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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.本文由tsyhld贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。 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。 由于桩基工程的 隐蔽性，给质量监督带来一定难度。本文根据多年监督质量的经验，提出了桩基监督的一些 关键性问题及其解决方法。 灌注桩 （端承桩， 简称桩） 质量监督从验收规范看十分简单， 无非是地基承载力的鉴定、 钢筋笼的检查与桩砼质量的判定， 但由于地下工程不可见的因素很多， 因此判定起来较难准 确把握。依据本人多年工作经验分两个问题：从桩的承载机理看质量监督的关键；桩的缺陷 与防治措施，桩质量的判定，围绕桩监督问题进行判析。 一、从灌注桩承载机理看质量控制的关键 从灌注桩承载机理看质量控制的关键 端承桩的承载机理是桩把荷载传递到桩的底部， 它支承在坚固的岩土上， 不难得出桩的 承载力取决于桩身强度与地基承载力。 当桩身强度地基承载力，桩的承载力地基承载力；反之，桩身强度地基承载力， 桩的承载力桩身强度。此公式在孔底无沉渣情况下成立。对挖孔桩沉渣还是问题，沉渣量 过大，桩受荷时发生大量沉降，桩将失效。 桩质量监督关键之一地基承载力的鉴定 从桩的施工程序来讲，在质量控制中，首先确保地基承载力符合设计要求，否则将使桩 失效。 地基承载力取决岩层的构造情况、桩嵌入岩石的深度、岩石单轴饱和抗压强度。 桩质量监督关键之二桩身强度的控制（在于施工工艺） 地基承载力符合设计要求，如桩身强度不足，桩的承载力亦得不到保证，桩身强度是桩 质量监督的另一关键。 桩身质量监督主要在于控制混凝土的质量，桩身强度取决于钢筋笼的制作质量与砼质 量。钢筋笼的制作检查简单明了；而影响砼质量因素则很多，有些是可见的，有些是不可见 的。在工程实践中，不少桩由于砼质量问题而使桩身强度达不到设计要求，因此桩身质量的 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 证措施进行严格控制， 否则， 起不到质量控制效果， 工程验收时， 对工程质量如何没有把握， 检测出现的问题亦无从分析。 钻孔桩砼质量不仅与浇注工艺有关， 还与成孔工艺有很大关系。 要确保桩孔成孔质量与 灌注工艺的合理性，操作得当。钻孔桩成孔质量在于：桩径不小于设计桩径，护壁可靠；关 系到砼质量的灌注工艺主要是：a）控制好混凝土质量的和易性，防止出现堵管、埋管，引 起断桩事故；b）控制导管埋深 2-4m，使砼面处于垂直顶升状，不使浮浆、泥浆卷入砼，防 止提漏引起断桩事故。 桩质量监督关键之三沉渣量的检查 对摩擦桩来说， 由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力， 逐渐 把荷载从桩顶传递到周围的土体中， 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；而对于钻孔端承桩，如果沉渣量过大，势必造成受荷时发生大量沉降，同样使 桩的承载力失效。 二、砼灌注桩基础缺陷及防治措施 钻孔灌注桩 桩底地基承载力不足 原因：桩端没有支承在持力层上面。 防治措施：这种情况一般出现在复杂地层，一般最好取芯检验，如不能孔孔取芯，要参 照邻近取芯情况、 钻速、 泥浆返上的岩屑及钻进情况 （一般钻进至微风化岩时， 钻头不蹩钻， 主动钻杆振动不很厉害，钻进声音感觉较好） 、工程地质资料进行综合考虑。 缩径（孔径小于设计孔径） 原因：塑性土膨胀。 防治措施：成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形 成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大 孔径。 桩底沉渣量过大 原因：检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。 防治措施： （1）认真检查，采用正确的测绳与测锤； （2）一次清孔后，不符合要求，要 采取措施：如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量， 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，准备一个清孔接头， 一头可接导管，一头接胶管，在导管下完后，提离孔底 0.4m，在胶管上接上泥浆泵直接进 行泥浆循环。二次清孔优点：及时有效保证桩底干净。 钢筋笼上浮 原因： （1）当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距钢筋笼仅 1m 左右 距离时，由于浇注的砼自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮； （2）由于砼灌注至钢 筋笼且导管埋深较大时，其上层砼因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋笼 有一定握裹力， 如果此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上， 混凝土在导管流出后将以一 定速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。 防治措施： （1）灌注砼过程中，应随时掌握砼浇注标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底 端 2-3m 时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上； （2）当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停 止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。 断桩与夹泥层 原因： （1）泥浆过稠，增加了浇注砼的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，因 此，在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好 提取导管上下振击，由于导管内储存大量砼，一旦流出其势甚猛，在砼流出导管后，即冲破 泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层； （2）灌注砼过程中，因导管漏 水或导管提漏而二次下球也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：a.