混凝土灌注端承樁的質量控制研究

沈銀松

摘要：針對現在建筑科學技術迅速發展的形勢，在其施工中存在的各種問題也接踵而至。本問研究從混凝土灌注端承樁的承載機理入手，舉出在建筑中經常出現的質量問題為例來對我們應該如何防治其缺陷提出相應的措施。

關鍵詞：混凝土灌注端承樁；質量控制；防治措施

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

一、混凝土灌注端承樁的意義

樁基是常用的一種基礎形式，是深基礎的一種。當天然地基上的淺基礎沉降量過大或地基的穩定性不能滿足建筑物的要求時，常采用這種基礎。按樁的傳力及作用性質可分為端承樁和摩擦樁。端承樁是穿過軟土層而達到硬土層或巖層的一種樁，上部結構荷載主要依靠樁端的反力支撐。端承樁的承載力主要取決于地基承載力與樁身強度。在理想狀態（孔底沒有沉渣下，可對端承樁的承載力作如下判定：當樁身強度>地基承載力，樁的承載力=地基承載力；當樁身強度<地基承載力，樁的承載力=樁身強度?；炷凉嘧⒍顺袠妒且环N較為普及的基礎施工技術，從國家驗收規范來看，混凝土灌注端承樁的質量監督的形式也十分簡單，無非是地基承載力的鑒定、鋼筋籠的檢查與樁混凝土質量的判定，所以往往對其的質量監督得不到足夠的重視，但筆者經過多年的經驗發現這種意識上的漠視卻帶來很大的教訓。

二、從灌注樁承載機理把握質量控制的關鍵

端承樁的承載機理是樁把荷載傳遞到樁的底部，它支承在堅固的巖土層上，因此可以得出樁的承載力取決于樁身混凝土強度或巖土層地基承載力的結論。

當樁身混凝土強度大于地基承載力時，樁的承載力取決于巖土層地基承載力；反之，樁身強度小于地基承載力時，樁的承載力取決于樁身混凝土強度。但該結論是在孔底沒有沉渣的情況下成立。對人工挖孔灌注端承樁而言，沉渣比較容易清理，不是主要問題；而對于鉆（沖）孔灌注端承樁則是存在的，由于清孔質量控制不好，致使孔底沉渣量過大，因而樁在垂直荷載的作用下會發生較大的沉降，樁的承載力會大大減低甚至失效。

1、地基承載力的鑒定

從樁的施工過程來講，在質量控制中，首先確保地基承載力符合設計要求，否則將使樁失效。地基承載力取決巖層的構造情況、樁嵌入巖石的深度、巖石單軸飽和抗壓強度等。 如果施工地區處于斷裂帶，在施工中就要注意夾層的存在。

2、樁身混凝土強度的控制

地基承載力符合設計要求，如樁身混凝土強度不足，樁的承載力亦得不到保證，因此樁身強度是樁質量控制的另一關鍵。對樁身混凝土質量控制主要在于控制混凝土的灌注質量。而影響混凝土質量因素則很多，有些是可見的，有些是不可見的。在工程實踐中，不少樁由于混凝土灌注質量問題而使樁身砼強度達不到設計要求，因此樁身質量的主要在于控制混凝土的質量。

人工挖孔樁砼缺陷主要產生于砼澆搗工藝。有些工程的人工挖孔樁由于樁孔水位高，出水量快且大，為了方便施工，施工人員自行采用簡易串筒灌注，澆搗砼時，從孔底至上6m左右“砼”表面有很高的水位，澆搗入孔的砼遭受水的危害，砂漿稀釋、骨料下沉，造成砼嚴重離析，經檢測該樁樁身砼質量存在嚴重的問題。鉆孔灌注樁砼質量不僅與澆注砼工藝有關，還與成孔工藝有很大的關系。鉆孔樁成孔質量在于：樁徑不小于設計樁徑，泥漿護壁可靠。關系到砼質量的灌注工藝主要是：控制好混凝土質量的和易性，防止出現堵管、埋管，引起斷樁事故；控制導管埋深，控制導管埋深在2～6m之間，使混凝土面處于垂直頂升狀，防止浮漿、泥漿卷入砼內；防止導管提離混凝土面而引起斷樁事故等。

3、沉渣厚度的檢查

對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發生大量沉降，同樣使樁的承載力失效，且影響其它樁的評定。因此鉆孔灌注端承樁另一個控制的關鍵還在于沉渣厚度的檢查驗收，尤其是嚴把二次清孔的質量最為關鍵。

