鉆孔灌注樁的控制控制點

1、幾個鉆孔樁的質(zhì)量控制點一、前言 鉆孔（灌注）樁以其承載力大、造價低、適用于各種土質(zhì)、能制 成較大直徑和各種長度樁的特點，在基建工程中越來越廣泛地被運 用，特別是水利水電工程弱基主體建筑物的基礎(chǔ)。 然而由于多在水下 及地下進(jìn)行，影響施工因素較多， 很容易出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷， 如蜂窩、 空洞、夾泥斷樁和縮徑等， 影響樁身的完整性和單樁的承載能力，甚 至出現(xiàn)質(zhì)量事故。本文就鉆孔樁施工過程的質(zhì)量控制點進(jìn)行闡述。二、質(zhì)量控制點 鉆孔灌注樁質(zhì)量控制按地面作業(yè)和隱蔽作業(yè)劃為兩部分。 隱蔽 作業(yè)的質(zhì)量控制關(guān)鍵是檢測的準(zhǔn)確性和檢測與施工作業(yè)配合的適時 性，可編制由成樁過程的不同時段表示的動態(tài)控制表， 無論對進(jìn)度還

2、 是質(zhì)量的動態(tài)控制都十分有效。而過程中主要的質(zhì)量控制點為：1、垂直度樁身垂直度是保證承載能力諸多重要因素中的第一環(huán)節(jié)， 而有的 施工現(xiàn)場不檢查垂直度， 有的單位沒有檢查設(shè)備或根本不知道如何檢 測，有的單位則因測孔斜費時費力不愿多此一舉。孔斜過大，肯定造 成樁頭偏位， 改變樁身的受力狀態(tài)， 對鋼筋籠的安置影響較大或者無 法安置，從而樁身結(jié)構(gòu)質(zhì)量和樁上部工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量； 終孔后再發(fā)現(xiàn)孔 斜糾正起來費時費力， 且修孔常使樁的充盈系數(shù)增大， 最大可達(dá) 1.8 ； 在砂土類地層中孔斜過大還極易造成塌孔，無法成孔。為避免鉆孔傾斜， 要在鉆機就位和鉆孔過程隨時注意校核鉆桿的 垂直度，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正。對于地基

3、不均勻、土層呈斜狀分布和土 層中夾有大的孤石或其它硬物的情形， 在施工方案上必須有完善的組 織，對于選擇何種機型、鉆進(jìn)速度、糾偏措施等都要有具體的方案。2、孔深在惡性工程事故的樁基工程中， 孔深不到位的例子很多， 對于孔深的量測應(yīng)作為工作的重點，實際操作中應(yīng)注意以下問題：(l) 測量有誤達(dá)不到設(shè)計深度。 一般常用的測繩一經(jīng)水泡就會出現(xiàn) 收縮現(xiàn)象，有的收縮量可達(dá) lcm lm 左右，測 50m 的孔就會產(chǎn)生 0.5m 左右的誤差。更大的測量誤差是由于測繩易斷引起的，斷了以 后不知道的人仍以斷處為起點繼續(xù)使用， 往往可差數(shù)米。 采用細(xì)鋼絲 測繩要當(dāng)心數(shù)標(biāo)松動錯位。 徹底避免誤測的辦法是在施工現(xiàn)場或

4、附近 地面上設(shè)置長度標(biāo)記作為準(zhǔn)繩，每次終孔一定把測繩拿去核實。(2) 鉆孔入巖深度達(dá)不到設(shè)計要求，更多的是由于地層分布不均 勻，如巖層分布成傾斜狀或起伏變化劇烈導(dǎo)致判斷失誤。 因此入巖深 度的控制應(yīng)引起設(shè)計、 施工和質(zhì)檢部門的共同重視。 入巖深度的控制 因鉆孔工藝不同而有所區(qū)別。 反循環(huán)工藝和沖擊鉆成孔的樁， 可采用 巖樣鑒別法。 此外，還需注意每個樁的入巖和終孔的巖樣最好留樣備 案，直至工程使用正常，沉降穩(wěn)定。正循環(huán)工藝成孔的樁由于取不到 完整巖樣確定嵌巖深度很困難。較可靠的辦法是認(rèn)真分析鉆探資料， 根據(jù)各鉆孔土層分布情況綜合評判場地地質(zhì)概況， 然后做出巖層分布 的等高線圖，按等高線圖確定成

