摘 要：針對鉆孔灌注樁及水下混凝土施工常見的質量事故，就其形成的主要原因逐一進行分析，并提出了相應的預防措施。

　　關鍵詞：鉆孔灌注樁,水下混凝土灌注,主要原因,預防措施

　　目前鉆孔灌注樁在地基處理中應用十分廣泛，但因屬隱蔽工程，成樁后質量檢查比較困難，且由于軟土的特殊性質，經常會出現一些質量問題。根據本人的監理實踐，對其中一些主要的質量事故進行剖析，總結出了一些規律和預防措施，為今后的施工起到一些幫助，達到提高施工水平的目的。

　　1 地質勘探資料和設計文件方面

　　1.1 可能存在的問題

　　地質勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺，土工試驗數量不足、土工取樣和土工試驗不規范，樁周摩阻力和樁端承載力不足等問題。設計文件主要存在對地質勘探資料沒有認真研究、樁型選擇不當、地面標高不清等問題。

　　1.2 預防措施

　　在樁基開始施工前，對地質勘探資料和設計文件進行認真研究。對樁基持力層厚度變化較大的場地，應適當加密地質勘探孔;必要時進行補充勘探，防止樁端落在較薄的持力層上而發生持力層剪切破壞。場地有較厚的回填層和軟土層時，設計者應認真校核樁基是否在負摩擦現象。

　　2 孔口高程及鉆孔深度誤差

　　2.1 孔口高程的誤差及預防措施

　　孔口高程的誤差主要有兩方面：一是由于地質勘探完成后場地再次回填，計算孔口高程時疏忽而引起的誤差;二是由于施工場地在施工過程中廢渣的堆積，地面不斷升高，孔口高程發生變化造成的誤差。對策是認真校核原始水準點和各孔口的絕對高程，每根樁開孔前復測一次樁位孔口高程。

　　2.2 鉆孔深度的誤差及預防措施

　　有些工程在場地回填平整前就進行工程地質勘探，地面高度較低，當工程地質勘探采用相對高程。施工應把高程換算一致，避免出現鉆孔深度的誤差。另外，孔深測量應采用丈量鉆桿的方法，取鉆頭的2/3長度處作為孔底終孔界面，不宜采用測繩測定孔深。對于端承樁鉆孔的終孔標高應以樁端進入持力層深度為準,不宜以固定孔深的方式終孔。因此，鉆孔到達樁端持力層后應及時取樣鑒定，確定鉆孔是否進入樁端持力層。

　　3 鉆孔孔徑誤差

　　孔徑誤差主要是由于作業人員疏忽錯用其他規格的鉆頭，或因鉆頭陳舊，磨損后直徑偏小所致。對于直徑800～1200mm的樁，鉆頭直徑比設計樁徑小30～50mm是合理的。每根樁孔開孔時，應驗證鉆頭規格，實行簽證手續。

　　4 鉆孔垂直度誤差

　　4.1 主要原因

　　鉆孔垂直度誤差是場地平整度和密實度差、地面軟弱或軟硬不均勻，在支架上鉆孔時，支架的承載力不足，鉆機安裝不平整或鉆進過程發生不均勻沉降，導致鉆桿不垂直，從而導致鉆孔偏斜，另外鉆機部件如鉆頭翼板磨損不一，鉆頭受力不均，造成偏離鉆進方向。鉆進中遇軟硬土層交界面或傾斜巖面時，鉆壓過高使鉆頭受力不均，造成偏離鉆進方向。

　　4.2 預防措施

　　首先要壓實、平整施工場地，軌道及枕木宜均勻著地，支架的承載力應滿足要求;安裝鉆機時應嚴格檢查鉆機的平整度和主動鉆桿的垂直度，鉆進過程中應定時檢查主動鉆桿的垂直度，發現偏差立即調整;定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發現問題及時維修或更換;在軟硬土層交界面或傾斜巖面處鉆進，應低速低鉆壓鉆進。發現鉆孔偏斜，應及時回填黏土，沖平后再低速鉆壓鉆進;在復雜地層鉆進，必要時在鉆桿上加設扶正器。

　　5 塌孔與縮徑問題

　　5.1 塌孔與縮徑產生的原因

　　主要是地層復雜、鉆進速度過快、護壁泥漿性能差、成孔后放置時間過長沒有灌注混凝土等原因所造成。

　　5.2 預防措施

　　鉆(沖)孔灌注樁穿過較厚的砂層、礫石層時，成孔速度應控制在2m/h以內，泥漿性能主要控制其密度為1.3～1.4g/cm3、黏度為20～30s、含砂率≤6%，若孔內自然造漿不能滿足以上要求時，可采用加黏土粉、燒堿、木質素的方法，改善泥漿的性能，通過對泥漿的除砂處理，可控制泥漿的密度和含砂率。沒有特殊原因，鋼筋骨架安裝后應立即灌注混凝土。

　　6 樁端持力層判別錯誤

　　持力層判別是鉆孔樁成敗的關鍵，現場施工必須給予足夠的重視。對于非巖石類持力層，判斷比較容易，可根據地質資料，結合現場取樣進行綜合判定。

　　對于樁端持力層為強風化巖或中風化巖的樁，判定巖層界面難度較大，可采用以地質資料的深度為基礎，結合鉆機的受力、主動鉆桿的抖動情況和孔口撈樣進行綜合判定，必要時進行原位取芯驗證。