当导管堵 塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏。b. 因泥浆过稠，如果估算或测砼困难，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管 时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏，引起断桩； （3）灌注时间过长，而上部砼已接近 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，造成砼灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故； （4）导管埋得太深， 拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入。 防治方法： （1）认真做好清孔，防止孔壁坍塌； （2）尽可能提高混凝土浇注速度：a.开 始浇砼时尽量积累大量砼，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。b.快速连续浇注，使砼和 泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞； （3）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； （4）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。 砼灌注桩质量判定 桩身混凝土质量判定。 比较准确判断桩身砼质量的是静载与抽芯，但是由于静载、轴芯为操作性检验，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，而动测法具有一定的局限性，动 测结果不能作为桩基工程竣工的验收依据，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，掌握施工过程实际情况与施工记录。主要依据： 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。如：挖孔桩水位高、水量大、有没有采 用水下砼配合比与水下导管法灌注，如没有，依出水量大及浇捣方法，就可推断混凝土严重 离析等； 钻孔桩钢筋笼如没有设置混凝土保护层垫块， 再检查一下灌完桩钢筋笼的位置情况， 可推定保护层是否严重不足； （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，并进行推断。比如： 在成孔记录中没有发现塌孔现象，而桩的充盈系数又大，说明在浇注的过程中有塌孔现象， 必然导致桩底沉渣量过多或桩身砼夹砂、夹泥，桩体形成“大肚子”；如果在施工过程中曾发 生过堵管事故，拔管后进行二次灌注，就会存在断桩或夹泥层。但缺陷的严重程度还要分析 其事故具体处理措施而得知。 总之，质量监督中桩砼质量的判定，要掌握现场施工实际情况与工艺情况、准确的现场 施工记录，并了解施工单位素质，方可比较准确判定砼质量。 综上所述， 砼桩质量监督的关键环节在于地基承载力的鉴定， 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。 钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设 备投入不大等优点。 但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行， 其施工过程无法 直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。 分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质 量，确保基础工程安全的重要措施。本文根据作者多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验， 简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施， 旨在为类似 工程提供借鉴。 一、无套管施工法中孔壁坍塌及对策 无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因， 将会出现因漏水、 漏浆等 导致的孔壁坍塌的质量事故。钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然 漏失， 则表示有孔壁坍陷迹象。 根据对此类问题的分析， 发现造成施工事故的原因主要在于： 护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适； 保持的水头压力不够； 地下水位有较高的承压力； 在砾石层等处有渗流水或者没水，孔中出现跑水现象； 泥浆的容重及浓度不足； 成孔速度太快，在孔壁中来不及形成泥膜； 用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤； 沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁； 造孔机械的机械力过大，致使护筒与土层之间的粘着力减弱； 针对这种问题，应采取的相应处理措施为： 施工现场在埋设灌注桩的护筒时， 坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实， 必须 注意保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持 1.0-1.5m 的水头高度。 当发现地基有地下水时， 应密切注意是否夹有不透水层。 当下层的承压地下水的水头比 下层的地下水位高时，必须能保持足够的泥水压力，在施工前的地质情况勘测中，一定要求 给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。 泥浆的比重以 1.021.08 左右为宜。另外，在成孔时，如果遇到砾石层等土层产生大量 漏浆时，应考虑是否改成其他施工方法。 