任俊勇，汪東林

（安徽建筑大學(xué)土木工程學(xué)院，安徽合肥230601）

由于鉆孔灌注樁施工工藝的特殊性，其承載力受施工過(guò)程中的因素影響較大，特別是沉渣層嚴(yán)重影響樁承載力的發(fā)揮[1]，所以必須嚴(yán)格控制沉渣厚度，提高鉆孔灌注樁施工質(zhì)量。本文以江蘇省某工程為例，分析沉渣產(chǎn)生原因，并提出本工程解決方法。

1 工程概況

江蘇省某工程位于南京市浦口區(qū)，擬建工程功能為辦公、配套商業(yè)、實(shí)驗(yàn)室，主要由高層辦公樓及配套商業(yè)、地下室三部分組成。整個(gè)項(xiàng)目分為13 個(gè)子項(xiàng)，其中地下室二層，每層層高5 m；地上結(jié)構(gòu)有2 棟100 m 高主樓，其他10 棟小高層7～12層。本項(xiàng)目工程樁的型式采用鉆孔灌注樁，其中工程樁的形式有兩種，一種為抗拔樁，另一種為抗壓樁?？拱螛吨睆綖?00 mm，樁長(zhǎng)34 m，共2 007根；抗壓樁直徑為800 mm，樁長(zhǎng)為54 m，共1 876根。

根據(jù)工程地質(zhì)勘探報(bào)告，場(chǎng)地下伏基巖分布比較穩(wěn)定，一般在61.50～65.70 m 之間，基巖組成為泥巖。據(jù)地質(zhì)資料，該工程地處寧鎮(zhèn)弧形構(gòu)造與寧蕪盆地交接部位，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜。由于該項(xiàng)目的土層在10～40 m 之間為淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土夾粉砂，粉砂及細(xì)粉砂層，土層含砂量大并且樁長(zhǎng)較長(zhǎng)，所以工程樁底部沉渣比較難以控制。按照GB50202-2018《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》要求，端承樁沉渣厚度≤50 mm，摩擦樁沉渣厚度≤150 mm[2]。因此，在本工程土層條件較差的情況下，如何保證鉆孔灌注樁底部沉渣厚度在允許值范圍內(nèi)是工程樁質(zhì)量控制的重要部分，有必要對(duì)鉆孔灌注樁底部沉渣進(jìn)行分析研究。

2 樁基檢測(cè)

在本工程的基樁檢測(cè)方法和程序上，灌注樁施工完28天后，按國(guó)家規(guī)范規(guī)定進(jìn)行檢測(cè)：(1)樁身質(zhì)量檢測(cè)采用低應(yīng)變法，檢測(cè)樁數(shù)不得小于總樁數(shù)的30 %，且不少于20 根，每根柱下承臺(tái)的抽檢樁數(shù)不得少于1根。(2)單樁豎向承載力檢測(cè)采用靜載荷試驗(yàn)檢測(cè)，檢測(cè)樁數(shù)不得小于同條件下總樁數(shù)的1%，且不得小于3根[3]。(3)對(duì)于800 mm直徑樁，應(yīng)在第(1)款規(guī)定的檢測(cè)樁數(shù)范圍內(nèi)，按不少于總樁數(shù)10%的比例采用聲波透射法或鉆芯法檢測(cè)。

3 樁基檢測(cè)結(jié)果及原因分析

在項(xiàng)目工程樁施工完成后通過(guò)低應(yīng)變法、聲波透射法及靜載荷試驗(yàn)對(duì)工程樁的樁身質(zhì)量、豎向抗壓承載力及樁長(zhǎng)等做出檢測(cè)，得出大多數(shù)工程樁的施工質(zhì)量基本都滿足設(shè)計(jì)要求，但少數(shù)工程樁檢測(cè)得出存在質(zhì)量缺陷。通過(guò)對(duì)缺陷的鉆孔灌注樁取芯檢測(cè)，得出大部分缺陷樁都是因?yàn)闃兜撞康某猎^(guò)厚而不符合設(shè)計(jì)要求。通過(guò)查找近年來(lái)有關(guān)鉆孔灌注樁底部沉渣的產(chǎn)生與控制的資料，并結(jié)合本工程施工工藝得出產(chǎn)生沉渣過(guò)厚有4個(gè)方面原因。

