鉆孔灌注樁可以穿越各種土質(zhì)復雜或軟硬變化較大的土層（如各類(lèi)黏性土、砂土、碎礫石土、風(fēng)化巖及多夾層的巖層） 對地基進(jìn)行加固處理，其對承載力的適應范圍廣（為300～20000 kN），施工機具簡(jiǎn)單，且施工過(guò)程具有噪音低、對相鄰樓宇影響小、施工安全性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而在基加固工程中得到廣泛地應用。但由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節較多，技術(shù)要求高，工藝較復雜，需要在一個(gè)較短的時(shí)間內快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注，無(wú)法直觀(guān)的對質(zhì)量進(jìn)行控制，人為因素的影響較大，若稍有疏忽，很容易出現一些質(zhì)量病害，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故，危及樁基工程的安全。以下從分析樁基病害的成因入手，介紹一些控制樁身質(zhì)量病害的技術(shù)方法。

　　1 鉆孔灌注樁常見(jiàn)的質(zhì)量通病

　　鉆孔灌注樁在承受垂直荷載壓力的時(shí)候，以樁頂位置所受的壓力最大，下部承受的壓力相對較小。但鉆孔灌注樁的成樁工藝與實(shí)際受力狀況相反，往往是上部混凝土的強度低，中下段混凝土的強度高，若不嚴格控制，容易出現樁上段強度達不到質(zhì)量要求的情況。除此之外，還容易出現縮頸、孔壁塌落、孔底沉淤、樁身空洞、蜂窩、夾泥等質(zhì)量缺陷，造成樁基承載力的下降，影響到工程結構的安全。

　　2 影響成樁質(zhì)量的原因分析

　　2. 1 影響樁身上部強度的原因分析

　�。�1） 按照施工規范的規定，鉆孔后要徹底清除孔底的淤泥，但在實(shí)際施工過(guò)程中，很難將淤泥徹底清除，于是在澆灌第一斗混凝土進(jìn)行封底施工時(shí)，孔底沉積的淤泥必然混入混凝土中。由于用導管灌注的水下混凝土是從下往上頂升的，先灌入的混凝土頂升于孔的上面，這樣就容易出現樁上段強度較低的現象。

　�。�2） 澆灌混凝土時(shí)，若導管插入混凝土之內過(guò)深，澆注速度又較快，則容易在孔體深部沉積較多的骨料，加上振搗過(guò)程所造成的混凝土的離析，也容易導致樁體上部強度較低的質(zhì)量問(wèn)題。

　�。�3）埋設護筒的周?chē)�土不密�?shí)，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時(shí)碰撞引起質(zhì)量問(wèn)題。

　�。�4）孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散，泥漿護壁不好，護筒周?chē)�未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鉆進(jìn)速度過(guò)快、空鉆時(shí)間過(guò)長(cháng)、成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(cháng)和灌注時(shí)間過(guò)長(cháng)也會(huì )引起孔壁坍陷。

　�。�5）鉆機安裝就位穩定性差，作業(yè)時(shí)鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形，以至造成成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。

　�。�6）清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；泥漿比重過(guò)小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過(guò)程中，未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時(shí)間過(guò)長(cháng)，致使泥漿沉積，以至造成樁底沉渣量過(guò)多。

　　2. 2 影響其他樁身質(zhì)量的原因分析

　�。�1） 混凝土澆注施工中，若導管插入混凝土內過(guò)淺（<1.5m），則成樁過(guò)程中混凝土的上升就不是頂升式的，而是攤鋪式的，這時(shí)，泥漿、泥塊就容易混入混凝土中，進(jìn)而影響到樁身的質(zhì)量。除此之外，若設計的樁身直徑過(guò)小，則混凝土上翻時(shí)就會(huì )受到孔壁的限制，從而使樁體產(chǎn)生空洞、蜂窩缺陷。

　�。�2） 鉆孔灌注樁的承載力主要表現為樁周摩阻力，而樁周摩阻力與孔壁形狀和護壁質(zhì)量密切相關(guān)。在施工過(guò)程中，孔壁的形狀是由鉆頭旋轉速度、鉆桿下降速度和土質(zhì)等因素決定的，泥漿性能（包括容重、黏度膠體率、砂率等指標） 愈好、高程越高，越能保護好護壁，其樁周摩阻力愈大，但施工難度加大，費用也相應提高。

