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混凝土灌注桩施工控制要点及质量监督的关键

作者：张建丽

来源：《桥视野·下》2013年第07期

摘 要 灌注桩质量监督控制的关键在于桩身混凝土浇捣工艺是否合理，地基承载力是否符合勘察及设计要求，桩底沉渣厚度、桩孔是否缩径、桩身倾斜是否满足规范要求等。因此，对桩基应加强施工过程的全面严格监督监控，并加强桩基承载力及桩身质量检验。 关键词 混凝土灌注桩 控制要点 质量监督

灌注桩从受力特性可分为端承桩和摩擦桩。对于端承桩而言，孔底沉渣是其施工质量监督的主要问题（当沉渣厚度过大，桩受荷时产生大量沉降，桩基将会破坏失效）。对于摩擦桩来说，其质量监督控制的关键就是对灌注桩施工的质量控制，而灌注桩施工监督控制过程中的关键又在于控制桩端地基的承载力、桩孔的成孔质量、桩身强度的监督控制、沉渣量的监督检查。桩基础作为建筑工程强制控制内容之一，是建筑工程质量控制的重中之重。 一、灌注桩质量监督的关键

1.桩质量监督关键之一：地基承载力的监督。地基承载力的鉴定在质量监督控制中，首先确保地基承载力是否符合勘察设计要求，否则将无法保证桩的设计承载力。对嵌岩桩地基承载力取决于岩层的构造、岩性等情况，以及端承桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度等。故此，控制基桩承载力就是对地基土的前期勘察试验和单桩承载力的试桩及检验，防止桩底存在软土、构造断裂带、强风化岩石、破碎岩石。

2.桩质量监督关键之二：桩身强度的监督。桩身质量的监督主要在于监督砼的质量。砼的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起，所以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，否则将起不到质量监督效果，致使在工程验收时，对工程质量的判定，将没有把握，检测出现的问题亦无从分析。

3.钻孔灌注桩质量监督关键之三：沉渣量的检查控制。对摩擦桩来说，由于其受力机理是通过桩表面和周围土之间的摩擦力或依附力，逐渐把荷载从桩顶传递到周围土体中，如果在设计中端部反力不大，端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大。而对于端承桩，如果沉渣量过大，势必造成桩受荷时发生大量沉降，可能使桩的承载力失效。

4.钻孔灌注桩质量监督关键之四：桩径、垂直度的检查。对于机械成孔的灌注桩缩径、垂直度是影响桩基质量的重要因素，是桩基监督控制的关键之一。缩径将导致桩钢筋保护层厚

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度、桩的直径不能满足要求严重的导致断桩；垂直度变差过大不但降低桩的承载力，也将导致无法保证一侧的钢筋保护层厚度，降低桩基的耐久性。 二、砼灌注桩基础缺陷及防治措施

1.人工挖孔桩。人工挖孔桩存在的主要问题，是桩身砼强度不足与离析。（1）原因：浇注工艺不当，使砼遭受孔内水的危害，引起砂浆稀释，砂石下沉，严重破坏砼的强度。（2）防治措施：第一，对于孔内有地下水，水位低、水量小的桩孔，在浇捣时把砼拌匀，水抽干，可以采用串筒迅速浇捣。但是在水位以下部分，必须调整砼配合比，适当增加水泥用量或外加剂等，增强砼的和易性与流动性。第二，对于水位高、出水量大的桩孔，在水位下必须采用水下砼配合比与导管灌注法灌注。

2.钻孔灌注桩。钻孔灌注桩主要存在以下问题：桩端地基承载力不足、缩径（孔径小于设计孔径）、桩底沉渣量过人、断桩与夹泥层。（1）桩底地基承载力不足。导致桩底地基承载力不足的原因，是桩端没有支撑在持力层上。防治措施：这种情况一般出现在复杂地层，这种地层最好作取芯检验，或参照邻近取芯情况、钻速、泥浆中的岩屑及钻进情况等分析，再根据工程地质资料进行综合考虑。（2）缩径（孔径小于设计孔径）。导致桩径缩径的原因：护壁不好，孔壁土体膨胀。防治措施：成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，增加泥浆比重。如出现缩径，采用上千反复扫孔的办法，以扩大孔径，再就是成孔后及时下钢筋笼和浇筑混凝土。（3）桩底沉渣量过大。导致桩底沉渣量过大的原因，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：认真检查，采用合适的测绳与测锤；一次清孔后，不符合要求，要采取措施。如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔；二次清孔可利用导管进行，在导管下完后，提离孔底0. 4 m左右，接上泥浆泵直接进行泥浆循环清孔，直至符合要求。（4）断桩与夹泥层。导致断桩与夹泥层的原因，一是泥浆过稠，增加了浇注砼的阻力；二是灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏所造成夹泥层和断桩；三是灌注时间过长，上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣；将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，引发断桩事故。防治方法：一是认真做好清孔，防止孔壁坍塌；二是尽可能提高混凝土浇筑速度；三是提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程；四是灌注水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。 三、砼灌注桩施工控制要点

1.强风岩承载力的判定。作为质监部门，有条件的话要尽量做荷载试验作对比，对于人工挖孔桩，要下孔全面了解桩底岩石情况，参照有关经验知识来判定。

2.中、微风化岩承载力判定。影响桩底承载力的因素有：结构情况、桩底嵌入岩石深度、岩石单轴抗压强度。一般承载力的判定方法是依据岩石饱和单轴抗压强度标准值乘以折减系数，换算成岩石地基承载力的设计值。 f=yfrk

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式中： f-岩石地基承载力的设计值（kPa）； y-折减系数；

frk-岩石饱和单轴抗压强度标准值（kPa）。

3.钻孔灌注桩基底承载力判定。对于人工挖孔桩，应检查岩石的构造情况，同时还应检查岩层下面有没有软弱夹层（如发现岩石下卧软夹层，施工时应全部清除）。

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。 4.桩身混凝土质量判定。比较准确判断桩身砼质量的是抽芯，但是由于抽芯为损伤性检验，且费用高、时间长，所以常常采从动测法判定桩身混凝土的质量，而动测法具有一定的局限性，仅动测结果不能作为桩基工程竣工厂的验收依据，用于普查质量仅供验收参考。判断混凝土质量还要依施工单位素质，主要掌握施工过程情况与施工记录。（1）审查主要施工人员、施工单位所施工过的工程质量情况。（2）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。（3）对施工记录进行审查，要求施工单位认真做好成孔记录与灌注记录，认真分析记录中出现的机械故障及孔内异常情况、事故等，并进行分析判断。 四、结束语

总之，砼桩质量监督的关键环节在于地基承载力的判定，审查砼施工工艺是否合理，掌握桩缺陷的防治措施。这样才能对砼桩质量进行控制，达到质量监督的目的。