shí)作良好處理，均會(huì)在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾泥漿渣土的截面。
         防治措施：
         導(dǎo)管要有足夠的搞拉強(qiáng)度，能承受其自重和盛滿混凝土的重量；內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)小于±2mm，內(nèi)壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗(yàn)；導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些，一般為4m，其底端不得帶法蘭盤。導(dǎo)管在澆灌前要進(jìn)行試拼，并做好水密性試驗(yàn)。嚴(yán)格控制導(dǎo)管進(jìn)而深與拔管速度，導(dǎo)管不宜進(jìn)埋入混凝土過深，也不可過淺。及時(shí)測(cè)量混凝土澆灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。經(jīng)常檢測(cè)混凝土拌合物，確保其符合要求。
         2、縮徑
        產(chǎn)生的原因：
        （1）清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導(dǎo)致保護(hù)層厚不足。
        （2）孔中水頭下降，對(duì)孔壁的靜水壓力減小，導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成混凝土樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿，成樁后形成護(hù)頸。
        防治措施：
        使用直徑合適的鉆頭成孔，根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。成孔施工時(shí)應(yīng)重視清孔，在清孔時(shí)要做到清渣而不表泥，預(yù)防清孔后的在澆筑的過程中局部坍塌，導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。
        3、樁頂局部冒水、樁身孔洞
        產(chǎn)生的原因：
        （1）水下混凝土灌注過程中，導(dǎo)管埋深過大，導(dǎo)管內(nèi)處混凝土新鮮程度不同，再加上灌注過程中上下活動(dòng)導(dǎo)管過于頻繁，致使導(dǎo)管活動(dòng)部位的混凝土離析，保水性能差而泌出大量的水，這些水沿著導(dǎo)管部位最后灌入的、最為新鮮的混凝土往上冒，形成通道（即樁身孔洞）。
        （2）水下混凝土灌注過程中，混凝土傾倒入導(dǎo)管速度過快過猛，把空氣悶在導(dǎo)管中，在樁內(nèi)形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或?qū)Ч芷鸢蔚韧饬Φ淖饔孟拢瑲獍銣粼跇渡韮?nèi)，最終形成樁身孔洞。另外，有一些樁在余樁截后，樁身內(nèi)殘余的高壓氣體，因通道打開而順樁身的細(xì)小縫隙釋放出來。這時(shí)常會(huì)攜帶部分遺留在氣包內(nèi)的水往上冒，出現(xiàn)“樁頂冒氣泡”的怪現(xiàn)象。
        （3）水下混凝土灌注時(shí)間過長，最早灌入孔內(nèi)的混凝土坍落度損失過大，流動(dòng)性變差，終灌導(dǎo)管起拔后會(huì)留下難以愈合的孔洞。
        （4）加適當(dāng)緩凝劑，確?；炷猎诔跄巴瓿伤鹿嘧ⅰ?BR>        4、樁頭問題
        產(chǎn)生的原因：
        （1）清孔不徹底，樁頂浮漿過深過厚，影響下混凝土灌注時(shí)測(cè)量樁頂位置的精度。
        （2）導(dǎo)管起拔速度過快，尤其是樁頭直徑過大時(shí)，如未經(jīng)插搗，直接起拔導(dǎo)管，樁頭很容易出現(xiàn)混凝土中間高、四周低的“爛樁頭”。
        （3）澆筑速度過快，導(dǎo)致孔壁局部坍塌，影響測(cè)量結(jié)果。
        5、灌注混凝土?xí)r樁孔坍孔
        灌注水下混凝土過程中，發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護(hù)筒，隨即驟降并冒出氣泡，為坍孔征兆。如用測(cè)深錘探測(cè)混凝土面與原深度相差很多時(shí)，可確定為坍孔。
        產(chǎn)生的原因：
        灌注混凝土過程中，孔內(nèi)外水頭未能保持一定高差。在潮汐地區(qū)，沒有采取措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位。護(hù)筒刃腳周圍漏水；孔外堆放重物或有機(jī)械振，使孔壁在灌注混凝土?xí)r坍孔。導(dǎo)管卡掛鋼筋籠及堵管時(shí)，均易發(fā)生坍孔。
        防治措施：
        灌注混凝土過程中，要采取各種措施來穩(wěn)定孔內(nèi)水位，還要防止護(hù)筒及孔壁漏水。用吸泥機(jī)吸出坍入孔內(nèi)的泥土，同時(shí)保持或加大水頭高度，如不再坍孔，可繼續(xù)灌注。如用上法處治，坍孔應(yīng)不停時(shí)，或坍孔部位較深，宜將導(dǎo)管、鋼筋籠拔出，回填粘土，重新鉆孔。
        6、孔位傾斜

第三章    結(jié)  語

在軟土地基上進(jìn)行鉆孔灌注樁作業(yè)比在其它地區(qū)作業(yè)難度大，施工質(zhì)量難控制，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)施工過程中可能會(huì)發(fā)生的一些問題及時(shí)進(jìn)行分析處理，做到科學(xué)組織，精心施工，嚴(yán)格管理，施工質(zhì)量是完全有保證的，這些所謂的質(zhì)量通病也是完全可以避免的。

顏文玉

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