田輝

(中交第四航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院，廣東廣州 510230)

0 引言

近年來(lái)，鉆孔灌注樁由于成樁速度快，場(chǎng)地適應(yīng)能力強(qiáng)，環(huán)境效益好，樁基承載力高等優(yōu)勢(shì)，正越來(lái)越多的在近海岸工程中得到運(yùn)用。

然而由于海上鉆孔灌注樁的施工條件差，且需要在較短時(shí)間內(nèi)完成多個(gè)工藝環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)混凝土的隱蔽，如果控制不好，很容易出現(xiàn)一些質(zhì)量病害，進(jìn)而影響工程質(zhì)量。因此，如何解決灌注樁施工過(guò)程中的質(zhì)量通病，加強(qiáng)樁基的質(zhì)量控制對(duì)工程具有較大的實(shí)際意義。

1 常見(jiàn)的質(zhì)量通病特征及成因

鉆孔灌注樁在施工過(guò)程中，容易出現(xiàn)下面的質(zhì)量通病。

1.1 樁位偏差較大

1)特征。灌注樁成孔以后，孔底與孔口上下不垂直或者軸線偏差超出規(guī)范允許范圍。

2)成因。坐標(biāo)網(wǎng)的控制不夠精確，施工平臺(tái)的平穩(wěn)性不夠及施工機(jī)械自身的原因都將導(dǎo)致樁位偏差較大。

1.2 鋼筋籠上浮

1)特征。已經(jīng)沉放到設(shè)計(jì)標(biāo)高位置的鋼筋籠骨架，在混凝土灌注過(guò)程中，隨著混凝土灌注高度的上升而上升，也稱(chēng)為“浮籠”。

2)成因。鋼筋籠沉放到位后固定不夠或首次混凝土灌注速度過(guò)快是鋼筋籠上浮的主要原因。

1.3 孔壁塌落

1)特征。在灌注樁成孔或混凝土灌注過(guò)程中，孔壁材料塌落，導(dǎo)致護(hù)筒內(nèi)水或泥漿位突然上升溢出護(hù)筒，并冒出氣泡。

2)成因?？妆诓牧陷^差或孔內(nèi)水頭不夠是導(dǎo)致孔壁坍塌的主要原因。

1.4 導(dǎo)管進(jìn)泥漿或堵管

1)特征。混凝土灌注過(guò)程中，孔內(nèi)泥漿從導(dǎo)管的接頭處或底端進(jìn)入導(dǎo)管稱(chēng)為導(dǎo)管進(jìn)漿;混凝土在導(dǎo)管中初步硬化影響混凝土的繼續(xù)下沉稱(chēng)為堵管。

2)原因。導(dǎo)管氣密性不好或拔管過(guò)猛將導(dǎo)致導(dǎo)管進(jìn)漿;混凝土質(zhì)量太差或灌注間隔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將導(dǎo)致堵管。

1.5 縮頸

1)特征。灌注樁成孔以后，灌注樁局部斷面樁徑小于設(shè)計(jì)斷面要求。

2)成因。孔壁材料的吸水膨脹性是縮頸發(fā)生的主要原因。

1.6 樁身夾泥或斷樁

1)特征?；炷聊毯螅瑯吨斜荒酀{或其他疏松體夾入樁芯混凝土形成間斷樁。

2)成因?；炷凉嘧⑦^(guò)程中孔壁材料塌落或拔管出混凝土面是產(chǎn)生樁身夾泥或斷樁的主要原因。

1.7 孔底沉渣過(guò)厚

1)特征。灌注樁灌注完成后，樁身底部沒(méi)有混凝土或夾有泥土的樁長(zhǎng)超過(guò)設(shè)計(jì)要求值。

2)成因。清孔質(zhì)量不高是導(dǎo)致孔底沉渣過(guò)厚的主要原因。

2 全過(guò)程質(zhì)量控制方案

2.1 樁位偏差較大

1)事前控制。

對(duì)近海岸工程建立嚴(yán)格的坐標(biāo)控制網(wǎng)，確保每個(gè)樁位的坐標(biāo)準(zhǔn)確，根據(jù)坐標(biāo)安置好護(hù)筒，及時(shí)復(fù)核護(hù)筒的位置和標(biāo)高。施工前對(duì)施工機(jī)具進(jìn)行檢驗(yàn)和校核，確保鉆桿的垂直度和儀器儀表精度符合要求;根據(jù)近海的施工環(huán)境搭設(shè)穩(wěn)固的臨時(shí)施工平臺(tái)，防止由于轉(zhuǎn)機(jī)運(yùn)動(dòng)造成機(jī)身傾斜，進(jìn)而影響鉆桿的垂直度。

