再议人工挖孔混凝土灌注桩施工质量的

1、再议人工挖孔混凝土灌注桩施工质量的控 制 众做周知，挖孔桩是人工用铁锹或风镐挖掘，进人较坚硬的中风化或微风化基岩甚至要采取放炮爆破，用手摇辘护或电动葫芦成孔。为保证施工者的人身安全和隔水，通常采用混凝土护壁。挖孔桩有诸多优点，如工程造价较低，无振动、无噪声、无污染，适合城市文明施工。尤其适用于场地狭窄、周围建筑物密集，大型施工机械不能到位的工程；孔形、孔径易于检查，孔底虚土易清除干净，施工透明度高，一般情况下，能保证桩身质量，可在施工时根据持力层好坏把桩端直径扩大到桩身直径的1.33倍，因此可大大提高单桩竖向承载力。一、 挖孔桩的利与弊 挖孔桩虽有很多的优点，如果施工质量得不到有效控制，将会造

2、成严重的质量事故，给建设工程带来不可挽回的经济损失。如有些建设工程不管地质条件好坏，以为追求降低成本，将挖孔桩的混凝土护壁改为砖护壁、蔑席护壁甚至不设护壁；其次，由于我国建设市场迅猛发展，施工行为存在许多不规范、不合理的混乱现象，不少地质条件极其复杂、地下水很丰富、存在有淤泥河流沙的挖孔桩基由总承包方承揽下来，由于不少总承包方缺少专业的施工队伍，又以极低的价格外包给个体农民施工队。由于农民施工队一般素质较低，缺少岩土工程施工管理人员，在复杂的地质层中施工往往盲目地干，在技术和质量管理上失去控制，安全措施不到位，安全意识淡薄，不可避免地要出现施工安全和质量问题，有的出现孔壁塌方将农民工活埋，或因

3、孔底存在有毒气体中毒身亡，或因上面中午坠落将孔底挖土农民工砸死，等等。这是挖孔桩逐步禁止使用和限制使用的原因之一，另外，在地质条件极其复杂、地下水很丰富、存在淤泥河流沙的地层中按常规方法是无法进行施工的，如一位蛮干，必然会造成严重的施工安全和施工质量事故。下面就几个具体工程案例，进一步阐述挖孔桩施工质量控制的重要性。二、 工程实例2.1某市供电局6层框架结构综合楼该建设场地地基土构成为：第1层杂填土：褐色，松散，浅部含建筑垃圾，其下部为黑色淤泥质土，层厚3.6m-9.4m；第2粉质粘土：黄褐色，硬塑，含少量白色高岭土条纹及铁锰结核，层厚1.5m-6.8m；第3含砾卵石粉质粘土：黄色，硬塑-坚硬

4、状态，砾卵石含量不均，含量为15%-65%，呈次圆形，成分为长石、石英及灰岩碎屑物。该工程共施工46根挖孔桩，直径800mm-1800mm，扩底直径1700mm-2900mm，桩长5.10m-13.24m。该场地地下水极其丰富，而大部分挖孔桩没有做护壁（实际设计图纸就没有设计护壁），灌注混凝土时，孔内水无法抽干，只能是一边抽水一边灌注，结果大部分水泥浆被水带走。经检测，其结果有35根桩桩身混凝土严重离析、松散和断桩。其中类桩8根；类桩3根；Q类桩25根；W类桩10根。经钻孔取芯，有的取芯率不到10%，桩身下部分只剩下黄沙和石子，导致整个桩基工程报废。2.2某中学5层全框架结构教学楼该建筑物占地

5、长约98m，宽约23m，下面半层为车库。建设场地地基土构成：第1层杂填土：表层为混凝土地坪，下部为灰褐色粘性土，湿，松散状态，夹含碎砖、瓦片等；第2粉质粘土夹粉细砂：灰黄色，饱和，可塑-软塑状态，土质不均匀，夹有稍密状粉细砂，局部夹卵石；第3-1粉质粘土：灰黄色、灰色，饱和，可塑性状态，间黑色氧化物颗粒；第3-2粉质粘土：灰黄、黄色，硬塑状态，该层土埋深较深。该工程共十个挖孔桩74根，直径900mm-1400mm，扩底直径1400mm-2400mm，桩长6.25m-11.8m，单桩竖向承载力设计值为1300kN-3500kN。该场地地下水极其丰富，施工单位擅自将涉及图纸上的混凝土护壁改为砖护壁