当中断成孔作业时，要着重监视漏水、跑浆的情况。 在反循环钻孔法的成孔施工中，钻孔速度不宜过快，如果孔壁未形成有效泥浆膜，施工 中将易出现孔壁坍塌的质量事故。 成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取， 对于淤泥 质等非常软弱的地质，如果成孔速度过快，造孔的桩孔将很不规则，对于砂、砂砾等土层若 成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象，在现场调查中发现，孔中水的 向下流速超过 12m/min，在负压的作用下，孔壁非常容易发生坍塌现象。 为避免此类问题的发生，在施工中，要求施工人员要严格按施工规范进行施工，深入理 解设计意图是确保成功施工的关键因素，塌孔的桩孔应及时回填，当地层呈现稳定状态后， 应适当的停置 35 天后再度施工为宜。 在钢筋笼的沉放过程中，多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式，然后用空气升液法、砂 泵等设备抽出搅混的泥浆，同时，要注意避免射水压力过大，破坏钻孔的完整。 二、缩颈 缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题， 主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀 造成。针对这种情况，应采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度， 在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊 接一定数量的合金刀片， 在钻进或起钻时起到扫孔作用。 另外， 可采用上下反复扫孔的办法， 以扩大孔径。 三、钢筋笼上浮 用全套管法成孔后， 在浇筑混凝土时， 有时钢筋笼会发生上浮， 其原因及相应对策如下： 套管底部内壁黏附砂浆或土粒， 由于管的变形， 使内壁产生凹凸不平， 在拔出套管时， 将钢筋笼带上来。此时，应注意在成孔前，必须首先检查最下部的套管内壁，当堆积大量粘 着物时，一定要及时清理。如确认有变形，必须进行修补，待成孔结束时，可用张大锤式抓 斗，使其反复升降几次，以敲掉残余在管内壁上的土砂，确保孔底水平。 当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小，有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料 时，会发生钢筋上浮现象，出现这种问题处理的方法是，使箍筋与套管内壁之间的间隙要大 于粗骨料的最大尺寸的 2 倍。 钢筋笼自身弯曲，钢筋笼之间的接点不好、弯曲，箍筋变形脱落，套管倾斜等，使得 钢筋与套管内壁的接触过于紧密时，也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时，应注意提高 钢筋笼加工、组装的精度，防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时 要确认钢筋笼的轴向准确度等，不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中，不得敲打钢筋笼的顶部， 在贯入套管时，必须注意汽锤制度。 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， 已接近 初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼 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升。当此类 现象发生时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导 管后再进行浇注，上浮现象即可消失。 钢筋笼放置初始位置过高， 混凝土流动性过小， 导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼 被混凝土拖顶上升。 钢筋笼初始位置应定位准确， 并与孔口固定牢固。 加快混凝土灌注速度， 缩短灌注时间， 或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在 1.5-2.0m。 除此之外，在浇筑混凝土之前，一定要将套管稍稍往上提一点，以确认钢筋笼是否存 在上浮现象。 四、桩底沉渣量过多 清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节， 通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全 部清除，使混凝土与岩基结合完好，提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣的主要原因及 处理的措施如下： 桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定，清孔不干净或未进行二次清孔造成 的；施工中应保证灌注桩成孔后，钻头提高孔底 10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时 间不少于 30 分钟，然后将锤式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。 当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时， 桩底的沉渣浮起困难， 沉渣将堆积在桩 底，影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不能用 清水进行置换。 钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会发生碰撞孔壁的事故， 孔壁的泥土会坍落在桩底；因此，钢筋笼吊放时，务使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避 免碰撞孔壁。在钢筋笼的加工工艺上，可选用冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔 时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管 进行二次清孔， 使用方法是用空气升液排渣法或空吸泵反循环法。 