李迅

（漳州市交通建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心　363000）

泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁常見質(zhì)量事故的防治措施

李迅

（漳州市交通建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心363000）

本文選用泥漿護(hù)壁鉆孔灌注樁作為研究對象，通過對其分析施工和檢驗中可能出現(xiàn)的質(zhì)量事故及其原因，提出有指導(dǎo)性的防治措施，以確保樁基及公路橋梁工程的施工質(zhì)量安全。

鉆孔灌注樁；質(zhì)量事故；防治措施

引言

鉆孔灌注樁基礎(chǔ)由于具有承載力高、適用性強(qiáng)、環(huán)境影響少等優(yōu)點，在公路橋梁基礎(chǔ)中被廣泛應(yīng)用，但實際工程施工中，鉆孔灌注樁需要經(jīng)過排土成孔、清理殘渣、安放鋼筋骨架、澆筑混凝土等多道工序，且全過程均為地下或水下隱蔽工程，若施工不當(dāng)，就可能出現(xiàn)塌孔、夾泥、縮徑等質(zhì)量缺陷，乃至斷樁、短樁等質(zhì)量事故，影響樁身完整性和基樁承載能力，從而對工程質(zhì)量安全造成威脅。

1　施工過程中常見質(zhì)量事故及處理措施

1.1孔壁坍塌的原因及處理措施

鉆孔灌注樁在成孔過程中，可能存在樁周土質(zhì)松散、泥漿護(hù)壁不良；或樁孔所在位置存在溶洞、裂縫等不良地質(zhì)；或者護(hù)筒內(nèi)水位過高、鉆進(jìn)速度過快、空鉆時間過長，成孔后灌注時間過長等諸多原因，均可能造成孔壁坍塌。預(yù)防孔壁坍塌的措施如下：

嚴(yán)格按設(shè)計文件和樁位水文情況及地質(zhì)狀況選擇適當(dāng)?shù)你@進(jìn)設(shè)備和方法；嚴(yán)格控制護(hù)筒埋置深度，一般應(yīng)高于穩(wěn)定后的承壓水位的2m以上，在地下水位不明或不穩(wěn)的情況下先進(jìn)行試樁；嚴(yán)格控制泥漿指標(biāo)，鉆進(jìn)中加大取樣頻率，判明孔內(nèi)地質(zhì)和泥漿護(hù)壁情況，做好記錄；嚴(yán)格控制待灌時間，一般不大于3h，因此，鋼筋骨架在鉆進(jìn)過程中應(yīng)加工完畢，燕吊裝及焊接的過程中要對準(zhǔn)孔位并盡量縮短時間，在灌注過程中保持施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時間。

1.2孔底沉渣厚度過大的原因及處理措施

鉆孔灌注樁孔底沉渣厚度過大的原因有：在成孔過程中清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔，孔內(nèi)泥漿比重過小或注入量不足，無法將孔內(nèi)沉渣浮起；鋼筋骨架吊放過程中孔壁使泥土坍落樁底；待灌時間過長致泥漿沉淀等。預(yù)防孔底沉渣厚度過大的措施如下：

（1）成孔后，應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿的比重和粘度，不得用清水進(jìn)行置換。鋼筋骨架吊裝時，應(yīng)使鋼筋骨架的中心與樁的中心保持一致，避免碰撞孔壁，并采用先進(jìn)的工藝加快鋼筋骨架的對接速度，減少空孔時間，防止沉渣重新沉淀。

（2）灌注混凝土前，應(yīng)重新測定沉淀厚度，如沉淀量不符合規(guī)范要求，則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔，直至沉淀厚度、泥漿比重等均符合規(guī)范要求。并保證首批混凝土的數(shù)量，使導(dǎo)管首次埋置深度大于1.0m，以利用混凝土的沖擊力徹底清除孔底沉渣。

1.3鋼筋骨架上浮的原因及處理措施

鋼筋骨架上浮的主要原因是混凝土灌注速度過快或與首批混凝土表面高程和鋼筋骨架高程有關(guān)。預(yù)防鋼筋骨架上浮的措施如下：

（1）混凝土底面接近鋼筋骨架時，混凝土的澆注速度嚴(yán)格控制，做到慢澆輕觸。

（2）混凝土底面接近鋼筋骨架時，導(dǎo)管保持較大埋深，導(dǎo)管底口與鋼筋骨架底端盡量保持較大距離。

（3）混凝土表面進(jìn)入鋼筋骨架一定深度后，提升導(dǎo)管使導(dǎo)管底口高于鋼筋骨架底端一定距離。

（4）在孔底設(shè)置環(huán)形筋，并以適當(dāng)數(shù)量的牽引筋牢固地焊接于鋼筋骨架的底部。

1.4導(dǎo)管拔離混凝土面的原因及處理措施

在灌注水下混凝土?xí)r，由于計算錯誤等原因首批混凝土數(shù)量不足、孔內(nèi)混凝土面高程控制不善，導(dǎo)管拔離混凝土面，可能導(dǎo)致樁身混凝土出現(xiàn)斷樁、夾層等質(zhì)量事故。

