李 杨 王光明 李恩华 陈晓庭

（中国建筑第七工程局有限公司， 河南 郑州 450000）

0 前言

当前的建筑行业之中，灌注桩桩身在施工的实际过程当中，会因为施工所用的工艺、地质条件的情况和对于施工质量把控得不严格会对于工程桩带来缩颈和断裂等等缺陷，这就会导致桩基的承载力产生不良地影响，更为严重的还会使得单桩承载力完全丧失，因此如若不能将这种缺陷进行准确地判断和检测，及时地实行补救的手段，一定会带来安全隐患。文章结合工程实例，分析在实际的施工当中桩身质量比较容易出现的问题，并且研究产生问题的主要原因，对于相应的处理方法进行探讨。

1 桩身质量缺陷的原因分析

1.1 桩孔质量对于桩身质量产生的影响

桩孔会对桩身的质量产生一定的影响，主要是在成孔灌注过程中，因为灌注混凝土比较容易出现塌落、掉渣等现象。而造成这种情况发生的原因有很多种。例如：施工现场管理不规范、没有按照要求进行钻头设计、以及导管埋设位置不符合标准等等都属于上述因素，最终导致了这一问题存在于桩身质量之中。还有其大小对整个灌注质量有影响，如果孔径过小，则会造成灌注混凝土在施工过程中无法顺利进行。若直径较大也容易产生蜂窝、钢筋锈蚀而出现桩尖塌陷等现象。钻进成空后由于压力不够大，从而导致泥浆较多或者堵塞。桩身质量的控制是一个非常重要的质量问题。通过对桩身质量分析研究，可以为灌注桩施工质量控制提供有效的保障。在钻孔时，由于泥浆较多，比较容易出现混凝土塌陷、开裂等现象。因此，在成孔过程中应该对灌注过程进行严格监控和检查。同时，还应加强对泥砂、钢筋锈蚀以及渗漏问题的研究与处理。

1.2 施工的顺序

施工顺序分为以下几个方面:其一，准备阶段的质量控制,在这个环节中，对灌注桩身进行严格把控。首先要根据现场情况和工程量确定出合理的泥浆比例、泥浆用量以及钻井液用度。其次是施工前编制好相应方案，并组织相关人员进行监督检查，最后就是现场抽检工作了以后才开始下一步工序施工。其二，桩身质量评定阶段，质量评定的目的是为了分析桩身质量是否符合设计要求，以及判断出该阶段工程施工中出现了哪些问题，为后续工序做好准备，防止造成事故。其三，钻孔灌注桩头处理。首先要将现场清扫干净，然后在进行灌浆作业前对泥浆指标、含水量和水压等各项数据与实际情况做分析研究，并制定相应的预防措施及质量保证体系标准值，来检测成孔质量是否符合设计要求。

1.3 成孔的垂直精度

成孔的垂直精度是保障灌注桩顺利施工的关键因素，要不钢筋笼与导管会没有办法进行沉放。为了可以保障成孔垂直精度能够达到设计的需求，就需要采用扩大桩机支持面积保障桩机稳固，不断的校核钻架与钻杆的垂直度等等相关的措施，并且在成孔以后在下放钢筋笼之前进行井径和井斜超声波检测。

1.4 成孔的深度、桩位和桩顶标高

在护筒定位之后需要及时地符合护筒的位置，严谨地保证护筒中心和桩位中心线的偏差不应大于50mm，并且还需要严格的检测回填土是不是密实，来避免钻孔的实际过程当中出现漏浆的现象。在实际施工的过程当中桩顶标高往往会产生一定程度的变化，为了保证准确地控制钻孔的深度，当桩架就位以后需要及时的复核底梁的水平度与桩具的总长度而且还需要将有关的数据进行详细地记录，可以方便在成孔之后依据钻杆在钻机上所留出的长度校验成孔所到达的深度。虽说钻杆所到达的深度可以体现出成孔的深度，如果在首次清孔的时候泥浆的比重控制不合理，或者是在提钻具的过程当中与孔壁发生了碰撞，都可能产生坍孔和沉渣过厚的情况发生，这种情况的发生就会对二次清孔带来非常大的困难，更为严重的还可能经过二次清孔以后也没有办法清除坍落的沉渣。为此，在提出钻机以后还需要使用测绳来对成孔的深度进行复刻，如果测绳的测深没有钻杆的钻深大，那么就需要继续下钻杆复钻并且清孔。同时还需要想到在实际的施工过程当中测绳会在遇到水之后产生缩水的问题，为了提升测绳的测量精准度，在使用测绳之前需要将测绳预湿以后再重新地标定，而且在实际的使用过程当中要不断地复核。

