李 楊 王光明 李恩華 陳曉庭

（中國(guó)建筑第七工程局有限公司， 河南 鄭州 450000）

0 前言

當(dāng)前的建筑行業(yè)之中，灌注樁樁身在施工的實(shí)際過(guò)程當(dāng)中，會(huì)因?yàn)槭┕に玫墓に?、地質(zhì)條件的情況和對(duì)于施工質(zhì)量把控得不嚴(yán)格會(huì)對(duì)于工程樁帶來(lái)縮頸和斷裂等等缺陷，這就會(huì)導(dǎo)致樁基的承載力產(chǎn)生不良地影響，更為嚴(yán)重的還會(huì)使得單樁承載力完全喪失，因此如若不能將這種缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確地判斷和檢測(cè)，及時(shí)地實(shí)行補(bǔ)救的手段，一定會(huì)帶來(lái)安全隱患。文章結(jié)合工程實(shí)例，分析在實(shí)際的施工當(dāng)中樁身質(zhì)量比較容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并且研究產(chǎn)生問(wèn)題的主要原因，對(duì)于相應(yīng)的處理方法進(jìn)行探討。

1 樁身質(zhì)量缺陷的原因分析

1.1 樁孔質(zhì)量對(duì)于樁身質(zhì)量產(chǎn)生的影響

樁孔會(huì)對(duì)樁身的質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響，主要是在成孔灌注過(guò)程中，因?yàn)楣嘧⒒炷帘容^容易出現(xiàn)塌落、掉渣等現(xiàn)象。而造成這種情況發(fā)生的原因有很多種。例如：施工現(xiàn)場(chǎng)管理不規(guī)范、沒(méi)有按照要求進(jìn)行鉆頭設(shè)計(jì)、以及導(dǎo)管埋設(shè)位置不符合標(biāo)準(zhǔn)等等都屬于上述因素，最終導(dǎo)致了這一問(wèn)題存在于樁身質(zhì)量之中。還有其大小對(duì)整個(gè)灌注質(zhì)量有影響，如果孔徑過(guò)小，則會(huì)造成灌注混凝土在施工過(guò)程中無(wú)法順利進(jìn)行。若直徑較大也容易產(chǎn)生蜂窩、鋼筋銹蝕而出現(xiàn)樁尖塌陷等現(xiàn)象。鉆進(jìn)成空后由于壓力不夠大，從而導(dǎo)致泥漿較多或者堵塞。樁身質(zhì)量的控制是一個(gè)非常重要的質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)對(duì)樁身質(zhì)量分析研究，可以為灌注樁施工質(zhì)量控制提供有效的保障。在鉆孔時(shí)，由于泥漿較多，比較容易出現(xiàn)混凝土塌陷、開(kāi)裂等現(xiàn)象。因此，在成孔過(guò)程中應(yīng)該對(duì)灌注過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控和檢查。同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)泥砂、鋼筋銹蝕以及滲漏問(wèn)題的研究與處理。

1.2 施工的順序

施工順序分為以下幾個(gè)方面:其一，準(zhǔn)備階段的質(zhì)量控制,在這個(gè)環(huán)節(jié)中，對(duì)灌注樁身進(jìn)行嚴(yán)格把控。首先要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況和工程量確定出合理的泥漿比例、泥漿用量以及鉆井液用度。其次是施工前編制好相應(yīng)方案，并組織相關(guān)人員進(jìn)行監(jiān)督檢查，最后就是現(xiàn)場(chǎng)抽檢工作了以后才開(kāi)始下一步工序施工。其二，樁身質(zhì)量評(píng)定階段，質(zhì)量評(píng)定的目的是為了分析樁身質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求，以及判斷出該階段工程施工中出現(xiàn)了哪些問(wèn)題，為后續(xù)工序做好準(zhǔn)備，防止造成事故。其三，鉆孔灌注樁頭處理。首先要將現(xiàn)場(chǎng)清掃干凈，然后在進(jìn)行灌漿作業(yè)前對(duì)泥漿指標(biāo)、含水量和水壓等各項(xiàng)數(shù)據(jù)與實(shí)際情況做分析研究，并制定相應(yīng)的預(yù)防措施及質(zhì)量保證體系標(biāo)準(zhǔn)值，來(lái)檢測(cè)成孔質(zhì)量是否符合設(shè)計(jì)要求。

1.3 成孔的垂直精度

成孔的垂直精度是保障灌注樁順利施工的關(guān)鍵因素，要不鋼筋籠與導(dǎo)管會(huì)沒(méi)有辦法進(jìn)行沉放。為了可以保障成孔垂直精度能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的需求，就需要采用擴(kuò)大樁機(jī)支持面積保障樁機(jī)穩(wěn)固，不斷的校核鉆架與鉆桿的垂直度等等相關(guān)的措施，并且在成孔以后在下放鋼筋籠之前進(jìn)行井徑和井斜超聲波檢測(cè)。

