对人工挖孔灌注桩质量监督及缺陷防治的一点思考

　　摘要：淳安县地处浙西山区，地质结构较为复杂。近年来，我县建筑工程采用桩基承重正在逐步增加，且效果较为理想，特别是人工挖孔灌注桩。本人依据自己的工作经验及理论知识，从桩的承载机理，桩施工可能存在的缺陷与防治措施以及质量的判定，谈些个人体会。
　　关键字：人工挖孔；灌注桩；监督
　　0前言
　　人工挖孔灌注桩采用人工挖土成孔，灌注砼浇捣成桩；在人工挖孔桩的底部扩大直径（D≥800mm），由于其受力性能可靠，不需大型机具设备，施工操作工艺简单，可直接检查桩底岩土层情况，单桩承载力高，无环境污染，是目前应用最为广泛的深基础之一，同时在在全国各地应用也较为普遍。
　　1. 灌注桩承载机理是质量监督的关键
　　端承桩的承载机理是桩把荷载传迎到桩的底部，它支撑在坚固的岩石中，桩的承载力取决于桩身强度与岩层的承载力。
　　1.岩层承载力的鉴定。从桩的施工程序来讲，在质量监督中，首先确保承载力符合设计要求。承载力取决岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度。如果施工地区处于断裂带，在施工中就要注意夹层的存在。如淳安农机公司宿舍人工挖孔桩工程，在监督该工程时，有一根工程桩处在一层十分坚硬但裂隙发育的新生岩石上，用锤敲击声音很闷，根据经验如果下面没有软夹层，声音应很清脆，因此下挖20cm时，发现下卧松散软夹层，再挖去60cm，方到微风化岩。该桩基工程存在不少薄坚硬基层下卧松散软夹土层的现象。
　　2.桩身强度的监督。桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与混凝土质量，而桩身质量监督主要在于监督混凝土的质量，在工程实践中，不少桩由于混凝土质量问题而使桩身强度达不到设计要求。混凝土的缺陷往往是由于施工工艺不可理引起的，因此必须对桩基工程的施工工艺，质量保证措施进行严格的监督，否则起不到质量监督的效果，一旦发生质量事故，也难以分析判断。
　　泥浆护壁成孔桩混凝土质量不仅与浇筑工艺有关，还与成孔工艺有很大的关系，要确保桩孔成孔质量与灌注工艺的合理性，保证桩成孔质量主要在于：桩径不能小于设计桩径，护壁可靠。控制好混凝土的和易性和护壁泥浆的比重，防止堵管、埋管以及坍壁的发生，导致断桩事故；控制导管的提升速度和导管在混凝土中的埋深相当重要，是防止提漏引起断桩事故。
　　对于泥浆护壁成孔灌注桩质量监督另一个关键是沉渣量的检查，如果沉渣量过大，桩在荷载作用下会产生大量沉降，使房屋建筑质量受到影响，而桩与桩之间沉降量差异较大时，会使建筑结构的受力状态发生变化，后果较为严重。
　　2. 人工挖孔灌注桩基础缺陷及防治措施
　　2．1施工时要保证桩身混凝土的密实性
　　一般采用串流筒下料及分层振捣浇筑的方法，其中的浇筑速度是关键，即力求在最短的时间内完成一个桩身混凝土浇筑，特别是在有地下压力水情况时，要求集中足够的混凝土短时间浇入，以便领先混凝土自身重量压住水流的渗入。对于深度大于10m的桩身下线，可依靠混凝土自身的落差形成的冲击力及混凝土自身的重量的压力面使其密实，这部分混凝土即可不用振捣，经验证明，桩身混凝土能满足均匀性和密实性。而速度优于采用串流筒施工，对于桩身上部混凝土浇筑要采取正常的施工方法，因为一般上部很少有地下水影响，浇筑速度不必很快，也不能采用自由下落的特殊施工方法。
　　2．2合理安排人工挖孔桩的施工顺序
　　对减少施工难度起到重要作用。在施工方案中要认真统筹，根据实际情况合理安排。在可能的条件下，先施工比较浅的桩孔，后施工深一些的桩孔。因为一般桩孔愈深，难度相对愈大，较浅的桩孔施工后，对上部土层的稳定起到加固作用，也减少了深孔施工时的压力。在含水层或有动水压力的土层中施工，应先施工外围（或迎水部位）的桩孔，这部分桩孔混凝土护壁完成后，可保留少量桩孔先不浇筑桩身混凝土，而作为排水井，以方便其它孔位的施工。保证了桩孔的施工速度和成孔质量。
　　2．3防止孔壁坍塌措施
　　在熟悉场地地质条件的基础上，开挖桩孔时原则上要设置砼护壁或钢护筒护壁，特别是直径在1.2m以上的桩孔。砼护壁每节高1m，厚约0.1m，可加配适量钢筋，砼强度等级不低于C20。一般每天挖1.0m深立即支模浇筑快硬砼，第二天继续施工。扩底桩孔应做到：当孔底扩头可能会引起孔壁失稳时，必须采取相应的措施，经企业技术负责人审批签字后方可施工；已扩底的桩孔，要及时浇灌桩身砼或封底，不能尽快浇灌砼的桩应暂时不扩底，以防扩大头塌方。
　　2.4防止孔内流砂措施