2)事中控制。

開(kāi)鉆初期，合理的控制轉(zhuǎn)速，成孔達(dá)一定深度時(shí)，檢查校核鉆架及鉆桿的垂直度，確保成孔垂直度在允許范圍內(nèi)，待各方面均正常后，方可開(kāi)始加速鉆孔，在鉆進(jìn)過(guò)程中，應(yīng)用水平尺矯正轉(zhuǎn)盤(pán)水平度和機(jī)身平穩(wěn)性，加鉆桿時(shí)應(yīng)重新復(fù)測(cè)轉(zhuǎn)盤(pán)水平度;遇到地下障礙物時(shí)先對(duì)障礙物進(jìn)行處理，不同土層交接處應(yīng)降低成孔速度，待平穩(wěn)穿過(guò)后再恢復(fù)正常鉆進(jìn)速度。

3)事后控制。

對(duì)成孔樁位及時(shí)進(jìn)行復(fù)測(cè)，傾斜度不大的，利用鉆機(jī)上下反復(fù)掃孔，直至孔壁校直;傾斜度偏差較大，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況對(duì)傾斜孔段回填砂粘土，待回填土沉積密實(shí)后重新成孔。

2.2 鋼筋籠上浮

1)事前控制。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋籠的加工，并根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)減少鋼筋籠下端的箍筋數(shù)量，減少混凝土向上的頂托力;鋼筋籠定位準(zhǔn)確后，將鋼筋籠上端焊接在鋼護(hù)筒上，利用鋼護(hù)筒的反作用力防止其上升。

2)事中控制。灌注混凝土過(guò)程中，實(shí)時(shí)掌控混凝土灌注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)灌注混凝土表面在鋼筋籠底部上下約1 m時(shí)，應(yīng)放慢混凝土灌注速度，當(dāng)確定混凝土埋置深度超過(guò)鋼筋籠約3 m時(shí)，及時(shí)提升導(dǎo)管。

3)事后控制。當(dāng)灌注完成后發(fā)現(xiàn)鋼筋籠出現(xiàn)上浮，要及時(shí)查明原因，并會(huì)同設(shè)計(jì)單位對(duì)單樁承載力進(jìn)行驗(yàn)算，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)樁處理。

2.3 孔壁塌孔

1)事前控制。施工前，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鉆孔試驗(yàn)，參照勘察報(bào)告對(duì)實(shí)際地層進(jìn)行復(fù)核，在基本配合比的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)配試驗(yàn)，找出最優(yōu)的泥漿濃度指標(biāo)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際對(duì)樁位施工順序進(jìn)行合理安排，盡量采用間隔施工;收集并仔細(xì)研讀潮差變化表，根據(jù)潮差變化合理安排每根樁的施工時(shí)間，盡量在潮位變化慢的時(shí)間區(qū)段施工，便于控制樁內(nèi)外水壓差。

2)事中控制。鋼筋籠的安放要準(zhǔn)確到位，盡量避免刮擦孔壁材料，同時(shí)要適當(dāng)加快焊接，避免孔位空置時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。施工中應(yīng)根據(jù)孔徑大小及土層情況來(lái)調(diào)整鉆斗的升降速度，一般粘土層，鉆進(jìn)速度較快;在松散砂礫、砂層中鉆進(jìn)時(shí)，要適當(dāng)降低鉆進(jìn)速度;當(dāng)鉆孔通過(guò)砂礫等強(qiáng)透水層時(shí)，可以適當(dāng)在泥漿中加防漏劑，必要時(shí)可直接向孔內(nèi)填加粘土，并用鉆頭擠密攪拌，直到不漏漿為止;土質(zhì)尤其差的部位不宜空鉆，并適當(dāng)加大泥漿密度。施工過(guò)程中，嚴(yán)格控制好泥漿濃度指標(biāo)，隨時(shí)進(jìn)行測(cè)定，出現(xiàn)偏差，及時(shí)調(diào)整，并根據(jù)潮差變化增減泥漿，時(shí)刻保持筒內(nèi)泥漿水位高出潮位1 m左右。

3)事后控制。發(fā)生輕微塌孔后，立即停止施工，采取保持或適當(dāng)加大水頭等措施，防止繼續(xù)塌孔，并及時(shí)查明原因，然后用吸泥機(jī)吸出塌入孔中的泥土;若塌孔較為嚴(yán)重，應(yīng)該保存孔位，回填粘土摻砂礫，待回填土沉實(shí)后，重新鉆孔成樁。

2.4 樁底沉渣過(guò)厚

1)事前控制。采用先進(jìn)焊接工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度，減少孔位空置時(shí)間，同時(shí)鋼筋籠沉放時(shí)，盡量避免碰撞孔壁。