6、，灌注混凝土时，满孔都是水，无法抽干，只能是一边抽水一边就直接将混凝土倒入水中，结果是部分水泥浆被水带走。经检测，其结果由34根桩桩身混凝土严重离析、松散。其中类桩32根，类桩8根，类桩8根，N类桩26根，合格率为54.05%。经钻孔取芯，其取芯率为60%-80%，桩身严重离析、松散段也只剩下黄砂和石子，导致整个桩基工程基本报废。后经钻孔进行压密注浆加固，抽取3根加固处理后的桩进行堆载法静荷载试验，其结果有2根单桩竖向承载力设计较低的桩达到设计要求，另外一根桩单桩竖向承载力只达到设计值的70%。2.3某市天都大厦该建筑物由2幢25层大楼组成，地下室1层，框剪结构。是该市最高建筑，为该市形象工程

7、。建设场地地基土构成：第1层杂填土：灰黑色、灰色，干-稍湿，松散，主要为碎砖块、碎石块等建筑垃圾和部分生活垃圾，层厚0.60m-2.00m；第2层粉土：黄色，稍密，可塑状态，稍湿，含水量稍增，层厚0.30m-3.90m；第3粉细砂：黄色，松散，稍湿-湿，主要为石英砂，含少量白云母，在地下水位以下含水量大，呈流动状，极易产生流砂现象。层厚0.30m-3.00m；第4圆砾：黄色，湿-饱和，稍密-中密，砾石成分分为石英岩、硅质岩、花岗岩、砂岩等，为该场地主要含水层，层厚1.70m7.10m。第5强风化基岩：黄色、灰黄色、紫红色，岩性有千枚岩、砾岩、砂岩，岩体破碎，岩心呈土状及破碎状，岩体基本质量等级

8、为V类，层厚0.50m-1.96m。第6中等风化基岩：灰色、深灰色、紫红色，岩性有千枚岩、砾岩、砂岩，岩体破碎，难以取得完整岩芯，为较软岩-软岩，岩体基本质量等级为V类。揭露厚度3.30m-18.30m。该工程共施工116根挖孔桩，直径800mm-1400mm，扩底直径800mm-2300mm，桩长5.7m-8.00m，该场地地下水极其丰富，灌注混凝土时，满孔是水，用导管进行所谓的水下灌注，用河里捞上来的砂卵石代替石子进行现场搅拌混凝土，实际上在灌注混凝土时，孔内水已经渗透到管内，使混凝土水灰比失去控制，水泥浆被水稀释。经检测，其结果有58根桩桩身混凝土严重离析、松散。起重类桩27根，类桩31

9、根，类桩49根，类桩9根。经钻孔取芯验证，桩身严重离析、松散段，芯样破碎、松散，有的只剩下黄砂和卵石，导致整个桩基工程基本报废。2.4某县农文化广场东2#、3#、5#、6#楼该4幢楼均为6层框架结构住宅商品房，建设场地地基土构成：第1层杂填土：灰色，松散-稍密，很湿-饱和，含建筑垃圾和生活垃圾，淤泥质土填充，层厚0.60m-4.1m；第2淤泥夹粉质粘土：灰、灰黑色，流塑-软塑，饱和，夹薄层泥碳，层厚5.4m-18.4m；第3粉质粘土：褐灰色，软塑-可塑，饱和，该层向下伏硬土层过渡，自上而下逐渐变硬，层厚0.50m-3.20m；第4粘土：黄褐色，硬塑，湿，该层厚度大于10.00m。场地范围内又一