　�。�3） 在鉆孔成孔、拆除鉆桿泥漿、停止循環(huán)至吊放鋼筋籠、澆灌水下混凝土的全過(guò)程中，施工環(huán)節多，時(shí)間長(cháng)，會(huì )在孔底淤積較厚的淤泥而影響成樁質(zhì)量。靜置的時(shí)間越長(cháng)，淤積的淤泥越多。

　�。�4） 混凝土在水下澆灌的過(guò)程中，其流動(dòng)性、初凝時(shí)間、黏聚性能會(huì )變得更差，若稍有疏忽，很容易產(chǎn)生空洞、蜂窩、離析、夾泥甚至斷樁的質(zhì)量缺陷。

　　3 成樁質(zhì)量的控制

　　3. 1 樁上段強度的保證措施為保證樁上段強度達到要求，應從下述幾方面采取相應的質(zhì)量保證措施：

　�。�1）依據樁徑和樁底的濃度，正確確定出第一斗混凝土的體積，一般可取1.5～2.0m³，也可以按樁身的設計體積的10%加以控制。

　�。�2）成樁質(zhì)量與樁身的澆注高度有關(guān)，一般控制成樁高度高出設計樁頂標高0.5～1.0 m。待鑿去高出部分的混凝土后，剩余部分不應有浮漿和夾泥，混凝土標號應符合設計要求，否則要返工重澆。

　�。�3）導管插入混凝土內的長(cháng)度應適宜，一般為2～6m ，長(cháng)樁可相應有所增加。

　　3. 2 樁身質(zhì)量的保證措施

　�。�1）工程施工前，應先做2個(gè)以上的試驗鉆孔，通過(guò)檢測鉆孔的孔徑、垂直度、孔壁穩定性和孔底沉淤等指標，用以核對所選設備、工藝方法是否符合技術(shù)要求。檢測時(shí)，孔壁的穩定時(shí)間應≮12h ，檢測數目≮2個(gè)。對一些重要工程，可視情況相應增加測徑數量。

　�。�2）護壁用的泥漿應滿(mǎn)足護壁要求，液面需高于地下水位0.5m以上，有條件時(shí)，以高于地下水位2m以上更好。若護壁的泥漿膠體率低、砂率大，則不僅護壁性能差，而且因其容重較大，勢必產(chǎn)生沉淀速度過(guò)快的問(wèn)題。一般來(lái)講，當在黏土或亞黏土中成孔時(shí)，可注入清水以原土造漿護壁，控制排碴泥漿的相對密度在1.1～1.2之間；當在砂性土質(zhì)或較厚的夾砂層中成孔時(shí)， 應控制泥漿的相對密度在1.1～1.3之間；在砂夾卵石或容易坍孔的土層中成孔時(shí)，應控制泥漿的相對密度在1.3～1.5之間。施工過(guò)程中，應經(jīng)常測定泥漿的相對密度、黏度、含砂率和膠體率等指標，使澆注前孔底500mm 以?xún)饶酀{的相對密度≯1. 25 ，含砂率≯8%，黏度≯28Pa·s.對一些直徑<1m的小直徑樁，即使在泥漿停止循環(huán)期間，也要使孔內保持合理的泥漿液面。

　�。�3）在混凝土灌注前的一段時(shí)間里，須保證孔壁的穩定性，不能有縮頸或孔壁塌落現象發(fā)生。為保證孔底沉渣厚度達到規范的技術(shù)要求（端承樁≤50 mm、摩擦端承樁及端承摩擦樁≤100 mm、摩擦樁≤300 mm），以免影響樁的承載力，鉆孔到設計持力層以后，要對泥漿進(jìn)行循環(huán)稀釋來(lái)降低相對密度，以清除泥漿中懸浮的砂子、石渣。除此之外，還要使用真空泵通過(guò)管道伸向樁底吸走端部沉渣，要求嚴格時(shí)，在安放鋼筋籠后、下放導管之前仍要進(jìn)行吸渣處理。

　�。�4）吊放入孔的鋼筋籠不得碰撞壁孔，不得有變形損壞。吊放后，先將鋼筋籠在垂直位置上固定好，然后進(jìn)行第二次清孔，檢測孔底的淤泥厚度，符合規定后，于0.5h之內開(kāi)始混凝土的灌注施工。

