溶岩地区冲击钻成孔质量缺陷及预防措施

郑祥军，宋传伟，王　军

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276006）

溶岩地区冲击钻成孔质量缺陷及预防措施

郑祥军，宋传伟，王军

（山东临沂水利工程总公司，山东 临沂 276006）

【摘要】以溶岩地质冲击钻成孔后桩基施工为例，分析钻机在成孔过程中容易出现的质量缺陷问题，提出了施工过程中应采取的对策措施。

【关键词】溶岩地质；冲击钻；桩基施工；质量；缺陷

在石灰岩、安山岩交替出现，岩溶和裂隙发育地层较多的地区进行桩基施工综合验收时，须进行桩身完整性和承载力检测，具体有静载试验、低应变检测等技术。如果在检测后发现桩基存在问题，施工单位不仅面临着甲方的巨额索赔，还有建设行政主管单位的通报甚至吊销资质证书的处罚。所以在桩基施工过程中如何预防发生潜在的质量缺陷成了重中之重。

1　静载试验不合格

根据JGJ94-2008《建筑桩基技术规范》工程桩承载力验收检测，当采用静载试验时，同一条件下检测数量不应少于总桩数1%且不得少于3根，当总桩数在50根以内时不应少于2根。如果在检测后发现静载试验不合格，还需要加大抽检数量做进一步的验证。而施工过程中泥浆指标控制不好，沉渣过多；桩底没有完全嵌入岩层；混凝土严重离析等都是造成静载试验不合格的潜在因素。

1.1孔底沉渣的预防纠正措施

孔底沉渣厚度直接影响基桩的承载能力，规范规定了端承桩沉渣厚度不大于50mm。冲击成孔的桩一般采用泥浆泵循环法清孔排渣，在成孔过程中应严格控制泥浆比重，成孔后及时清渣捞渣，不得过快过稀更换泥浆，等到清渣彻底后方可更换到符合灌注条件的泥浆比重。成孔验收结束后，下放钢筋笼和导料管时应进行二次清孔，把下钢筋笼过程中撞掉的泥渣再次进行清渣处理，等清孔到符合验收规范的要求后方可灌注。

1.2桩底没有完全嵌入完整岩面

桩基勘探一般是一桩一勘，对于石灰岩地层岩石面不规则地区，勘探孔一般都在桩中心，对大直径桩基有时会出现勘探与实际不符的现象。这就要求钻机人员在成孔过程中应认真观察实际入岩情况与勘察报告是否相符，如发现实际钻进情况与勘察报告不符时应及时上报监理与设计单位，及时进行设计变更，以确保入岩深度满足设计要求。

1.3混凝土严重离析

桩基凿除混凝土桩头后有时发现桩身混凝土严重离析，漏石子，无强度，做试验时沉降超过规范而导致静载试验不合格。这就要求混凝土灌注过程中严格控制好混凝土的坍落度，水下混凝土坍落度宜控制在180～220mm之间，首批混凝土、灌注中间及灌注结束前要进行最少3次的现场坍落度试验，试验不合格的混凝土严禁使用。

2　基桩低应变动力检测不合格

2.1桩身夹层、断桩的预防措施

桩身质量也是影响检测结果的重要因素，混凝土灌注过程是桩基施工的主控项目，整个灌注过程监理还应旁站。灌注前要认真计算好导管离孔底的距离，一般控制在导管底部离孔底距离30～50cm，首盘混凝土方量要根据桩径的不同计算清楚，保证首盘混凝土灌注量要埋住导管不低于80cm，灌注中混凝土面上升标高应有专业人员认真测量、计算。整个灌注过程做好现场记录，确保导管埋深范围不少于2～6m，适当的导管埋深有利于确保桩身质量及灌注速度，在准确确定混凝土面标高的基础上，掌握适当的拔管速度，拔管速度要遵循“慢且勤”的原则，绝对不允许导管埋深大于6m而不拔管，避免产生夹层与断桩的现象。遇溶洞桩孔，应考虑混凝土超灌，灌注前材料要准备充分，避免待料而影响混凝土质量，防止出现导管拔离混凝土表面的现象。