5、孔深度。因本法有一定的隨機性，應(yīng) 適當(dāng)加大安全系數(shù)， 有時尚需適當(dāng)補充鉆探孔， 在某些缺少鉆孔的控 制區(qū)域，也可用鉆機換取芯鉆頭直接取巖芯判定。 正循環(huán)工藝采用的 方法難度大。3、孔徑 在湖、塘、溝、谷與河漫灘地段新近沉積的粘性土和粉士中鉆孔 容易出現(xiàn)縮孔現(xiàn)象。尤其要重視液性指數(shù)IL >0.75呈軟塑狀態(tài)和流塑狀態(tài)的粘性土而在IL > 1.0呈流塑狀態(tài)的淤泥質(zhì)軟土層成孔縮孔 現(xiàn)象更不可避免。與孔徑有關(guān)的質(zhì)量問題有：(1) 由于孔徑小于規(guī)范要求，樁的截面縮小，承載能力降低，實際 上降低了樁的安全系數(shù)。(2) 軟弱土層一般都在地層上部，縮頸現(xiàn)象也發(fā)生在此段，而樁的內(nèi)力也是上段大，容易造

6、成樁身抗壓強度不夠而破壞。(3) 由于孔徑達(dá)不到要求，導(dǎo)致鋼筋籠無保護(hù)層，樁的抗壓彎能 力削弱或喪失。 防治的主要措施是加強對孔徑的檢測與控制， 提高泥 漿質(zhì)量，增大泥漿比重和粘性及稠度。鉆頭直徑應(yīng)適當(dāng)加大，也可采 用處理孔斜的導(dǎo)正器法， 在導(dǎo)正器上焊一定數(shù)量的合金刀片， 在鉆進(jìn) 或起鉆的過程中起掃孔作用。 此外在易于產(chǎn)生縮孔的土層中施工， 減 少空孔時間也是非常重要和有效的措施。4、泥漿在鉆孔灌注樁的施工中， 無論對于成孔質(zhì)量還是最終對樁的承載 能力的發(fā)揮， 泥漿質(zhì)量都是相當(dāng)重要的因素。 目前樁基施工隊伍絕大 多數(shù)缺乏對泥漿質(zhì)量和泥漿管理的重視，泥漿質(zhì)量差，其后果是：(1) 形成不了護(hù)壁泥膜

7、或形成的泥皮粘附力差，易于脫落，導(dǎo)致 孔壁穩(wěn)定性差，在砂性土地層易于塌壁， 在流塑狀粘土層則易于縮孔。(2) 泥漿稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮質(zhì)量差、厚度 大，大大降低樁的側(cè)摩阻力。(3) 稠漿在鋼筋籠鋼筋上沉積粘附，導(dǎo)數(shù)鋼筋與砼握裹力降低。 泥漿比重過大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流動半徑，使砼 骨料大部分堆積在樁芯部位， 而鋼筋籠外幾乎無骨料， 不僅樁身質(zhì)量 不好而且樁的側(cè)摩阻力也難以發(fā)揮。有的工程計算承載力為 14000kN 以上，而靜載試驗不到 5000kN 就破壞，其中就有泥漿的 影響。在空氣中坍落度為 21cm 、擴散直徑為 38cm 的砼，在水中坍 落度下降為 16

8、.5cm 、擴散直徑為 30.5cm ，而在比重為 1.2 的泥漿 中，坍落度則為 14cm ，擴散直徑只有 27cm 。因此，對泥漿質(zhì)量的 管理決不是個小問題，一定要按規(guī)范要求嚴(yán)格控制。5、沉渣與沉淤一般把沉渣與沉淤混為一談， 凡是孔底的沉積物統(tǒng)稱沉渣， 實際 上是有區(qū)別的。 沉渣是鉆孔過程中鉆機切削和孔壁塌落的巖士， 主要是砂、礫石和碎巖硝等，而沉淤則是比重大、稠度大的劣質(zhì)泥漿由于 空孔時間過長沉淀而成的流塑狀混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣， 沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層， 能導(dǎo)致端承力喪失殆盡。 沉淤的 控制主要是提高泥漿質(zhì)量和減少空孔時間。 沉渣的清除采用反循環(huán)成 孔工藝能達(dá)到較好的

