鉆孔灌注樁質量通病的成因及其預防

姜巖 孫嘉蔚

摘要：鉆孔灌注樁可以穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層，是樁基礎中常見的一種基礎形式，因其施工速度快、占地少、相鄰干擾少、承載力大，被廣泛應用于各類建筑工程的地基加固工程中。但若施工操作不當，很容易使鉆孔灌注樁發生質量通病，進而威脅樁基工程的安全。本文首先列舉了鉆孔灌注樁施工中常見的質量通病，然后對各種病害的原因進行了分析，并相應提出了預防的措施，最后提出了鉆孔灌注樁質量控制的措施。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；質量通??；樁基；鋼筋籠；斷樁

Abstract: the cast-in-place pile can through various soil complex or soft hard soil changes greatly, it is common in pile foundation of a base form, because of its construction speed is quick, covers an area of less, adjacent less disturbance, bearing capacity is big, is widely used in all kinds of construction engineering foundation reinforcement engineering. But if the construction improper operation, it is easy to make bored piles common quality faults occur, and threat the safety of the pile foundation engineering. This paper lists in bored pile construction common quality problems, and then the cause of the disease were analyzed, and put forward the corresponding prevention measures, and finally puts forward some measures of quality control bored piles.

Keywords: bored piles; Quality problems; Pile foundation; Steel reinforcement cage; Broken pile

中圖分類號：U443.15+4文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104（2012）

一、鉆孔灌注樁施工中常見質量通病

鉆孔灌注樁承受垂直荷載壓力，樁頂位置承受壓力相對樁下部承受壓力要大得多，但鉆孔灌注樁的成樁工藝是上部混凝土的強度低，中下段混凝土的強度高，這與實際受力狀況是相反的，若不嚴格控制，容易導致樁上段強度達不到質量要求，使鉆孔灌注樁產生質量通病。常見的鉆孔灌注樁質量通病有：塌孔、斜孔、縮頸、斷樁、樁身離析、鋼筋籠上浮、孔壁泥皮過厚、孔底沉渣過厚、樁基偏位等。

二、鉆孔灌注樁質量通病產生的原因分析

（一）塌孔原因

塌孔是在成孔過程中孔壁出現局部坍落的現象。造成塌孔主要有以下幾個原因：

1、在有砂卵石、卵石或流塑淤泥質土夾層中成孔，這些土層不能直立而塌落。

2、局部有上層滯水滲漏作用，孔口周圍排水不良、土質松散使該層土坍塌。

3、成孔后沒有及時澆筑混凝土，待灌時間過長或者下鋼筋籠時掛破孔壁而造成樁孔坍塌。

（二）縮頸原因

鉆進成孔時，地層在應力釋放過程中發生緩慢變形，導致孔徑變小而造成縮頸現象。樁孔縮頸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、鋼筋裸露、鋼筋銹蝕嚴重，樁孔產生縮頸主要是由于鉆頭磨損過甚、焊接不及時或地層中有遇水膨脹的軟土、黏土泥巖造成的。

（三）斷樁

斷樁是指灌注不連續，混凝土產生中斷，樁基整體性受到破壞。斷樁產生的主要原因：

1、在混凝土澆筑中，由于混凝土供應不足，無法連續澆筑，孔內混凝土已達到初凝，導致后續混凝土無法下灌，從而形成斷樁。

2、如果較大的雜物混入混凝土，或者有部分粗集料粒徑過大，導管被卡住，導致灌注中斷。

3、混凝土質量不符合要求。當混凝土發生離析或者坍落度太小時，其流動性比較差，在灌注混凝土過程中，發生卡料現象。

4、在混凝土澆筑過程中，導管不小心拔出混凝土面或者導管發生漏水， 在混凝土中混入泥漿，也會形成斷樁。

5、由于孔壁坍塌或者泥漿含砂量過高，因為沉淀、浮漿稠度過大，混凝土上返困難，造成灌注中斷，形成斷樁。

（四）鋼筋籠上浮

已經沉放到設計深度位置的鋼筋骨架，在澆灌混凝土的過程中，骨架位置比原設計位置高出，俗稱“浮籠”。導致鋼筋籠上浮的原因有以下幾點：

1、鋼筋籠骨架內徑與導管外壁間距小，粗骨料粒徑偏大，主筋搭接焊接頭未焊平，在提升導管過程中，法蘭盤掛帶鋼筋籠；

2、鋼筋骨架主筋彎曲、骨架整體扭曲，箍筋變形脫落或導管傾斜，使鋼筋籠與導管傾斜，使得鋼筋籠與導管外壁緊密接觸；

3、導管與鋼筋籠之間混凝土已凝結，提升導管時將鋼筋籠帶出；

4、混凝土澆灌速度過快，混凝土面升至鋼筋籠底，產生向上“浮力”，導致鋼筋籠浮上來。

（五）樁基偏位

基坑開挖后，對照軸線檢查樁位，樁位偏差超出允許范圍。導致這種現象產生一方面是由于施工人員放樣有偏差或鉆孔機械定位不準確；另一方面是由于開挖基坑時一次性挖土深度過大，土側壓力造成樁位錯動。

