隨著我國交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式以其適應(yīng)性強、成本適中、施工簡便等特點仍將被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其它工程領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程，但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對其施工過程每一環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)格要求，對各種影響因素都必須有詳細(xì)的考慮，如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不嚴(yán)，就會在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量事故，小到塌孔松散、縮頸，大到斷樁報廢，給國家財產(chǎn)造成重大損失，直至影響工期并對整個工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。據(jù)2006年10月北京全國樁基動測學(xué)術(shù)交流會上統(tǒng)計資料表明，在被檢測的灌注樁中大約有5～10％是有缺陷的，不良地質(zhì)中灌注樁缺陷率更高達(dá)14.7％，所以，必須高度重視并嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，盡量避免發(fā)生事故及減少事故造成的損失，以利于工程的順利進(jìn)展。
1、基本情況
某公路全長56.274km，分兩期修建。一期開工建設(shè)的工程內(nèi)容有43.6km的路基工程及橋涵通道等構(gòu)造物，共有鉆孔灌注樁711根。處于平原內(nèi)，地質(zhì)較不穩(wěn)定。K0～K20范圍內(nèi)，20m以內(nèi)地層土體主要為黃土狀亞砂土、亞粘土及細(xì)、中砂，地下水位深1.0m左右，黃土狀亞砂土軟塑或流塑，細(xì)中砂以松散為主，局部中密，屬于較差地質(zhì)段落。該工程發(fā)生的18根缺陷樁較集中分布于這一區(qū)間內(nèi)，占總量的2.53％。
2、幾種缺陷樁的形成與處治
2.1斷樁
2.1.1形成斷樁原因分析
斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對策，預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個方面：
灌注混凝土過程中，測定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象形成夾層斷樁。特別是鉆孔灌注樁后期，超壓力不大或探測儀器不精確時，易將泥漿中混合的坍土層誤為混凝土表面。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)程用規(guī)定的測身錘測量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認(rèn)真核對，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。
在灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過大，以及灌注時間過長，導(dǎo)致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導(dǎo)管，在提升時連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。
卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料(有的機械配料不及時校核)隨意性大，責(zé)任心差，造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大，使坍落度波動大，拌出混合料時稀時干。坍落度過大時會產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管；坍落度過小或灌注時間過長，使混凝土的初凝時間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，都會導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。所以嚴(yán)格控制混凝土配合比，縮短灌注時間，是減少和避免此類斷樁的重要措施。
坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位組織施工時重視不夠，有甚者分包或轉(zhuǎn)包，施工者談不上有什么經(jīng)驗，在灌注過程中，井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等造成類泥沙性斷樁。這類現(xiàn)象在本工程的斷樁中占有相當(dāng)大的比例，較為嚴(yán)重。而且位置深、難處理，是導(dǎo)致工期無限延期及經(jīng)濟(jì)上大量浪費的重要因素之一。