　�。�5）使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時(shí)，應加強對混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過(guò)實(shí)驗室確定，坍落度宜為18-22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應小于40mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性，導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0MPa，以避免導管進(jìn)水。在混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土應緩緩倒入漏斗的導管，避免在導管內形成高壓氣塞。在施工過(guò)程中，應時(shí)刻監控機械設備，確保機械運轉正常，避免機械事故的發(fā)生。

　�。�6）鋼筋籠初始位置應定位準確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時(shí)間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變小，混凝土接近籠時(shí)，控制導管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土過(guò)程中，應隨時(shí)掌握混凝土澆注的標高及導管埋深，當混凝土埋過(guò)鋼筋籠底端2-3m時(shí)，應及時(shí)將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導管提出混凝土面。當發(fā)生鋼筋籠上浮時(shí)，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進(jìn)行澆注，上浮現象即可消失。

　�。�7）成孔后，必須認真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時(shí)間應根據孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過(guò)規范規定。灌注混凝土前認真進(jìn)行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量�；炷�土澆注過(guò)程中，應隨時(shí)控制混凝土面的標高和導管的埋深，提升導管要準確可靠，并嚴格遵守操作規程。嚴格確定混凝土的配合比，混凝土應有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度損失應滿(mǎn)足灌注要求。在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入，要求灌注過(guò)程連續、快速，準備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過(guò)程中應避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應根據首次混凝土灌入量的多少而定，嚴防斷裂。確保導管的密封性，導管的拆卸長(cháng)度應根據導管內外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過(guò)多。

　　3. 3 混凝土灌注施工的技術(shù)要點(diǎn)因為水下混凝土施工的隱蔽性強，很容易產(chǎn)生松散、離析、縮頸等混凝土質(zhì)量缺陷，因此，必須著(zhù)重控制水下混凝土的澆注質(zhì)量，包括選好原材料、做好配合比、改進(jìn)工機具、嚴格按操作規程施工等方面。

　�。�1）完成鉆孔到混凝土澆灌過(guò)程的作業(yè)時(shí)間要緊湊，不宜過(guò)長(cháng)；混凝土的漿體濃度要恰當，澆灌量不得低于設計值，不然會(huì )降低泥漿的置換率造成夾泥。

　�。�2）導管口距孔底要保持400mm左右的距離，旋轉時(shí)要精確測量，反復校核。當球塞被壓出導管并灌下一定數量的混凝土后，應將導管緩慢下降100～200mm，使灌注初期導管被混凝土埋入的深度盡可能加大，以保證底層的混凝土質(zhì)量。

　�。�3）在灌注過(guò)程中，要嚴格把握施工進(jìn)度和時(shí)間，經(jīng)常地略微提升導管，以使混凝土均勻注入。導管埋入混凝土的深度一般控制在1～3m之間且不得<1m ，每間隔15～20min ，要對混凝土面和導管沉入深度進(jìn)行一次測量和校核。

　�。�4）若施工過(guò)程中發(fā)生了混凝土堵塞導管的現象，一般是由于材料規格或配合比選取不當，或者是因為導管漏水漏漿導致管內混凝土與管壁的摩擦力增大、流動(dòng)性降低造成的，要分清原因有針對性地加以解決，切不要無(wú)控制地靠提管消除堵塞。

　　3. 4 樁身質(zhì)量的驗收灌注樁質(zhì)量的檢驗內容和方法應符合規范的規定，通常檢測承載力采用樁荷試驗或大應變動(dòng)測法，而檢驗樁身質(zhì)量一般是通過(guò)對鉆芯樣實(shí)施超聲波檢測進(jìn)行檢驗，抽查數量不少于總樁數的10% ，若工程需要時(shí)，還可相應增加檢驗數量直至逐根檢查。

　　4 結語(yǔ)

　　鉆孔灌注樁有許多優(yōu)點(diǎn)，但由于施工環(huán)節多，工藝復雜，成樁質(zhì)量有可能受到多種因素的干擾和制約，嚴重時(shí)會(huì )導致樁身承載力的明顯降低，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。為了確保成樁質(zhì)量和樁基工程的安全，必須對鉆孔灌注樁的施工全過(guò)程進(jìn)行嚴格的質(zhì)量控制和檢測，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)采取措施予以補救。