1.5 钢筋笼的制作质量与吊放

在制作钢筋笼之前一定要对钢材的质保资料进行严格的检查，在检查合格之后，根据设计方案与施工的规范进行验收钢筋的直径、长度、规格数量与制作的质量。在实际的验收过程当中还需要尤其注意钢筋笼吊环的长度是否可以将钢筋笼准确的吊放在设计的标高上，这是因为钢筋笼吊放以后，只是暂时的固定在钻架底梁上面的，所以吊环的长度是依据底梁标高的变化进行相应的变化，必须要依据底梁标高将每一根吊环的长度进行复刻，进而保障钢筋笼埋入标高可以到达设计的需求。在钢筋笼吊放的实际过程当中，还要逐步的检验钢筋笼连接的焊缝质量，对于质量达不到要求的焊缝以及焊口需要重新的补焊。同时，还需要注意钢筋笼是否可以顺利地下放，在沉放的过程当中不要与孔壁发生碰撞；在吊放受阻的时候，切不可强行的加压下放，这样会产生坍孔和钢筋笼变形的情况发生，在出现这种情况的时候要及时地停止吊放并且要找出相关的原因，如果是因为钢筋笼没有垂直吊放造成的就要重新地垂直吊放；如若是因为成孔偏斜造成的，就需要复钻纠偏。而且，还需要重新的验收成孔的质量，合格以后再进行吊放钢筋笼。在钢筋笼需要接长的时候，一定要加快焊接的时间，在最大的程度上减少沉放的时间。

1.6 成孔的时间

成孔时间的长短是和施工的技术密切相关的。成孔时间越短，其质量就会越好。快速地完成成孔不但会使得堆积在孔壁的泥土较薄，还会对成孔以后的桩身和周边土体的摩擦力产生一定的影响，成孔时间越短，其和土体的摩擦力就会越大，对于成孔的质量就越高。而且成孔的时间越短附近土体在成孔之后的回缩力也会越大，从而加大了摩擦力，提升了成孔的质量。反之，成孔的时间越长附近土体的回缩力就会不断的减小。因为其是一个递减的过程，所以说成孔时间越短成孔的质量就会越好。

1.7 孔壁泥皮的厚度

首先要根据灌注桩的特点来确定孔壁泥皮厚度。在进行灌注过程中，钻机开始作业时，如果出现了钻头打滑现象就会造成整个施工场地土层被冲走。所以说为了保证施工质量就要将泥皮控制到合适范围内。其次是对孔底板和护筒之间距离的把握也很重要而且必须根据实际情况适当调整桩身长度，以适应不同深度要求。根据研究表明，孔壁的泥皮厚度不应该高于3毫米，如若超过3毫米，桩所承载力会大幅度的下降，想要降低孔壁泥皮的厚度只能经过降低比重、黏度和含沙量以及降低成孔的时间来进行。

1.8 孔底沉渣的厚度

孔底沉渣的厚度通常指的就是二次清孔时测量的孔底沉渣值。在二次清孔之后到混凝土初始时会存在一段时间，在这一段时间当中孔内悬浮在泥浆当中的颗粒会静止沉淀成为沉渣，如果沉渣厚度较大，就会对单桩的竖向承载力产生相关的影响。想要降低沉渣的厚度，就一定要控制清孔的质量。将传统出渣的方式进行改变，采用泵吸法与气举法进行出渣。

