混凝土灌注端承桩施工质量控制要点

【摘要】 混凝土灌注端承桩属于地下隐蔽工程施工，不可见的因素很多，要准确判定其施工质量有相当的难度。笔者依据多年的施工管理经验及理论知识，分别从桩的承载机理、桩的缺陷与防治措施、桩身混凝土质量这三个方面，对桩的施工质量控制要点进行探讨。

【关键词】 混凝土灌注端承桩质量控制

中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：

1. 引言

混凝土灌注桩的竖向承载力由桩侧阻力和桩端阻力组成，按照荷载传递机理，一般可分为摩擦桩、端承摩擦桩、摩擦端承桩和端承桩。所谓摩擦桩，是指桩上垂直荷载主要由桩侧摩阻力承受；所谓端承桩，是指上部结构传递至桩顶的垂直荷载主要由桩端阻力承受。

根据《混凝土灌注桩检验批质量验收记录（汇总表）》的要求，混凝土灌注桩的验收主控项目有：桩位、孔深、桩体质量检验、承载力、混凝土强度等。其中，桩体质量、承载力、混凝土强度等指标的看起来简单，但实际施工时存在相当的难度，而这些指标是最为重要的指标，对其控制得好与不好，决定了混凝土灌注桩的最终施工质量。

笔者依据多年的工作经验及理论知识，分别从桩的承载机理、桩的缺陷与防治措施、桩身混凝土质量这三个方面，对混凝土灌注端承桩的质量控制要点进行探讨。

2. 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。

2.1 桩质量控制关键之一：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。

2.2 桩质量控制关键之二：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。

2.3 对于钻孔灌注桩质量控制之三：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。

3. 混凝土灌注桩缺陷及防治措施

3.1 人工挖孔桩

3.1.1 桩身混凝土强度不足

3.1.1.1 原因：混凝土灌注时遭受孔内水的危害，引起砂浆稀释，砂石下沉，严重破坏混凝土的强度。

3.1.1.2 防治措施：

1、对于孔内有地下水，水位低、水量小的桩孔，在浇捣前把水抽干后，立即采用串筒迅速浇捣混凝土，一次性封住孔底1m以上，再进行振捣。如孔底仍有少量积水回灌，可以调整砼配合比，适当减少用水量并增加水泥用量等。

2、对于水位高、出水量大的桩孔，必须采用水下混凝土与导管灌注法进行灌注。在水位之上，为了避免水下导管灌注通病──桩身上部砼强度低，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。

3.2钻孔灌注桩

3.2.1 桩端地基承载力不足

3.2.1.1 原因：桩端没有支承在持力层上或桩底岩层下一定范围内存在软弱夹层。

3.2.1.2 防治措施：

1、这种情况一般出现在复杂地层，这种地层一般最好进行取芯检验，同时结合工程地质资料进行综合考虑。

2、至于基岩下部存在的软弱夹层，则可通过超前钻探及时发现和处理。如采取注浆加固软弱夹层，或继续钻进穿越软弱夹层至坚硬基岩上。

3.2.2 缩径（孔径小于设计孔径）

3.2.2.1 原因：塑性土膨胀。

3.2.2.2 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。

3.2.3 桩底沉渣量过大

3.2.3.1 原因：检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。

3.2.1.2 防治措施：

1、认真检查，采用正确的测绳与测锤进行测量。

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。

3、在安装钢筋笼后，必须再次检查沉渣量。如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。通过不断置换泥浆，及时有效保证桩底干净。

4. 混凝土灌注桩质量判定

4.1 人孔挖孔桩强风岩承载力的判定

4.1.1 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层的结构紧密、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，这一层的承载力在勘察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，取土的样品不全面。有条件的话要尽量做荷载试验作对比。

4.1.2 对于人工挖孔桩，要下孔全面了解桩底岩石走向、倾向、倾角、断裂、破碎等各种情况，参照有关经验和规范来鉴定。

4.2 中、微风化岩承载力判定

4.2.1 影响桩端承载力的因素有：岩层结构情况、桩端嵌入岩石深度、岩石单轴抗压强度等。