2)事中控制。鋼筋籠沉放完成后，要立即組織進(jìn)行二次清孔，并對(duì)清孔的泥漿濃度指標(biāo)和沉渣厚度進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，確保檢測(cè)結(jié)果滿(mǎn)足規(guī)范和設(shè)計(jì)要求，清孔后仍不能滿(mǎn)足要求時(shí)，可以使用真空泵通過(guò)管道伸向樁底吸走端部沉渣?；炷凉嘧⒅?，應(yīng)對(duì)首次灌注混凝土方量進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)算，確保有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，利用首次混凝土的下沉的巨大沖擊力濺除孔底沉渣。

3)事后控制。對(duì)混凝土灌注完成后發(fā)現(xiàn)沉渣較厚，可以根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)注漿補(bǔ)強(qiáng)進(jìn)行處理，不滿(mǎn)足要求時(shí)，采取補(bǔ)樁措施。

2.5 導(dǎo)管進(jìn)泥漿

1)事前控制。混凝土灌注前，應(yīng)該對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行試拼裝、試壓，試水壓力為0.6 MPa～1.0 MPa，確保導(dǎo)管連接部位的密封性。嚴(yán)格控制導(dǎo)管底口距孔底間距，并根據(jù)間距計(jì)算首次灌注混凝土用量，確保混凝土上升埋入導(dǎo)管深度大于1 m。

2)事中控制。灌注混凝土過(guò)程中嚴(yán)格控制導(dǎo)管提升速度，確保導(dǎo)管插入孔內(nèi)混凝土深度不低于2 m，避免導(dǎo)管底部完全脫離混凝土面。

3)事后控制。對(duì)首次灌注混凝土引起的導(dǎo)管進(jìn)泥漿，應(yīng)立即將導(dǎo)管及鋼筋籠拔出，鉆機(jī)重新就位后用鉆斗將孔內(nèi)混凝土取出，然后重新下放鋼筋籠、導(dǎo)管，并投入足夠量的混凝土重新灌注。

若是導(dǎo)管接頭氣密性不好導(dǎo)致進(jìn)漿，應(yīng)迅速拔出舊管，重新插入新管，然后用潛水泵將導(dǎo)管內(nèi)的泥漿及沉淀物抽出后繼續(xù)灌注。

2.6 縮頸

1)事前控制。根據(jù)試樁結(jié)果和勘察報(bào)告，對(duì)孔深范圍的土層進(jìn)行劃分，并根據(jù)劃分選擇成孔速度。

2)事中控制。成孔時(shí)，盡量加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹。

3)事后控制。出現(xiàn)縮頸，利用鉆機(jī)上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

2.7 樁身夾泥或斷樁

1)事前控制。在混凝土灌注前，嚴(yán)格控制混凝土的質(zhì)量，確?；炷恋拇止橇狭?、和易性及坍落度等各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，同時(shí)要建立現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室，及時(shí)對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定;水下混凝土坍落度宜控制在20 cm左右，并滿(mǎn)足混凝土灌注和易性的要求。

2)事中控制。做好孔內(nèi)的泥漿清理工作，達(dá)到要求后立即灌注混凝土，并隨時(shí)了解混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋入深度，避免因?yàn)榘喂苓^(guò)猛導(dǎo)致導(dǎo)管離開(kāi)混凝土面。要做好相應(yīng)安排，確?；炷凉嘧⑦^(guò)程的連續(xù)性，避免出現(xiàn)灌注停歇時(shí)間過(guò)長(zhǎng);對(duì)灌注區(qū)段土質(zhì)較差的部位，要適當(dāng)減緩灌注速度，必要時(shí)進(jìn)行預(yù)處理后灌注。

3)事后控制。對(duì)已發(fā)生或估計(jì)可能發(fā)生夾泥或斷樁的樁，應(yīng)采用地質(zhì)鉆機(jī)，鉆芯取樣，作進(jìn)一步探查，若樁內(nèi)有局部的蜂窩、松散，根據(jù)實(shí)際情況采取壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理。對(duì)夾泥斷面超過(guò)規(guī)范要求或斷樁時(shí)，采取補(bǔ)樁的處理方法。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁作為近海岸工程廣泛采用的樁基形式，其質(zhì)量好壞直接影響上部結(jié)構(gòu)的使用，加之海上施工條件較差，加強(qiáng)對(duì)灌注樁施工的全過(guò)程質(zhì)量控制對(duì)工程有著較大的現(xiàn)實(shí)和經(jīng)濟(jì)意義。

［1］ 韓國(guó)華.鉆孔灌注樁施工中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法［J］.山西建筑，2009，35(25)：126-127.

［2］ 張達(dá)強(qiáng).鉆孔(泥漿護(hù)臂)灌注樁施工中常見(jiàn)的七個(gè)質(zhì)量問(wèn)題分析［J］.建筑與裝飾，2007(8)：177-178.

［3］ 楊海平，周 順.鉆孔灌注樁質(zhì)量通病的形成及措施監(jiān)控［J］.重慶交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2006(25)：93-95.

［4］ GBJ 50007-2002，建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.