　　当需要穿过一定厚度的地下水较丰富的粉土、粉砂或细砂等松散土层时，易产生流砂现象形成孔壁坍塌的危险影响。选择旱季或无雨季节施工，降低地下水水位埋深后进行施工。对于一些工期要求比较紧的，可采用砖砌沉井或钢筋砼沉井方法、配合井点降水进行施工。砖砌沉井的方法是当挖孔桩挖至流砂层时，做一个500mm高的钢筋砼刃脚，再在刃脚上部砌砖，并每隔2.0m左右放一钢筋砼圈梁或钢筋砼圈梁，刃脚与圈梁间的砖砌体用钢筋上下连结。钢筋砼沉井的方法是采用每节3.0m高现浇的钢筋砼护壁，在底部护壁刃角下部埋深一块铁板，布置3~4个吊线锤，随时检查它的垂直度，吊线下部用红铅笔在沉井上做好记录，当吊线偏离一边时，则应在相反的方向多掏土，正常情况下应对称掏土，用钢筋勾在铁板内把土爬至沉井中心。
　　2．5泥浆护壁成孔灌注桩
　　1. 桩底地基承载力不足的原因是桩端没有进入持力层，一般这种现象较易发生在复杂底层，这种地层最好进行取芯检验。
　　2. 缩径原因较为复杂，涉及到护壁泥浆之质量，导管拔管速度及埋管深度，成孔工艺等因素，因此成孔时应及时调整护壁泥浆的粘度，控制拔管速度保证足够的埋管深度。必要时调整成孔工艺。
　　3. 桩底沉渣量过大原因是检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。防治措施是认真检查，采用正确的测绳与测锤；改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。
　　4. 钢筋笼上浮原因是当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时快速提升导管，导管底端距离钢筋仅有1m左右的距离时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。防止措施是灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注标高及导管埋深。[!--empirenews.page--]
　　3. 混凝土灌注桩质量判定之探讨
　　3.1人工挖孔桩强风化岩承载力的判定
　　如果端承桩荷载要求较小（小于1000kPa），而且地层是由强风化逐渐变到中、微风化，这时在桩底就可能遇到残积强风化物夹硬碎石层，这种情况桩底的承载力就视风化物的结构紧密、软硬情况、硬碎块的大小及含量而来判断地基承载力。由于工程勘察的局限性，这一层的承载力在报告中往往误差很大，因为工程勘察时，土样不够全面。因此对于人工挖孔桩，要下孔全面了解桩底岩石情况。
　　3.2中微风化岩承载力判定
　　在桩基基底验收时，桩承载力的判定对于人工挖孔桩应检查岩石的构造情况。同时还应检查岩石下面有没有夹层，发现岩石夹层方法即参考地质勘察报告；用锤击孔底岩石，如声脆亮，则可能没有夹层或夹层下卧很深；在孔底边岩石层面高位下方，用工具挖小洞探明，如层面高位处下方有软层，根据岩石走向，说明有下卧软夹层。
　　3.3泥浆护壁成孔灌注桩基底承载力判定
　　要判断岩石承载力，必须作适量抽芯检验，对于没有取芯的桩孔，依下列几个方面进行综合考虑；邻近孔的取芯情况；泥浆循环返上来的岩屑；钻进情况；工程地质勘察报告。
　　3.4桩身混凝土质量判定
　　比较准确判断桩身混凝土质量的是静载与抽芯，但是由于静载、抽芯为损伤性检验，且费用高、时间长，所以常常采用动测法判定桩身混凝土的质量。判断混凝土质量还要依施工单位素质，掌握施工过程实际情况与施工记录。主要依据是掌握施工过程情况与施工记录；审查主要施工人员、施工单位所施工过的工程质量情况，审查施工工艺是否适合于施工的实际情况，采取了什么质量保证措施；对施工记录进行审查，要求施工中出现的机械故障及孔内异常情况、事故等，并进行推断。
　　4安全措施
　　人工挖孔桩开挖程序，应采用间隔挖孔方法，以减少水的渗透和防止土体滑移，防止在挖土或冲抓土成孔过程中因邻桩混凝土未初凝而发生窜孔现象。单桩挖孔应先中间后周边，并按设计桩径加2倍护壁厚度控制截面。孔内一般不宜放炮，以防震塌土或震裂护壁造成事故，根据地质状况需爆破的，严格执行有关的爆破规程。施工时发现文物、古化石、爆炸物、电缆等应暂停施工，保护好现场，并及时报告有关部门，按规定处理后，方可继续施工。人工挖孔桩施工前，应针对现场工程地质、水文状况和设计要求编制切实可行而又安全合理的施工方案，配备必要的机具和电器设备，确保各种安全措施及时到位。
　　安全措施也是不可忽视的，许多实践证明，只要施工人员树立安全意识，加强安全教育，做好安全技术交底，各种安全技术措施到位，人工挖孔桩的常见安全事故是完全可以避免的。
　　5结束语
　　综上所述，混凝土桩质量监督的关键环节在于地基承载力的鉴定。审查混凝土施工工艺是否合理，掌握桩缺陷的防止措施。这样才能对混凝土桩质量进行控制，达到质量监督的目的。

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