（1）嚴(yán)格控制首批混凝土數(shù)量，首批混凝土的數(shù)量應(yīng)能滿足導(dǎo)管首次埋置深度不小于1.0m和填充導(dǎo)管底部的需要；嚴(yán)格控制導(dǎo)管的提升，確定提管高度和拆管節(jié)數(shù)，防止導(dǎo)管底口拔出已灌混凝土表面。導(dǎo)管埋管深度宜保持在2～6m。

（2）一旦導(dǎo)管底口拔離混凝土表面，應(yīng)將導(dǎo)管重新清洗拼裝，塞住底口，并壓入孔內(nèi)混凝土內(nèi)達(dá)2.5m以上，按初灌混凝土的要求灌注。

1.5混凝土灌注過程因故中斷的處理措施

混凝土灌注過程中斷的原因較多，在采取搶救措施后仍無法恢復(fù)正常灌注的情況下，可采用如下方法進(jìn)行處理：

（1）若剛開始灌注不久，井孔內(nèi)混凝土較少，可拔起導(dǎo)管和吊起鋼筋骨架，重新鉆孔至原孔底，安裝鋼筋骨架和清孔后再開始灌注混凝土。

（2）迅速拔出導(dǎo)管，清理導(dǎo)管內(nèi)積存混凝土和檢查導(dǎo)管后，重新安裝導(dǎo)管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出導(dǎo)管后，立即將導(dǎo)管插入原混凝土內(nèi)，此后便可按正常的灌注方法繼續(xù)灌注混凝土。用此法的處理過程必須嚴(yán)格控制在混凝土的初凝時間內(nèi)完成。

（3）混凝土灌注過程因故中斷后拔除鋼筋骨架，待已灌注的混凝土強(qiáng)度等級達(dá)到C15以后，先用同級鉆頭重新鉆孔，并鉆除原灌混凝土的浮漿，再用φ500鉆頭在樁中心鉆進(jìn)300～500mm深，這樣就完成了接口的處理工作，然后便可按新樁的灌注程序灌注混凝土。

2　成樁質(zhì)量檢驗中發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量事故處理方法

2.1樁底沉渣過厚

（1）鉆孔灌注樁中的支承樁在成樁質(zhì)量檢驗中最常見的質(zhì)量事故為樁底沉渣過厚，其產(chǎn)生的原因如1.2所述。樁實體檢測中沉渣過厚主要表現(xiàn)低應(yīng)變反射法檢測時為樁底時域信號為單一后射法且與錘擊脈沖信號同向；用鉆取芯樣法可直接核驗樁底沉渣狀況及厚度。

（2）當(dāng)基樁質(zhì)量檢驗中出現(xiàn)樁底沉渣厚度超出設(shè)計和規(guī)范要求時，經(jīng)設(shè)計和監(jiān)理確認(rèn)方案后，可進(jìn)行加固處理。常用的處理方法為壓漿補(bǔ)強(qiáng)法。

①對需補(bǔ)強(qiáng)的樁，可利用鉆取芯樣法的芯孔進(jìn)行壓漿補(bǔ)強(qiáng)，但需有兩個孔洞直達(dá)樁底。

②用高壓清洗機(jī)向一個孔內(nèi)壓入清水，壓力由0.5MPa慢慢升至1.0MPa，以將泥漿及少量碎渣從另一個孔沖洗出來，直到排出清水為止。

③用注漿泵壓漿，進(jìn)漿管應(yīng)插入鉆孔1m以上，用麻絮填塞進(jìn)漿管周圍，防止水泥漿從進(jìn)漿口冒出。先壓入水灰比為0.8的純水泥稀漿以排出孔內(nèi)及樁基清水，待出漿口排完清水并有稀漿冒出后，再壓入水灰比為0.5的濃水泥漿，壓漿速度不宜過快，以便漿液充分?jǐn)U散，當(dāng)濃漿從出漿口冒出后，停止壓漿，用碎石封填出漿口，并用麻袋堵實。增大注漿壓力，關(guān)閉進(jìn)漿閘，穩(wěn)壓5min后，壓漿完成，封填進(jìn)漿口。