1.4 成孔的深度、樁位和樁頂標(biāo)高

在護(hù)筒定位之后需要及時(shí)地符合護(hù)筒的位置，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乇ＷC護(hù)筒中心和樁位中心線(xiàn)的偏差不應(yīng)大于50mm，并且還需要嚴(yán)格的檢測(cè)回填土是不是密實(shí)，來(lái)避免鉆孔的實(shí)際過(guò)程當(dāng)中出現(xiàn)漏漿的現(xiàn)象。在實(shí)際施工的過(guò)程當(dāng)中樁頂標(biāo)高往往會(huì)產(chǎn)生一定程度的變化，為了保證準(zhǔn)確地控制鉆孔的深度，當(dāng)樁架就位以后需要及時(shí)的復(fù)核底梁的水平度與樁具的總長(zhǎng)度而且還需要將有關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)地記錄，可以方便在成孔之后依據(jù)鉆桿在鉆機(jī)上所留出的長(zhǎng)度校驗(yàn)成孔所到達(dá)的深度。雖說(shuō)鉆桿所到達(dá)的深度可以體現(xiàn)出成孔的深度，如果在首次清孔的時(shí)候泥漿的比重控制不合理，或者是在提鉆具的過(guò)程當(dāng)中與孔壁發(fā)生了碰撞，都可能產(chǎn)生坍孔和沉渣過(guò)厚的情況發(fā)生，這種情況的發(fā)生就會(huì)對(duì)二次清孔帶來(lái)非常大的困難，更為嚴(yán)重的還可能經(jīng)過(guò)二次清孔以后也沒(méi)有辦法清除坍落的沉渣。為此，在提出鉆機(jī)以后還需要使用測(cè)繩來(lái)對(duì)成孔的深度進(jìn)行復(fù)刻，如果測(cè)繩的測(cè)深沒(méi)有鉆桿的鉆深大，那么就需要繼續(xù)下鉆桿復(fù)鉆并且清孔。同時(shí)還需要想到在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中測(cè)繩會(huì)在遇到水之后產(chǎn)生縮水的問(wèn)題，為了提升測(cè)繩的測(cè)量精準(zhǔn)度，在使用測(cè)繩之前需要將測(cè)繩預(yù)濕以后再重新地標(biāo)定，而且在實(shí)際的使用過(guò)程當(dāng)中要不斷地復(fù)核。

1.5 鋼筋籠的制作質(zhì)量與吊放

在制作鋼筋籠之前一定要對(duì)鋼材的質(zhì)保資料進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，在檢查合格之后，根據(jù)設(shè)計(jì)方案與施工的規(guī)范進(jìn)行驗(yàn)收鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、規(guī)格數(shù)量與制作的質(zhì)量。在實(shí)際的驗(yàn)收過(guò)程當(dāng)中還需要尤其注意鋼筋籠吊環(huán)的長(zhǎng)度是否可以將鋼筋籠準(zhǔn)確的吊放在設(shè)計(jì)的標(biāo)高上，這是因?yàn)殇摻罨\吊放以后，只是暫時(shí)的固定在鉆架底梁上面的，所以吊環(huán)的長(zhǎng)度是依據(jù)底梁標(biāo)高的變化進(jìn)行相應(yīng)的變化，必須要依據(jù)底梁標(biāo)高將每一根吊環(huán)的長(zhǎng)度進(jìn)行復(fù)刻，進(jìn)而保障鋼筋籠埋入標(biāo)高可以到達(dá)設(shè)計(jì)的需求。在鋼筋籠吊放的實(shí)際過(guò)程當(dāng)中，還要逐步的檢驗(yàn)鋼筋籠連接的焊縫質(zhì)量，對(duì)于質(zhì)量達(dá)不到要求的焊縫以及焊口需要重新的補(bǔ)焊。同時(shí)，還需要注意鋼筋籠是否可以順利地下放，在沉放的過(guò)程當(dāng)中不要與孔壁發(fā)生碰撞；在吊放受阻的時(shí)候，切不可強(qiáng)行的加壓下放，這樣會(huì)產(chǎn)生坍孔和鋼筋籠變形的情況發(fā)生，在出現(xiàn)這種情況的時(shí)候要及時(shí)地停止吊放并且要找出相關(guān)的原因，如果是因?yàn)殇摻罨\沒(méi)有垂直吊放造成的就要重新地垂直吊放；如若是因?yàn)槌煽灼痹斐傻?，就需要?fù)鉆糾偏。而且，還需要重新的驗(yàn)收成孔的質(zhì)量，合格以后再進(jìn)行吊放鋼筋籠。在鋼筋籠需要接長(zhǎng)的時(shí)候，一定要加快焊接的時(shí)間，在最大的程度上減少沉放的時(shí)間。

