混凝土灌注桩的质量控制

张泽群

（安徽水安建设发展股份有限公司，安徽 合肥230000）

灌注桩(这里主要探讨成孔灌注桩并指端承桩，下文简称桩)质量控制从验收规范来看十分简单，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预见及隐蔽性的因素很多，因此施工起来比较难以准确认定。本文从以下三个方面围绕桩的质量控制问题进行探讨：从桩的承载机理看质量控制的关键，桩的缺陷与防治措施，桩质量的判定。

1 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层上，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。

前面公式在孔底没有沉渣或沉渣较少的情况下成立。对挖孔桩沉渣不是问题，而沉渣问题对于钻孔桩则是存在的，沉渣量过大，桩受荷时发生大量沉降，桩将失效。

1.1 桩质量控制关键之一——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。

1.2 桩质量控制关键之二——桩身强度的控制

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，桩身强度是桩质量控制的另一关键。桩身质量控制主要在于控制混凝土的质量，而砼的缺陷往往是由于施工工艺不合理引起，因此必须对桩基工程的施工工艺、质量保证措施进行严格的控制。

1.3 钻孔灌注桩质量监督另一个关键——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，势必造成桩受荷时发生大量沉降，同样使桩的承载力失效

2 砼灌注桩基础缺陷及防治措施

2.1 桩底地基承载力不足

主要原因在于桩端没有支承在持力层上面。这种情况一般出现在复杂地层，这种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。

2.2 缩径（孔径小于设计孔径）

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。

2.3 桩底沉渣量过大

2.3.1 认真检查，采用正确的测绳与测锤。

2.3.2 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。

2.4 钢筋笼上浮

2.4.1 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。

2.4.2 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。

2.5 断桩与夹泥层

2.5.1 认真做好清孔，防止孔壁坍塌。

2.5.2 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。

2.5.3 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。

2.5.4 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。

3 砼灌注桩质量判定之探讨

3.1 人孔挖孔桩强风化岩承载力的判定

如果端承桩荷载要求较小 (小于1000kPa)，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而来判断地基承载力，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。由于工程勘察的局限性，这一层的承载力在报告中往往误差很大，这是由于该类岩层标准取值的误差太大，再加上缺乏必要的荷载试验作对比，又因为工程勘察时，取土的样不全面。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鉴定。例如合肥市四里河路上跨桥挖孔桩基础按地质勘察报告中所提供的强风化基岩，其承载力只有300kPa，而在开挖后作者下孔观察，发现岩石已风化至岩石结构彻底破坏，但呈坚硬状态的风化层中含有50%以上2～6cm硬碎块岩石，其承载力可达1000KPa以上。

3.2 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样的单轴抗压强度乘以回归系数，换算成岩石单轴饱和抗压强度标准值。

（1）人工挖孔桩承载力的判定

应检查岩石的构造情况。如果岩石裂隙发育较少，岩石完整性好，桩承载力可以取高值；反之取低值。同时还应检查岩层下面有没有夹层，如发现岩石下卧软夹层，施工时应挖除软夹层。

合肥市四里河路上跨桥挖孔桩工程9B桩，经下孔检验，桩孔已挖入岩石0.6m，但发现岩层很薄，且夹有4～10cm厚薄不一的风化物软土，该桩底设计承载力2000kPa，再往下挖进入0.8m左右，后入孔检查，发现风化物夹层已趋尖灭，并考虑到进入岩石1.4m，桩孔岩石段凹凸不平，桩周摩擦力可达400kPa，因此该桩如混凝土没有太大缺陷，即使下面有软夹层也属封闭体，该桩岩石承载力可达2000kPa以上(岩石单轴抗压强度标准值达8000kPa)。

（2）钻孔灌注桩基底承载力判定

岩石构造只能参照工程地质勘察报告，与钻进情况(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)。要判断岩石承载力，必须作适量抽芯检验。

3.3 桩身混凝土质量控制

比较准确判断桩身砼质量的是静载与抽芯，但是由于静载、抽芯为损伤性检验，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。控制混凝土质量还要掌握施工过程实际情况与施工记录。

（1）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，可推定保护层是否合适。

（2）对施工记录进行检查，要求施工人员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。

综上所述，砼桩质量控制的关键环节在于地基承载力的鉴定，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更好的控制。

[1]桩基工程手册，北京：中国建筑工业出版社，1995.