3.1 泥漿比重較小

樁基工程中泥漿的作用是護(hù)壁、攜渣和冷卻潤(rùn)滑作用[4]。泥漿比重較小會(huì)導(dǎo)致泥漿的攜帶能力上很差，導(dǎo)致巖塊以及鉆渣等不能隨著泥漿流出鉆孔，也會(huì)造成樁孔無(wú)法形成護(hù)壁，容易塌孔。通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)本工程泥漿比重上也存在著比重較小的問(wèn)題，由于本項(xiàng)目地質(zhì)含砂層較厚，泥漿比重較小影響更為嚴(yán)重。

3.2 部分鋼筋籠未墊混凝土保護(hù)塊

混凝土保護(hù)塊的厚度為鋼筋籠的保護(hù)層厚度，其作用是保護(hù)鋼筋籠在澆筑成型時(shí)樁的鋼筋不會(huì)外露，還可以減少下鋼筋籠時(shí)孔壁的刮傷。但在本工程中，由于工人偷懶，部分樁基下籠子時(shí)未設(shè)墊塊，導(dǎo)致孔壁破壞，孔底沉渣過(guò)厚。

3.3 樁的初灌量不夠

樁的初灌量的作用是在混凝土灌注之前，在孔底會(huì)有泥漿和鉆渣沉淀，混凝土初灌量就是保證灌入的混凝土能夠?qū)?dǎo)管埋置一定的深度，從而保證整根樁混凝土的連續(xù)性，并且把沉渣全部返上來(lái)[5]。但在本工程中，存在混凝土初灌量不足，導(dǎo)管埋深不夠，從而導(dǎo)致孔底沉渣過(guò)厚，不滿足規(guī)范要求。

3.4 二次清孔不徹底

在進(jìn)行混凝土澆筑前必須進(jìn)行二次清空處理環(huán)節(jié)，這也是對(duì)樁底沉渣的最后一次清理，為樁基工程重要的施工工藝[6]。但是在本工程中，砂層比較厚。部分樁機(jī)清孔時(shí)，由于混凝土有時(shí)不能供應(yīng)及時(shí)，為了避免塌孔，停泵等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致泥漿沉淀，影響樁的質(zhì)量。

4 樁底沉渣處理方法

根據(jù)本工程的實(shí)際情況并結(jié)合其他項(xiàng)目施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)不符合設(shè)計(jì)要求的工程樁底部沉渣的組成進(jìn)行分析確定，得出本工程的樁底沉渣多為粉砂和泥漿。通過(guò)與設(shè)計(jì)院和公司專(zhuān)家溝通確定先將沉渣清除，然后采用高壓旋噴注入水泥漿，以滿足設(shè)計(jì)要求。沉渣處理過(guò)程為：

（1）鉆孔。首先在樁截面上鉆2 個(gè)孔，一個(gè)孔為取芯驗(yàn)沉渣厚度的孔，直徑為110 mm。另一個(gè)孔在取芯孔的對(duì)稱位置取一個(gè)大小一樣的孔，孔深為沉渣界面以下0.5 m。取芯柱及鉆孔，見(jiàn)圖1。

圖1 取芯樁及鉆孔

（2）清空。使用高壓旋噴機(jī)注入清水，沖洗樁底沉渣，從返上來(lái)的水判斷，是否清理干凈。如果水中不含砂和泥漿，表示清理干凈，如果含有砂和泥漿，在繼續(xù)清理。

（3）高壓注漿。首先配置好水泥漿密度和控制高壓旋噴機(jī)的壓力。然后下放注漿導(dǎo)管，使用高壓注入水泥漿。當(dāng)樁底部清水全部被置換上來(lái)時(shí)，且孔內(nèi)水泥漿密度與配置漿料一致時(shí)，停止注漿，拔出導(dǎo)管，用水泥漿封住孔口，注漿結(jié)束。

（4）檢查。當(dāng)注漿完成28 天后，進(jìn)行取芯檢查，判定是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本工程取了2個(gè)樁進(jìn)行取芯檢查,結(jié)果全部符合設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)論

通過(guò)依托江蘇省某工程鉆孔灌注樁樁底沉渣分析研究，得出工程樁沉渣過(guò)厚是由于泥漿比重較小、下鋼筋籠時(shí)部分鋼筋籠未墊混凝土保護(hù)塊、樁的初灌量不夠和二次清孔不徹底等原因造成，提出通過(guò)高壓注漿，使缺陷樁滿足設(shè)計(jì)要求。