另外，導(dǎo)管漏水、機械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認(rèn)真對待灌注前的準(zhǔn)備工作，這對保證樁基的質(zhì)量很重要。
2.1.2斷樁處理的幾種方法
原位復(fù)樁。對在施工過程中及時發(fā)現(xiàn)和超聲波檢測出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新澆筑一根新樁，做到較為徹底處理。此種方法效果好、難度大、周期長、費用高，可根據(jù)工程的重要性、地質(zhì)條件、缺陷數(shù)量等因素選擇采用。
接樁。如K7＋954.5小橋0#-6樁，在灌注過程中發(fā)生導(dǎo)管焊口破裂，裂縫長30cm，寬0.5cm。設(shè)計樁長為26m，當(dāng)時水下混凝土已灌注17m，為確保工程質(zhì)量，停止混凝土的澆筑并提前拔出導(dǎo)管。確定接樁方案，首先對樁進(jìn)行聲測確定好混凝土的部位；其次，根據(jù)設(shè)計提供的地質(zhì)資料表明樁頂以下10m均為粘土層，確定井點降水-開挖-20#素混凝土進(jìn)行護(hù)壁，護(hù)壁內(nèi)用Φ12的鋼筋箍圈以20cm間距進(jìn)行加固，護(hù)壁間連接筋用Φ12鋼筋以20cm間距布置。第三，挖至合格數(shù)處利用人工鑿毛，按挖孔法混凝土施工方法進(jìn)行混凝土的澆注。
樁芯鑿井法。這種方法說起來容易做起來難，即邊降水邊采用風(fēng)鎬在缺陷樁中心鑿一直徑為80cm的井，深度至少超過缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用挖孔混凝土施工方法澆筑膨脹混凝土。此方法日進(jìn)度0.6m，如果遇到個別樁水處理不好、降不下去，更是困難重重，導(dǎo)致質(zhì)量、工期和經(jīng)濟(jì)上的重大損失。
2.2縮頸
在鉆孔過程中，由于鉆錐磨損或焊補不及時，再或地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等，容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。如K10＋028.8京廣立交橋2#-4樁，設(shè)計樁長46m，直徑1.5m，在28～30m處出現(xiàn)縮孔，即出現(xiàn)膨脹性軟土，俗稱探頭泥，成孔檢驗不太仿事，但至下鋼筋籠時鋼筋籠下不去，拔出鋼筋籠用鉆錐上下沖擴(kuò)后仍下不去，回填重新鉆孔反復(fù)3次，最后下決心在錐頭上加焊8cm的合金鋼，再度擴(kuò)大孔徑，成孔后重新澆筑，增加混凝土80余方。
2.3灌注時發(fā)生井壁坍落
成孔后灌注水下混凝土?xí)r發(fā)生坍孔現(xiàn)象，若坍塌不止，應(yīng)將導(dǎo)管拔出，以粘土回填重新成孔；輕微坍落在施工中不易被察覺，聲測時發(fā)現(xiàn)局部裹泥或夾砂現(xiàn)象。如K30＋286白馬泉小橋1#-3樁，在距聲測管頂端6.5～7.0m斷面處出現(xiàn)異常情況，AB測面讀數(shù)均勻正常，但BC、AC面無讀數(shù)，判定此兩面交匯處可能出現(xiàn)裹泥塊。該標(biāo)在C聲測管處用鉆機干鉆一直徑為1.2m，距樁頂7m的井，用木板和鋼筋圈加固后，派人從距樁頂6.5m處開鑿，發(fā)現(xiàn)C聲測管處有一高32cm、寬14cm、深16cm的黏土塊。采用清除-鑿出新鮮混凝土2cm-清洗(飽和面干)-高標(biāo)號混凝土修補，保證了樁的整體性和完整性。根據(jù)實際情況還可以采用壓漿、旋噴等工藝處理樁芯局部夾泥砂或空洞等缺陷，不再贅述。
3、鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制
鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與安全。部頒《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》JTJ07198對鉆孔灌注樁的質(zhì)量作了嚴(yán)格的要求，增加了6.3.1.5和6.3.1.6條，明確規(guī)定了鉆孔灌注樁進(jìn)行無破損檢測，這一結(jié)果需由設(shè)計單位的確認(rèn)。對鉆孔灌注樁的質(zhì)量控制，我們認(rèn)為在現(xiàn)時代仍應(yīng)強調(diào)以下幾點：
對質(zhì)量控制應(yīng)注重預(yù)防為主，即在施工前做好充分準(zhǔn)備工作，制定相應(yīng)的防范措施，并責(zé)任到人。
嚴(yán)把隊伍進(jìn)場關(guān)。“一流隊伍投標(biāo)、二流隊伍進(jìn)場、三流隊伍干活兒”的現(xiàn)象在建筑市場上仍然存在。只有從嚴(yán)把關(guān)，使一流人才、先進(jìn)的工藝，過硬的設(shè)備進(jìn)場，就為優(yōu)良工程打下了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ)。
嚴(yán)把檢測關(guān)。橋梁鉆孔灌注樁無破損檢測是確保施工質(zhì)量的一個重要技術(shù)檢測手段，我們的做法是：A、對承擔(dān)本工程樁基無破損檢測任務(wù)的單位和個人進(jìn)行資格審查；B、逐根樁作超聲波法檢測；C、對處理后的缺陷樁做二次聲測，若聲測仍有缺陷，則該樁再輔以承載試驗(大應(yīng)變)，以確保成樁質(zhì)量及工程的安全性。