人工挖孔樁質量控制的關鍵在于樁身混凝土澆搗工藝是否合理與地基承載力是否符合設計要求；鉆孔灌注樁的關鍵不僅在于施工工藝與地基承載力，還在于沉渣量是否符合規范要求。

三、混凝土灌注端承樁的基礎缺陷及防治

1、人工挖孔樁中的問題

人工挖孔樁產生的缺陷是樁身混凝土強度不足。產生原因 混凝土遭受孔內水的危害，引起砂漿稀釋，砂石下沉，嚴重破壞混凝土的強度。對摩擦樁來說，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的摩擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大，而對于鉆孔端承樁，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發生大量沉降，導致該樁失效，亦影響其它樁的評定。因此鉆孔灌注樁另一個監督的關鍵還在于沉渣量的檢查。如果端承樁荷載要求較?。ㄐ∮?（XX！妙a），而且地層是由強風化逐漸變到中、微風化，這時在樁底就可能遇到殘積強風化物夾硬碎石層，這種情況樁底的承載力就視風化物的結構緊密、軟硬情況、硬碎塊的大小及含量來判斷地基承載力，即參照碎石土的承載力；但是對于風化成砂土狀者，則參照砂土的承載力。

2、孔灌注樁中的問題

在鉆孔灌注樁施工過程中，判斷樁端是否進人樁基礎持力層以及嵌人深度，應依下列幾個方面進行綜合控制：工程地質勘察報告中鄰近孔的取芯情況；泥漿循環返上來的巖屑；鉆進情況（如鉆進基巖時，鉆桿不會異常振動，孔底鉆頭研磨巖石聲音均勻，說明巖石層比較完整，反之，巖石裂隙比較發育；若發現鉆進速度很慢，應及時檢查鉆頭，是否被極軟巖堵塞或者遇到堅硬巖石后鉆頭磨損等等）。泥漿過稠，增加了澆注混凝土的阻力，如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊，因此，在施工中經常發生導管堵塞、流動不暢等現象，有時甚至灌滿導管還是不行， 最后只好提取導管上下振擊，由于導管內儲存大量混凝土，一旦流出其勢甚猛，在混凝土流出導管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內，造成夾泥層。灌注混凝土過程中，因導管漏水或導管提漏而二次下球也是造成夾泥層和斷樁的原因。導管提漏有兩種原因： 一種是當導管堵塞時，一般采用上下振擊法，使混凝土強行流出，但如此時導管埋深很少，極易提漏。另一種是因泥漿過稠，如果估算或測混凝土面難，在測量導管埋深時，對混凝土澆注高度判斷錯誤，而在卸管時多提，使導管提離混凝土面，也就產生提漏，引起斷樁。

3、防治措施

以人工挖孔樁出現的問題為例分析其解決措施

①采用導管灌注法時，導管連接必須牢固，接口嚴密，無滲漏。導管配制長度以距離孔底300～500mm 為宜，以能順利排出隔水栓和混凝土為度。首批混凝土的灌注量應滿足埋管1m 以上，灌注過程應連續進行，并盡量縮短施工時間，且必須注意隨時觀測管內混凝土的下落及孔內水位的降情況。埋管深度必須計算準確，以防拔空，埋管深度一般控制在1～6m 以內，以2～3m 為佳，不得少于1m。導管提升速度必須緩慢，以便混凝土體彌合完整，防止泥漿混入；②對于孔內有地下水，水位低、水量小的樁孔，在澆搗時把混凝土拌均，水抽干，可以采用串筒迅速澆搗，但是在水位以下部分，必須調整混凝土配合比，適當減少用水量并增加水泥用量等；③對于水位高、出水量大的樁孔，在水位下必須采用水下混凝土配合比與導管灌注法灌注，在水位之上，為了避免水下導管灌注通病――樁身上部混凝土強度低，則可采用簡單串筒澆搗，但是水必須抽干，泥漿、浮漿要清除干凈，兩種不同方法施工的交接層，用插搗器穿過反復插搗3.2針對孔灌注樁中的問題的解決措施 。

結語

總之，混凝土灌注端承樁的質量監督主要依靠事前控制和事中控制，而關鍵的地方就在于地基承載力的鑒定，審查混凝土施工工藝是否合理，掌握樁缺陷的防治措施。本文主要探討了建筑混凝土灌注端承樁施工及防治措施來研究混凝土灌注端承樁的質量控制。

參考文獻：

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[2建筑樁基技術規范JGJ 94-94

[3]范江城.混凝土灌注端承樁的質量控制.施工技術，2009.