1.6 成孔的時(shí)間

成孔時(shí)間的長(zhǎng)短是和施工的技術(shù)密切相關(guān)的。成孔時(shí)間越短，其質(zhì)量就會(huì)越好?？焖俚赝瓿沙煽撞坏珪?huì)使得堆積在孔壁的泥土較薄，還會(huì)對(duì)成孔以后的樁身和周邊土體的摩擦力產(chǎn)生一定的影響，成孔時(shí)間越短，其和土體的摩擦力就會(huì)越大，對(duì)于成孔的質(zhì)量就越高。而且成孔的時(shí)間越短附近土體在成孔之后的回縮力也會(huì)越大，從而加大了摩擦力，提升了成孔的質(zhì)量。反之，成孔的時(shí)間越長(zhǎng)附近土體的回縮力就會(huì)不斷的減小。因?yàn)槠涫且粋€(gè)遞減的過(guò)程，所以說(shuō)成孔時(shí)間越短成孔的質(zhì)量就會(huì)越好。

1.7 孔壁泥皮的厚度

首先要根據(jù)灌注樁的特點(diǎn)來(lái)確定孔壁泥皮厚度。在進(jìn)行灌注過(guò)程中，鉆機(jī)開(kāi)始作業(yè)時(shí)，如果出現(xiàn)了鉆頭打滑現(xiàn)象就會(huì)造成整個(gè)施工場(chǎng)地土層被沖走。所以說(shuō)為了保證施工質(zhì)量就要將泥皮控制到合適范圍內(nèi)。其次是對(duì)孔底板和護(hù)筒之間距離的把握也很重要而且必須根據(jù)實(shí)際情況適當(dāng)調(diào)整樁身長(zhǎng)度，以適應(yīng)不同深度要求。根據(jù)研究表明，孔壁的泥皮厚度不應(yīng)該高于3毫米，如若超過(guò)3毫米，樁所承載力會(huì)大幅度的下降，想要降低孔壁泥皮的厚度只能經(jīng)過(guò)降低比重、黏度和含沙量以及降低成孔的時(shí)間來(lái)進(jìn)行。

1.8 孔底沉渣的厚度

孔底沉渣的厚度通常指的就是二次清孔時(shí)測(cè)量的孔底沉渣值。在二次清孔之后到混凝土初始時(shí)會(huì)存在一段時(shí)間，在這一段時(shí)間當(dāng)中孔內(nèi)懸浮在泥漿當(dāng)中的顆粒會(huì)靜止沉淀成為沉渣，如果沉渣厚度較大，就會(huì)對(duì)單樁的豎向承載力產(chǎn)生相關(guān)的影響。想要降低沉渣的厚度，就一定要控制清孔的質(zhì)量。將傳統(tǒng)出渣的方式進(jìn)行改變，采用泵吸法與氣舉法進(jìn)行出渣。

2 灌注樁樁身缺陷的檢測(cè)方法

反射波檢測(cè)方法在對(duì)灌注樁身缺陷的檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中是十分常見(jiàn)的，其主要的原理就是使用錘子敲擊樁頂，進(jìn)而產(chǎn)生由樁頂向下傳導(dǎo)的應(yīng)力波，在應(yīng)力波順著樁身傳導(dǎo)的過(guò)程當(dāng)中，樁周土和樁的阻抗比差別比較大的時(shí)候就可以看作是沿同一維桿的傳導(dǎo)，應(yīng)力波在實(shí)際的傳導(dǎo)過(guò)程當(dāng)中如果發(fā)生縮頸、離析、斷裂等等缺陷的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)波的反射，在反射波達(dá)到樁頂?shù)臅r(shí)候就會(huì)讓安置在樁頂?shù)募铀俣葌鞲衅魉邮?，樁頂所接收到的信?hào)因?yàn)閮x器類(lèi)型的不相同，其一是能夠經(jīng)過(guò)加速度計(jì)接收到樁頂?shù)臅r(shí)程加速度信號(hào)與安置在錘子之內(nèi)的加速度傳感器所反應(yīng)沖擊力的程力信號(hào)；其二只是反應(yīng)樁頂時(shí)程加速度信號(hào)，也是當(dāng)前較為常用的方法。應(yīng)力波沿樁體的傳導(dǎo)是根據(jù)波動(dòng)理論的，縮頸、離析和斷裂等等缺陷其體現(xiàn)在樁身的截面主抗變小，就是主分量分析變小，樁頂?shù)臅r(shí)程信號(hào)就會(huì)體現(xiàn)和初始信號(hào)一樣相位的正相反射；擴(kuò)徑就會(huì)體現(xiàn)為波阻抗增大，就是主分量分析增大，在樁頂時(shí)程信號(hào)就會(huì)體現(xiàn)出和初始信號(hào)反向位的反向反射。進(jìn)而使用波動(dòng)的原理，有實(shí)際施工場(chǎng)地上的混凝土的平均波速與單顆樁的時(shí)域信號(hào)上所反映狀況進(jìn)行判斷樁底的反射點(diǎn)位，在對(duì)樁長(zhǎng)時(shí)域內(nèi)的信號(hào)反射和缺陷的狀況實(shí)行判斷與分析。在使用計(jì)算機(jī)和相關(guān)的軟件把各個(gè)樁的缺陷實(shí)行阻抗量化擬合分析。