2.2孔壁坍塌、局部缩径、扩径

杂填土主要分布在地表浅部，结构松散，钻机冲击过程中一般会出现孔壁坍塌现象。开孔时应低锤密击，回填黏土反复冲击造壁，必要时可投入适量水泥，提高泥浆比重和黏度，维护孔壁稳定，防止塌孔。淤泥和基岩面附近的软流塑土层常出现缩径现象。向孔内投黏土、小块石或砖块，采取小冲程反复冲击，提高泥浆比重和黏度，使孔壁基本稳定、完整。灌注过程中遇到溶洞时应放慢灌注速度，及时测量混凝土的灌注高度，防止扩径现象的发生。

3　桩位偏差不符合验收规范

挖至设计标高后要进行桩位、桩径质量验收，施工中测量放线不准，钻机底座不平、斜孔、钢筋笼对中不正等都是造成桩位偏差的因素。如果桩位偏差过大，将要重新补桩或是找设计单位修改设计。

3.1测量放线

测量放线时按桩基施工图和规划部门提供的基准点进行放样，采用全站仪确定桩位，在场地四周不受影响的地方做好控制点，桩位放好后应进行复核，确认无误后，做好工程定位测量放线记录，并经总监签字确认。然后交接给钻机人员，以桩中心为圆心，引设护桩埋设护筒，开钻前再由技术人员与质检人员进行开孔前校验，放样误差不大于2cm时方可开钻。

3.2桩孔偏斜

钻机冲击中如遇探头石、漂石时应回填碎石，或将钻机稍微偏向探头石一侧，用高冲程猛击探头石，破碎探头石后再钻进；遇基岩面起伏较大时采用低冲程，并使钻头充分转动，加快冲击频率，进入基岩后采用高冲程钻进，若发现已经斜孔，应回填重钻；钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷也将造成斜孔，钻进时机长与技术人员应经常检查，发现斜孔时要及时采取措施调整。

3.3固定钢筋笼

钢筋笼制作严格按照规范要求制作，钢筋笼下放时一定要设置不得小于50mm的保护层，一般以混凝土块为最佳，沿钢筋笼四周均匀分布，每2m一道，以保证保护层厚度。钢筋笼中心找中法如遇有无效造孔的情况易采用浮瓶法控制，方法是在桩顶高程环箍筋处用工程线绳找出钢筋笼的中心，然后计算泥浆面到该点的深度，用工程线把矿泉水瓶子浮在泥浆里，利用泥浆的浮力，随着钢筋笼的下放，矿泉水瓶浮在泥浆面上即是钢筋笼的中心。钢筋笼下放到位后，把四周护桩挂上桩的中心，用两中心重合法确定好钢筋笼与桩中的吻合，然后用4根钢筋把钢筋笼固定好，保证桩位居中。混凝土灌注过程中还应时刻注意安拆导管时不要碰掉固定筋，以确保钢筋笼不发生位移、变形。

4结语

在临沂岩溶发育区，冲孔灌注桩施工是一种性价比较高的成孔工艺，与钻孔灌注桩相比，能满足嵌岩的设计要求，容易穿越不能满足桩端持力厚度的溶洞顶板，在陡倾的基岩面能采取有效的纠偏措施，保证桩孔垂直度符合规范要求。百年大计，质量为本，要确保冲孔桩的施工质量，将面对更多的难题。为此，在施工中，对冲孔桩施工工艺一定要有深入的了解，不断地总结施工中出现的缺陷问题，不断改进施工方法，以确保冲孔桩的施工质量。

参考文献

[1]JGJ94－2008.建筑桩基技术规范.北京:中国建筑工业出版社,2008.

[2]江正荣.现行建筑施工规范大全.北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]段新胜,顾湘.桩基工程.武汉：中国地质大学出版社，1994.

（责任编辑张玉燕）

【中图分类号】TU755.8

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-01-0055-02

收稿日期：2014-12-17

作者简介：郑祥军（1975—），男，助理工程师