这种方法是用已有的空吸 泵、空压机，在导管上备有承接管，它无需特殊设备，在任何施工方法中均可采用。 清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离 宜为 30-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下 1.0m 以上，以利 用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。 五、导管进水 在浇注混凝土过程中，有时会发生由于过量上提导管，使接头部分产生漏水等情况，将 造成混凝土离析、流动等质量事故，在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理， 不得发生泥浆水进入导管的质量事故。一旦生发上述事故，可采取如下的处理措施： 浇筑混凝土之前，若发现导管口出现漏水现象时，应立即提起到导管进行检查，对漏水 部位进行严格的防水处理后，再重新放入桩孔中，建筑混凝土。 在任何情况下， 都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中， 当发现导管上提明显 过量时，应迅速将导管插到混凝土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽 到之后，再继续浇筑混凝土。 六、断桩 由于混凝土凝固后不连续， 中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。 造成原因及 防治措施如下： 施工中若发生导管底端距孔底过远，则混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混 凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。 为避免质量事故的发生，桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时 间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。这就 要求在灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。 有时受地下水活动的影响或导管密封不良， 冲洗液浸入混凝土水灰比增大， 形成桩身 中段出现混凝土不凝体。 在地下水活动较大的地段， 事先要用套管或水泥进行处理， 止水成功后方可灌注混凝土。 帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封 性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。 在浇注混凝土时，由于导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因 造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。 施工中应明确规定，混凝土浇注过程中，一旦开始浇筑工序，一定要连续完成改作业， 确保在混凝土初凝时间内连续浇注，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并随时控制混 凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，严格遵守操作规程。 施工中还会发生浇注混凝土时， 没有从导管内灌入， 而采用从孔口直接倒入的办法灌 注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。 因此，施工要求中要严格确定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流动性，坍 落度损失亦满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌 注的混凝土要足量，避免埋下质量事故的隐患。 七、钻孔内的有害气体 由于地质构造或其他特殊原因， 在灌注桩的成孔过程中， 发现桩孔中产生沼气、 天然气、 硫化氢等有害气体，全套管施工中，当需要在孔口附近进行焊接钢筋骨架时，焊接的电火花 会点燃桩孔内可燃性气体而发生爆炸的质量事故。 为避免上述事故的发生， 在进行焊接作业前， 首先利用有害气体探测器或火绳等检查桩 孔中是否存在有害气体， 一般情况下， 桩孔中的可燃气体， 应用注水法排除孔中的有害气体； 当气体量较少时，也可以利用火绳等将有害气体燃烧掉。 八、结语 本文根据作者多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验， 分析了影响钻孔灌注桩施工质量 的几种因素，包括孔壁坍塌、缩颈、钢筋笼上浮、桩底沉渣、导管进水、断桩、钻孔内有害 气体，并提出了相应的防范和处理措施，可以为类似工程提供借鉴。 目前，钻孔灌注桩在亚砂土地区工程中广泛使用，工艺日趋完善。钻孔灌注桩的水下砼灌注 是成桩的关键环节，但往往由于施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题 也时有发生。因此，运用科学、实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。 如杭州市某广场桩基工程采用钻孔灌注桩(800，桩长 7062 米)共 121 根，围护采用 钻孔灌注桩加水泥搅拌作为止水帷幕(700，桩长 1350 米)共 176 根。钻孔灌注桩数量大， 桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量，关系到整个工程的质量，由于我 们正确地选用了科学合理的施工工艺， 使钻孔灌注桩单桩静载试压全部优良。 现对其施工作 以下要点分析： 一、水下灌注砼的性能参数 (一)砼原料 粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于 2，以提高砼的流动性，防止堵管。 (二)砼初凝时间 一般砼初凝时间仅 35 小时， 只能满足浅孔小桩径灌注要求， 而深桩灌注时间约为 5 7 小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于 8 小时。 (三)砼搅拌方法和搅拌时间 为使砼具有良好的保水性和