3 灌注樁身缺陷的量化分析研究

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的研究和大量的實(shí)測(cè)分析，采用較為先進(jìn)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編制反射波方法應(yīng)變樁身完整性定理分析的軟件，其和樁身完整測(cè)試儀較為匹配，只用一項(xiàng)實(shí)測(cè)加速度曲線(xiàn)實(shí)行計(jì)算機(jī)擬合分析，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)曲線(xiàn)和實(shí)測(cè)曲線(xiàn)的不但調(diào)整樁截面阻抗，不斷擬合計(jì)算，直至擬合出來(lái)比較符合實(shí)測(cè)信號(hào)的樁體阻抗剖面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于樁身缺陷的定量分析。這款軟件使用計(jì)算機(jī)過(guò)程全自動(dòng)的模式，全部的計(jì)算過(guò)程都是由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行完成的，使用全屏幕下拉菜單的方法，可以使用曲線(xiàn)濾波、指數(shù)的放大、曲線(xiàn)的調(diào)節(jié)和對(duì)于圖形的輸出等等，也可以和打印機(jī)或者相應(yīng)的繪圖儀進(jìn)行連接，對(duì)于每一顆樁的自動(dòng)分析時(shí)間大約是三分鐘左右，在實(shí)際計(jì)算的過(guò)程當(dāng)中還可以觀察跟蹤曲線(xiàn)擬合的過(guò)程和阻抗調(diào)節(jié)相應(yīng)的位置。

4 灌注樁身質(zhì)量缺陷的解決措施

由上述可以知道遇到基石較為堅(jiān)硬的項(xiàng)目只能夠使用人工成孔，施工的進(jìn)度就會(huì)相對(duì)應(yīng)的緩慢，如若重新進(jìn)行挖樁，工程的進(jìn)度必然會(huì)更加地延后，通過(guò)對(duì)相關(guān)的檢驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行研究可以發(fā)現(xiàn)樁身質(zhì)量缺陷的主要體現(xiàn)是：樁身不夠完整，存有中間的夾層和離析的現(xiàn)象；采用人工挖孔在樁成孔的過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有較為有效的掌控樁孔的垂直度。對(duì)于比較淺的樁身質(zhì)量存有缺陷的部位，可以直接地使用機(jī)械進(jìn)行相應(yīng)的破除，在破除以后再重新的澆筑高等級(jí)的混凝土，樁身質(zhì)量存有缺陷的部位較深時(shí)，通過(guò)與鉆芯檢測(cè)法相結(jié)合，將樁身的完整性再次的進(jìn)行檢測(cè)，可以更為直觀地?cái)喽ù嬗腥毕莸姆秶?、深度和?yán)重程度。在使用已經(jīng)形成的取芯孔采取高壓灌漿的方式，對(duì)樁孔實(shí)行補(bǔ)強(qiáng)灌漿。首先應(yīng)根據(jù)缺陷樁基的直徑、范圍大小和缺陷的深度明確鉆孔的個(gè)數(shù)與直徑,在選取適當(dāng)?shù)脑O(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)和補(bǔ)救。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述在灌注樁的實(shí)際施工過(guò)程當(dāng)中無(wú)論哪一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)對(duì)灌注樁樁身的質(zhì)量產(chǎn)生相應(yīng)的影響，進(jìn)而直接影響到了整體的工程質(zhì)量與施工進(jìn)度，更為嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)投資方帶來(lái)不可估量的經(jīng)濟(jì)損失與不良的社會(huì)影響。只有相關(guān)工作人員的思想意識(shí)存在充足的安全意識(shí)，才可以有效地降低灌注樁身質(zhì)量缺陷的發(fā)生，與此同時(shí)還需要?jiǎng)?chuàng)建出系統(tǒng)化的管理制度和方法，為建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下基礎(chǔ)。根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的施工質(zhì)量驗(yàn)收要求爭(zhēng)取全部的樁基都為Ⅰ 類(lèi)樁。