④壓漿完成后，待漿液強(qiáng)度達(dá)到要求后，應(yīng)再作一次鉆芯以檢查補(bǔ)強(qiáng)效果，如沉渣已排除干凈，樁端與巖層嵌合良好，檢驗為合格；否則應(yīng)采取其他措施。

2.2樁身空洞、夾泥或斷樁

（1）鉆孔灌注樁在成樁質(zhì)量檢驗中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)樁身空洞、夾泥或斷樁，其產(chǎn)生的原因主要為各種成孔和灌注過程中的事故引起的次生結(jié)果；也可能是清孔不徹底、灌注時間過長、首批混凝土已初凝，流動性降低而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，造成兩層混凝土中夾有泥漿渣土等，基于全樁夾有泥漿渣土形成斷樁。

（2）上述樁實體檢測中，樁身夾泥或斷樁主要表現(xiàn)：低應(yīng)變反射法中時域信號在2L/c時刻前出現(xiàn)不同程度的缺陷反射波，有樁底反射波時為空洞、夾泥等；無樁底反射波時為斷樁?？缈壮暡ㄍ干浞ㄖ校嚓P(guān)樁身混凝土斷面的各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值出現(xiàn)異變或突變，綜合其他檢測方法即可為樁身空洞、夾泥或斷樁。最終需采用鉆取芯樣法進(jìn)行校驗。

（3）對判定為樁身空洞、夾泥的缺陷樁和判定為斷樁的不合格樁，應(yīng)采取不同的處理方案。不合格樁不允許投入工程中使用。缺陷樁經(jīng)經(jīng)設(shè)計和監(jiān)理確認(rèn)方案后，可進(jìn)行加固處理。常用的處理方法同樣為壓漿補(bǔ)強(qiáng)法，僅針對缺陷部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

2.3縮徑和擴(kuò)徑

（1）鉆孔灌注樁在成樁質(zhì)量檢驗中也存在樁身縮徑和擴(kuò)徑等缺陷，其主要是在水下混凝土灌注中出現(xiàn)孔壁坍塌等原因造成。在樁實體檢測中，主要表現(xiàn)為：低應(yīng)變反射法中時域信號在2L/c時刻前出現(xiàn)不同程度的缺陷反射波，有樁底反射波?？缈壮暡ㄍ干浞ㄖ校嚓P(guān)樁身混凝土斷面的各聲學(xué)參數(shù)臨界值、PSD判據(jù)、混凝土聲速低限值出現(xiàn)異變或突變，綜合其他檢測方法縮徑或擴(kuò)徑。樁身縮徑需采用鉆取芯樣法進(jìn)行校驗。

（2）對判定為擴(kuò)徑的樁，在其他方面無缺陷且不影響其功能的情況下，可不予處置，在檢驗等級上可定為Ⅰ類或Ⅱ類樁。

（3）對判定為樁身縮徑的缺陷樁，經(jīng)經(jīng)設(shè)計和監(jiān)理確認(rèn)方案后，可進(jìn)行加固處理。常用的處理方法同樣為壓漿補(bǔ)強(qiáng)法，僅針對缺陷部位進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。

3　結(jié)束語

施工前認(rèn)真做好各項各項準(zhǔn)備工作，詳細(xì)審查地質(zhì)勘探資料和設(shè)計文件，實行會審和技術(shù)交底制度，做好現(xiàn)場試樁工作；施工中抓好泥漿和混凝土質(zhì)量，詳細(xì)做好各項施工記錄，牢牢把好鉆孔、清孔和混凝土灌注等關(guān)鍵工序的質(zhì)量關(guān)，是防止灌注樁施工質(zhì)量事故發(fā)生的行之有效的措施。在施工過程中，及時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量事故隱患，著力做好隱患預(yù)防和消除，將事故質(zhì)量消滅在萌芽狀態(tài)，也是工程技術(shù)人員施工中的質(zhì)量控制重點。而成樁后嚴(yán)格的質(zhì)量檢驗程序更是把住樁基工程質(zhì)量安全的最后關(guān)卡，需要我們工程技術(shù)人員精心把好質(zhì)量安全關(guān)，保障公路橋梁的施工及運營安全。

[1]《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）.人民交通出版社，2011.

[2]《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》（JTG/TF80/1-2004）.人民交通出版社，2004.

[3]張忠苗，主編.樁基工程.中國建筑工業(yè)出版社，2007.

TU753.3

A

1673-0038（2015）03-0036-02

2014-12-28