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)復雜或軟硬變化較大的土層(如各類黏性土、砂土、碎礫石土、風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，因而在基礎加固工程中得到廣泛地應用。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，要求基礎施工隊伍在施工技術措施上要落實，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。因此在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關灌注樁方面的資料，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)量標準、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，影響到工程結構的安全。

　　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澆灌混凝土時，若導管插入混凝土之內(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，也容易導致樁體上部強度較低的質(zhì)量問題。

　　1.3埋設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。在施工過程中，孔壁的形狀是由鉆頭旋轉速度、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) 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，在成孔的施工技術和施工質(zhì)量控制方面應著重做好以下幾項工作。

　　工程施工前，應先做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，用以核對所選設備、工藝方法是否符合技術要求。檢測時，孔壁的穩(wěn)定時間應不小于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，故采取較適應的樁距對防止坍孔和縮徑是一項穩(wěn)妥的技術措施。

　　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，否則鋼筋籠和導管將無法沉放。為了保證成孔垂直精度滿足設計要求，應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、樁頂標高和成孔深度

　　在護筒定位后及時復核護筒的位置，嚴格控制護筒中心與樁位中心線偏差不大于50mm，并認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高會發(fā)生一些變化，為準確地控制鉆孔深度，在樁架就位后及時復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，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，在使用前要預濕后重新標定，并在使用中經(jīng)常復核。

　　為有效地防止塌孔、縮徑及樁孔偏斜等現(xiàn)象，除了在復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)長度能否使鋼筋準確地吊放在設計標高上，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)底梁標高的變化而改變，所以應根據(jù)底梁標高逐根復核吊環(huán)長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。在鋼筋籠吊放過程中，應逐節(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?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)量的關鍵環(huán)節(jié)。因此，對于施工規(guī)范中泥漿的控制指標：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計。

　　灌注樁成孔至設計標高，應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管。沉放導管時檢查導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管進行第二次清孔。當孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求后，應立即進行水下混凝土的灌注工作。灌注混凝土前認真進行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土澆注過程中，應隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深，提升導管要準確可靠，并嚴格遵守操作規(guī)程。嚴格確定混凝土的配合比，混凝土應有良好的和易性和流動性，坍落度損失應滿足灌注要求。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。灌注混凝土應從導管內(nèi)灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，嚴防斷裂。確保導管的密封性，導管的拆卸長度應根據(jù)導管內(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，應立即取樣進行復查，對不合格的材料(如水泥、砂、石、水質(zhì))，嚴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核配合比并校驗計量的準確性，嚴格計量和測試管理，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高和導管的埋人深度。導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，嚴禁把導管底端提出混凝土面。當灌注至距樁頂標高8m—10m時，應及時將坍落度調(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，如大幅度抽拔導管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導致孔壁下墜或坍落，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計算模型的基礎上進行參數(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，由于技術人員的實踐經(jīng)驗的差異，其結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，其關鍵還在于人。強調(diào)現(xiàn)場管理人員要有高度責任心，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，工藝復雜，成樁質(zhì)量有可能受到多種因素的干擾和制約，嚴重時會導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。