三、鉆孔灌注樁質量通病的預防措施

（一）塌孔的預防

1、采取有效措施消除不良地層的影響。對于雜填土地層，當雜填土比較薄時，可以直接挖除，再用鋼護筒進行護壁；當雜填土比較厚時，可以通過調整鉆探工藝來防止其塌孔。砂層塌孔的主要原因是泥漿水頭壓力過小，當泥漿水頭壓力大于地下水頭壓力，就可保持孔壁穩定。當泥漿水頭壓力差過小時，通過筑臺提高孔口高度等措施，提高泥漿的水頭壓力，保持孔壁穩定，也可以選用優質泥漿的方法來解決。

2、嚴格按照規范進行施工，各道工序保證高質量，這是防止樁孔坍塌的重要措施。

3、嚴格掌握成孔與灌注的時間差，防止軟土地層釋放應力，保證在地層發生蠕變前完成鉆孔灌注混凝土。

（二）縮頸的預防

水下樁的另一個病害就是縮頸，在干孔澆筑中不存在這種情況。產生縮頸的主要原因就是土層中含有膨脹土。水下成孔之后，膨脹土遇水膨脹，導致孔壁變小，鋼筋籠無法下放。解決這個問題方法就是上下提升鋼筋籠掃孔，清除孔底沉渣，直至鋼筋籠能順利下放。

（三）斷樁的預防

1、加快成孔的速度，減少孔壁變形的時間，以便盡快澆筑混凝土，達到混凝土側壓力抵消樁孔內土層釋放的應力。

2、在鉆孔施工過程中，采用與孔徑一致的探孔器，隨時檢查成孔的變化情況，如果發現異常，可使用鉆機重新進行掃孔。

3、整個混凝土灌注過程一定要連貫，禁止斷續灌注。必要時混凝土中加入適量緩凝劑，延緩混凝土初凝時間。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。

4、灌注過程中不要猛烈往復地拔動導管，且埋管深度要符合規范要求，必要時在導管外部下入泥漿管進行循環，確?？阻捣€定。

（四）鋼筋籠上浮的預防

1、鋼筋籠初始位置應定位準確。施工過程中，由專職質檢員到場把關。安放鋼筋籠要保證對中，盡量使鋼筋籠中心線與孔位中心重合，最大偏差不大于1cm。

2、吊放采用懸掛器，雙耳固定，并與孔口固定牢固，準確控制籠頂標高，防止鋼筋籠的上浮與下沉。

3、鋼筋籠搬運、吊裝過程中要防止變形。

4、加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠時，控制導管埋深在1.5～2.0m。

5、灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管的埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。

6、應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導管提出混凝土面。

7、當發生鋼筋籠上浮時，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消失。

（五）樁基偏位的預防

1、在正式鉆孔施工前，首先要進行場地平整，定位放線必須按照設計圖紙進行，經過嚴格校核無誤后才能進入樁基施工。

2、在施工場地的周圍和場地內不容易發生位移的地方，根據施工需要設立一系列的控制樁。在鉆機就位之前，利用樁位與控制樁之間的位置關系復核樁位，確保樁位的準確性。

3、提前開挖樁孔，將樁位點放入孔底。在施工之前，將樁孔開挖至0.5～1.0 m，還可以依據場地的施工特點，將樁孔填埋或者保留。

四、鉆孔灌注樁質量控制措施

（一）加強對施工人員的業務培訓

人員素質是影響工程質量的重要原因，很多質量問題都是因為施工人員素質不高、質量意識淡薄、未嚴格按操作規程和施工規范進行施工造成的。因此，質量控制首先要對施工人員進行控制，在施工前和施工過程中強調堅持“質量第一”的重要性，不斷灌輸“質量第一”的思想，以達到加強質量意識、提高施工人員素質的目的。

（二）確保鋼筋籠的制作質量

鋼筋籠制作前首先要檢查鋼材的質保資料，檢查合格后再按設計和施工規范要求驗收鋼筋的直徑、長度、規格、數量和制作質量。在驗收中還要特別注意鋼筋籠吊環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，吊環長度是根據底梁標高的變化而改變，所以應根據底梁標高逐根復核吊環長度，以確保鋼筋的埋入標高滿足設計要求。

（三）做好樁身質量驗收工作

鉆孔灌注樁質量的檢驗內容和方法應符合規范的規定，通常檢測承載力采用樁荷試驗或大應變動測法，而檢驗樁身質量一般是通過對鉆芯樣實施超聲波檢測進行檢驗，抽查數量不少于總樁數的10%，若工程需要時，還可相應增加檢驗數量直至逐根檢查。

結語

鉆孔灌注樁屬于整個工程中的隱蔽項目，因此對其質量的控制有一定難度。在施工之前應該加強對這些常見質量通病的分析，并制定相應的預防對策，強調現場管理人員要有高度責任心，以防為主，對樁基各個施T環節要充分重視并精心施工，只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。

參考文獻

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