9、效果速度能達(dá)到23m /s.是正循環(huán)的40倍以上，故攜渣能力強。為此，可采用正循環(huán)成孔，氣舉反循環(huán)清孔的 工藝。此法現(xiàn)場只需增加一臺 6m3 的空壓機即可，費用不大，簡便 易行，效果良好。采用該法，關(guān)鍵是控制好孔內(nèi)泥漿面的落降，落降 快、落差大則易塌孔，因此補漿要跟上，而且抽渣時間要短。實踐證 明，應(yīng)用得當(dāng)，樁的承載力能大幅度提高。無論采用反循環(huán)還是正循環(huán)成孔工藝，都應(yīng)重視砼灌注前的清 孔。灌注前抽吸二分鐘左右，一方面抽出一定的沉渣，另一方面泥漿 的抽吸作用導(dǎo)致一部分沉渣、 沉淤上浮，而且短時間內(nèi)不會沉淀。 此 時灌注砼，砼墜落的巨大沖擊力還能濺除最后殘余的部分沉渣與沉 淤，可基本上將孔底沉渣

10、清除干凈。6、灌注灌注是最后一道也是最關(guān)鍵的一道工序。 首先必須嚴(yán)格按設(shè)計強 度配制砼，目前， 多數(shù)地區(qū)都采用商品混凝土，在按照規(guī)定的配合比 能夠保證砼的質(zhì)量，目前最常見的水下砼灌注法的缺點是：(1) 在向大斗投料過程中，砼的絕大多數(shù)勢能在撞擊大斗壁的碰 撞中損耗掉，砼料落人導(dǎo)管中不連續(xù)，形不成較大的沖擊能量，使砼 沒有足夠的力量向四周擠壓、擴散，樁的摩阻力嚴(yán)重降低。此外，還 容易使樁身不均勻。(2) 砼料絕大多數(shù)要經(jīng)過反彈再落入導(dǎo)管，容易造成砼離析和堵 管。(3) 吊臂上下移動速度慢，產(chǎn)生不了大的加速度，因此砼料的下 落沒有足夠的超壓，造成砼料在導(dǎo)管附近堆積成鐘形斷面。 由于不 能將隔漿層水

11、平頂升， 在鐘形斷面塌落時容易裹入泥漿， 造成夾泥芯。(4) 由于導(dǎo)管上下移動次數(shù)過于頻繁，使得泥漿不斷沿導(dǎo)管壁滲 入砼中，影響樁身砼質(zhì)量。鑒于以上缺點， 應(yīng)倡導(dǎo)使用大體積砼沖擊灌注法， 如樁的初斗砼 灌注一樣，每一斗灌注都是將 2 至 3 方砼在大斗中積蓄夠量，出料 口直接插入導(dǎo)管，然后打開活門一次連續(xù)沖擊下去，其優(yōu)點是： 功能大，沖擊力強。物體的沖擊能量與質(zhì)量和速度有關(guān)，在速 度相同的情況下就取決于質(zhì)量。 實際瞬時沖力的峰值比平均沖力高達(dá) 一倍以上。 在巨大沖力的作用下， 砼的向上頂升力和側(cè)向擠壓力就有 了保證，樁的摩阻力和樁身砼密實性都得以提高。 首斗砼灌注沖力大，沉渣、沉淤被濺開，樁端與持力層能較好 地結(jié)合，確保了端承力的發(fā)揮。 灌注時間短，樁身段骨料分布均勻，樁身段強度能得到保證。三、結(jié)語綜上所述， 為了保證并不斷提高建設(shè)工程鉆孔灌注樁的質(zhì)量， 應(yīng) 從以下幾個方面進(jìn)行嚴(yán)格控制并不斷進(jìn)行研究、改進(jìn)和提高：(1) 對鉆孔設(shè)備鉆頭的切削性能、泥漿的處理設(shè)備等與施工效率和 質(zhì)量有關(guān)的機具、儀器等都應(yīng)進(jìn)行檢查。(2) 不同的施工方法其效率和質(zhì)量有