2 灌注桩桩身缺陷的检测方法

反射波检测方法在对灌注桩身缺陷的检测过程当中是十分常见的，其主要的原理就是使用锤子敲击桩顶，进而产生由桩顶向下传导的应力波，在应力波顺着桩身传导的过程当中，桩周土和桩的阻抗比差别比较大的时候就可以看作是沿同一维杆的传导，应力波在实际的传导过程当中如果发生缩颈、离析、断裂等等缺陷的时候会出现波的反射，在反射波达到桩顶的时候就会让安置在桩顶的加速度传感器所接收，桩顶所接收到的信号因为仪器类型的不相同，其一是能够经过加速度计接收到桩顶的时程加速度信号与安置在锤子之内的加速度传感器所反应冲击力的程力信号；其二只是反应桩顶时程加速度信号，也是当前较为常用的方法。应力波沿桩体的传导是根据波动理论的，缩颈、离析和断裂等等缺陷其体现在桩身的截面主抗变小，就是主分量分析变小，桩顶的时程信号就会体现和初始信号一样相位的正相反射；扩径就会体现为波阻抗增大，就是主分量分析增大，在桩顶时程信号就会体现出和初始信号反向位的反向反射。进而使用波动的原理，有实际施工场地上的混凝土的平均波速与单颗桩的时域信号上所反映状况进行判断桩底的反射点位，在对桩长时域内的信号反射和缺陷的状况实行判断与分析。在使用计算机和相关的软件把各个桩的缺陷实行阻抗量化拟合分析。

3 灌注桩身缺陷的量化分析研究

经过长期的研究和大量的实测分析，采用较为先进的计算机语言编制反射波方法应变桩身完整性定理分析的软件，其和桩身完整测试仪较为匹配，只用一项实测加速度曲线实行计算机拟合分析，经过计算机曲线和实测曲线的不但调整桩截面阻抗，不断拟合计算，直至拟合出来比较符合实测信号的桩体阻抗剖面，进而实现对于桩身缺陷的定量分析。这款软件使用计算机过程全自动的模式，全部的计算过程都是由计算机自动进行完成的，使用全屏幕下拉菜单的方法，可以使用曲线滤波、指数的放大、曲线的调节和对于图形的输出等等，也可以和打印机或者相应的绘图仪进行连接，对于每一颗桩的自动分析时间大约是三分钟左右，在实际计算的过程当中还可以观察跟踪曲线拟合的过程和阻抗调节相应的位置。

4 灌注桩身质量缺陷的解决措施

由上述可以知道遇到基石较为坚硬的项目只能够使用人工成孔，施工的进度就会相对应的缓慢，如若重新进行挖桩，工程的进度必然会更加地延后，通过对相关的检验报告进行研究可以发现桩身质量缺陷的主要体现是：桩身不够完整，存有中间的夹层和离析的现象；采用人工挖孔在桩成孔的过程当中没有较为有效的掌控桩孔的垂直度。对于比较浅的桩身质量存有缺陷的部位，可以直接地使用机械进行相应的破除，在破除以后再重新的浇筑高等级的混凝土，桩身质量存有缺陷的部位较深时，通过与钻芯检测法相结合，将桩身的完整性再次的进行检测，可以更为直观地断定存有缺陷的范围、深度和严重程度。在使用已经形成的取芯孔采取高压灌浆的方式，对桩孔实行补强灌浆。首先应根据缺陷桩基的直径、范围大小和缺陷的深度明确钻孔的个数与直径,在选取适当的设备进行相应的检测和补救。

5 结语

综上所述在灌注桩的实际施工过程当中无论哪一个环节出现问题，都会对灌注桩桩身的质量产生相应的影响，进而直接影响到了整体的工程质量与施工进度，更为严重的还会对投资方带来不可估量的经济损失与不良的社会影响。只有相关工作人员的思想意识存在充足的安全意识，才可以有效地降低灌注桩身质量缺陷的发生，与此同时还需要创建出系统化的管理制度和方法，为建筑行业的稳定发展打下基础。根据国家现行的施工质量验收要求争取全部的桩基都为Ⅰ 类桩。