混凝土灌注端承桩的质量控制研究

沈银松

摘要：针对现在建筑科学技术迅速发展的形势，在其施工中存在的各种问题也接踵而至。本问研究从混凝土灌注端承桩的承载机理入手，举出在建筑中经常出现的质量问题为例来对我们应该如何防治其缺陷提出相应的措施。

关键词：混凝土灌注端承桩；质量控制；防治措施

中图分类号：TV331文献标识码： A

一、混凝土灌注端承桩的意义

桩基是常用的一种基础形式，是深基础的一种。当天然地基上的浅基础沉降量过大或地基的稳定性不能满足建筑物的要求时，常采用这种基础。按桩的传力及作用性质可分为端承桩和摩擦桩。端承桩是穿过软土层而达到硬土层或岩层的一种桩，上部结构荷载主要依靠桩端的反力支撑。端承桩的承载力主要取决于地基承载力与桩身强度。在理想状态（孔底没有沉渣下，可对端承桩的承载力作如下判定：当桩身强度>地基承载力，桩的承载力=地基承载力；当桩身强度<地基承载力，桩的承载力=桩身强度。混凝土灌注端承桩是一种较为普及的基础施工技术，从国家验收规范来看，混凝土灌注端承桩的质量监督的形式也十分简单，无非是地基承载力的鉴定、钢筋笼的检查与桩混凝土质量的判定，所以往往对其的质量监督得不到足够的重视，但笔者经过多年的经验发现这种意识上的漠视却带来很大的教训。

二、从灌注桩承载机理把握质量控制的关键

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层上，因此可以得出桩的承载力取决于桩身混凝土强度或岩土层地基承载力的结论。

当桩身混凝土强度大于地基承载力时，桩的承载力取决于岩土层地基承载力；反之，桩身强度小于地基承载力时，桩的承载力取决于桩身混凝土强度。但该结论是在孔底没有沉渣的情况下成立。对人工挖孔灌注端承桩而言，沉渣比较容易清理，不是主要问题；而对于钻（冲）孔灌注端承桩则是存在的，由于清孔质量控制不好，致使孔底沉渣量过大，因而桩在垂直荷载的作用下会发生较大的沉降，桩的承载力会大大减低甚至失效。

1、地基承载力的鉴定

从桩的施工过程来讲，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等。 如果施工地区处于断裂带，在施工中就要注意夹层的存在。

2、桩身混凝土强度的控制

地基承载力符合设计要求，如桩身混凝土强度不足，桩的承载力亦得不到保证，因此桩身强度是桩质量控制的另一关键。对桩身混凝土质量控制主要在于控制混凝土的灌注质量。而影响混凝土质量因素则很多，有些是可见的，有些是不可见的。在工程实践中，不少桩由于混凝土灌注质量问题而使桩身砼强度达不到设计要求，因此桩身质量的主要在于控制混凝土的质量。

人工挖孔桩砼缺陷主要产生于砼浇捣工艺。有些工程的人工挖孔桩由于桩孔水位高，出水量快且大，为了方便施工，施工人员自行采用简易串筒灌注，浇捣砼时，从孔底至上6m左右“砼”表面有很高的水位，浇捣入孔的砼遭受水的危害，砂浆稀释、骨料下沉，造成砼严重离析，经检测该桩桩身砼质量存在严重的问题。钻孔灌注桩砼质量不仅与浇注砼工艺有关，还与成孔工艺有很大的关系。钻孔桩成孔质量在于：桩径不小于设计桩径，泥浆护壁可靠。关系到砼质量的灌注工艺主要是：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；控制导管埋深，控制导管埋深在2～6m之间，使混凝土面处于垂直顶升状，防止浮浆、泥浆卷入砼内；防止导管提离混凝土面而引起断桩事故等。

3、沉渣厚度的检查

对于钻孔端承桩，如果沉渣量过大，势必造成桩受荷时发生大量沉降，同样使桩的承载力失效，且影响其它桩的评定。因此钻孔灌注端承桩另一个控制的关键还在于沉渣厚度的检查验收，尤其是严把二次清孔的质量最为关键。

人工挖孔桩质量控制的关键在于桩身混凝土浇捣工艺是否合理与地基承载力是否符合设计要求；钻孔灌注桩的关键不仅在于施工工艺与地基承载力，还在于沉渣量是否符合规范要求。

三、混凝土灌注端承桩的基础缺陷及防治

1、人工挖孔桩中的问题

人工挖孔桩产生的缺陷是桩身混凝土强度不足。产生原因 混凝土遭受孔内水的危害，引起砂浆稀释，砂石下沉，严重破坏混凝土的强度。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，势必造成桩受荷时发生大量沉降，导致该桩失效，亦影响其它桩的评定。因此钻孔灌注桩另一个监督的关键还在于沉渣量的检查。如果端承桩荷载要求较小（小于1（XX！妙a），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来判断地基承载力，即参照碎石土的承载力；但是对于风化成砂土状者，则参照砂土的承载力。

2、孔灌注桩中的问题

在钻孔灌注桩施工过程中，判断桩端是否进人桩基础持力层以及嵌人深度，应依下列几个方面进行综合控制：工程地质勘察报告中邻近孔的取芯情况；泥浆循环返上来的岩屑；钻进情况（如钻进基岩时，钻杆不会异常振动，孔底钻头研磨岩石声音均匀，说明岩石层比较完整，反之，岩石裂隙比较发育；若发现钻进速度很慢，应及时检查钻头，是否被极软岩堵塞或者遇到坚硬岩石后钻头磨损等等）。泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，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混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，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。灌注混凝土过程中，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： 一种是当导管堵塞时，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。另一种是因泥浆过稠，如果估算或测混凝土面难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩。

3、防治措施

以人工挖孔桩出现的问题为例分析其解决措施

①采用导管灌注法时，导管连接必须牢固，接口严密，无渗漏。导管配制长度以距离孔底300～500mm 为宜，以能顺利排出隔水栓和混凝土为度。首批混凝土的灌注量应满足埋管1m 以上，灌注过程应连续进行，并尽量缩短施工时间，且必须注意随时观测管内混凝土的下落及孔内水位的降情况。埋管深度必须计算准确，以防拔空，埋管深度一般控制在1～6m 以内，以2～3m 为佳，不得少于1m。导管提升速度必须缓慢，以便混凝土体弥合完整，防止泥浆混入；②对于孔内有地下水，水位低、水量小的桩孔，在浇捣时把混凝土拌均，水抽干，可以采用串筒迅速浇捣，但是在水位以下部分，必须调整混凝土配合比，适当减少用水量并增加水泥用量等；③对于水位高、出水量大的桩孔，在水位下必须采用水下混凝土配合比与导管灌注法灌注，在水位之上，为了避免水下导管灌注通病――桩身上部混凝土强度低，则可采用简单串筒浇捣，但是水必须抽干，泥浆、浮浆要清除干净，两种不同方法施工的交接层，用插捣器穿过反复插捣3.2针对孔灌注桩中的问题的解决措施 。

结语

总之，混凝土灌注端承桩的质量监督主要依靠事前控制和事中控制，而关键的地方就在于地基承载力的鉴定，审查混凝土施工工艺是否合理，掌握桩缺陷的防治措施。本文主要探讨了建筑混凝土灌注端承桩施工及防治措施来研究混凝土灌注端承桩的质量控制。

参考文献：

[1张永峰. 钻孔灌注桩的施工技术和质量控制[M].河南水利与南水北调．2009(10)．

[2建筑桩基技术规范JGJ 94-94

[3]范江城.混凝土灌注端承桩的质量控制.施工技术，2009.