　　7 孔底沉渣過厚或灌注混凝土前孔內泥漿含砂量過大

　　孔底沉渣過厚除清孔泥漿質量差，清孔無法達到設計要求外，還有測量方法不當造成誤判。要準確測量孔底沉渣厚度，首先需準確測量樁的終孔深度，應采用丈量鉆桿長度的方法測定，取孔內鉆桿長度+鉆頭長度，鉆頭長度取到鉆尖的2/3處。

　　在含粗砂、礫砂和卵石的地層鉆孔，有條件時應優先采用泵吸反循環清孔。當采用正循環清孔時，前階段應采用高黏度濃漿清孔，并加大泥漿泵的流量，使砂石粒能順利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合設計要求后，應把孔內泥漿密度降至1.1～1.2g/cm3。清孔整個過程應專人負責孔口撈渣和測量孔底沉渣厚度，及時對孔內泥漿含砂率和孔底沉查厚度的變化進行分析，若出現清孔前期孔口泥漿含砂量過低，撈不到粗砂粒，或后期把孔內泥漿密度降低后，孔底沉渣厚度增大較多，則說明前期清孔時泥漿的黏度和稠度偏小，砂粒懸浮在孔內泥漿里，沒有真正達到清孔的目的，施工時應特別注意這種情況。

　　8 水下混凝土灌注和樁身混凝土質量問題

　　混凝土質量關系到混凝土灌注過程是否順利和樁身混凝土質量兩大方面。要配制出高質量的混凝土，首先要設計好配合比和做好現場試配工作，采用高強度水泥時，應注意混凝土的初凝和終凝時間與單樁灌注時間的關系，必要時添加緩凝劑。施工現場應嚴格控制好配合比(特別是水灰比)和攪拌時間。掌握好混凝土的和易性及其坍落度，防止混凝土在灌注過程中發生離析和堵管。

　　8.1 初灌時埋管深度達不到規范要求

　　規范規定，灌注導管底端至孔底的距離應為0.3～0.5m，初灌時導管首次埋深應不小于1.0m。對此在初灌前要認真計算初灌量，在計算混凝土的初灌量時，除計算樁長所需的混凝土量外，還應計算導管內積存的混凝土量。

　　首批灌注混凝土所需數量可按下式計算：

　　V≥h1πd2/4+πD2(H1+H2)/4

　　式中 V——灌注首批混凝土所需數量(m3);

　　D——樁孔直徑(m);

　　H1——樁孔底到導管底端間距，一般為0.4m;

　　H2——導管初次埋入混凝土的深度，不小于1.0m;

　　d——導管內徑(m);

　　h1——樁孔內混凝土達到埋置深度H2時，導管內混凝土柱平衡導管外(或泥漿)壓力所需的高度(m);h1=Hwγw/γc;

　　Hw——樁孔內水或泥漿的深度(m);

　　γw——樁孔內水或泥漿的重度(kN/m3);

　　γc——混凝土板和物的重度(kN/m3);

　　8.2 灌注混凝土時堵管

　　灌注混凝土時發生堵管主要由灌注導管破漏、灌注導管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注混凝土的準備時間太長、隔水栓不規范、混凝土配制質量差、灌注過程中灌注導管埋深過大等原因引起。

　　對此要求灌注導管在安裝前應有專人負責檢查，可采用肉眼觀察和敲打聽聲相結合的方法進行檢查，檢查項目主要有灌注導管是否存在孔洞和裂縫、接頭是否密封、厚度是否合格。另外灌注導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，嚴禁用氣壓。進行水密試驗的水壓不應小于孔內水深1.3倍的壓力，也不應小于導管壁和焊縫可能承受灌注混凝土時最大內壓力ρ的1.3倍，可參考下式進行計算：

　　Ρ=γchc-γwHw

　　式中 γc——混凝土拌合物的重力密度(kN/m3);

　　hc——導管內混凝土柱最大高度(m)，以導管全長或預計的最大高度計;

　　γw——樁孔內水或泥漿的重度(kN/m3);

　　Hw——樁孔內水或泥漿的深度(m);

　　9 混凝土灌注過程因故中斷

　　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正常灌注的情況下，可采用如下方法進行處理：

　　1、若剛開灌不久，孔內混凝土較少，可拔起導管和吊起鋼筋骨架，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、迅速拔出導管，清理導管內積存混凝土和檢查導管后，重新安裝導管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出導管后，立即將導管插入原混凝土內，此后便可按正常的灌注方法繼續灌注混凝土。此法的處理過程必須在混凝土的初凝時間內完成。

　　3、混凝土灌注過程因故中斷后拔除鋼筋骨架，待已灌混凝土強度達到C15后，先用同級鉆頭重新鉆孔，并鉆除原灌混凝土的浮漿，再用Ф500鉆頭在樁中心鉆進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。

　　10 結語

　　鉆孔灌注樁在樁基工程中使用廣泛，具有很大優點，能適應較復雜的地質條件，但由于施工環節多，工藝復雜，其施工質量受干擾因素多，如不認真對待及時處理，將造成嚴重質量事故，對此要求我們在施工前要認真熟悉相關的設計文件及施工、驗收規范，核查地質和有關資料，做到科學組織、精心施工、嚴格管理，也只有如此才能保證施工質量。

　　參考文獻：

　　「1」 GB50007-2002，建筑地基基礎設計規范

　　「2」 GB50202-2002, 建筑地基基礎工程施工質量驗收規范

　　「3」 建設部.建筑樁基技術規程(JGJ94—94)

　　「4」 王伯惠、上官興.中國鉆孔灌注樁新發展[M].北京：人民交通出版社，1999