10、定地下水，属潜水类型，赋存于第4层隔水层以上土层中，水量较丰富。该4幢楼共施工128根挖孔桩，直径1000mm-1400mm，扩底直径1200mm-3400mm，桩长12.00m-28.00m，桩身混凝土设计强度等级为C25。该场地地下水较丰富，灌注混凝土时，孔中水无法抽干，将现场搅拌的混凝土灌入，结果混凝土与孔内水混合，使混凝土水灰比失去控制，桩身混凝土产生离析。经检测，其结果有17根桩桩身混凝土严重离析、松散。起重类桩23根，类桩88根，类桩8根，类桩9根。经对7根桩进行钻芯检测，其结果是芯样呈短柱，表面粗糙，芯样严重破碎，呈碎石状。后对7根进行压密注浆加固处理，有6根桩比处理前有所改善，

11、另外1根无明显变化。三、 挖孔桩的施工质量控制从上述4个工程案例说明挖孔桩虽然有诸多优点，但一旦出了问题就是严重的质量事故，其经济损失是巨大的，加固处理难度大而且效果不好。笔者希望有关单位对挖孔桩的设计、施工、监理等环节予以重视，并对施工每一过程给予严格的监督，把工程质量隐患消灭在萌芽状态。3.1从基础设计上把关在地质条件极其复杂、地下水很丰富、存在有淤泥和流沙的地层中设计单位就不应该设计挖孔桩，基础审图部门也要严格把关，经专家评审，可以将不合适进行挖孔桩施工的基础设计好不可以的给予否定。3.2选择有施工资质的专业施工队伍基础工程不宜由总承包方总承包，应由业主自行选择或总承包方协助业主选择具有

12、施工资质、信誉好的专业施工队伍，不应由总包方擅自以很低的价格外包给没有施工资质的个体农民施工队。上述列举的几个过程案例大多是总承包方以低价外包给个体农民施工队施工，不仅价格低，而且要求农民施工队垫资。3.3严格控制桩位的确定挖孔桩施工前，要以现场经确认的坐标控制点和水准点为基准，浏放出各桩位中心点，并以牢固的标记固定起来，开挖时，还要再一次对桩基轴线和桩位进行复核，允许桩位偏差50mm。3.4严格控制挖孔桩的护壁施工质量挖孔桩的护壁施工质量好坏，直接关系到挖孔桩成柱质量，甚至关系到挖孔桩的成败。有的设计者一味为开发商省钱，挖孔桩不涉及护壁，甚至设计砖护壁。护壁有三个作用，第一确保桩基成型；第二

13、起着档土作用，使孔壁不会坍塌，保障在困难工种施工者的人身安全；第三起着隔水作用。通常护壁施工是在较好的土层中每挖深0.95m浇注一圈护壁。通常的模板采用单节组合式钢模板拼装而成，循环周转使用，桩孔成孔后应检查成孔尺寸，以保证护壁厚设计值，检查合格后，治好钢模板，浇注四分之三混凝土，打入竖向插筋和扎一道环筋，再浇注四分之一混凝土。上下节护壁搭接长度在50mm-100mm，严禁平缝连接，防止地下水从接缝处渗入孔内遇到淤泥和流沙改为0.3m-0.4m，浇注一圈护壁。监理人员一定要严格监督管理，确保护壁施工质量。大家都知道，挖孔桩施工的一个公开的秘密，就是在市场激烈竞争的情况下，靠低价中标，然后从护壁

14、进行偷工减料或采用虚报桩长而赚钱，将护壁的厚度做的很薄，将混凝土护壁内的钢筋减少，造成挡不住土，孔壁大量渗水，在灌注桩身混凝土时水抽不干，使桩身混凝土产生严重离析、松散、甚至断桩。3.5认真做好桩芯混凝土灌注工作挖孔桩在桩芯混凝土灌注前，要将孔底虚土、沉渣清除，将孔内积水抽干，先由施工单位逐孔进行自检，在勘察、设计、监理、质监等单位代表参与下，由勘察单位代表负责对挖孔桩的桩端持力层的土层和基岩的岩性特征进行鉴定确认，主要由监理单位代表对桩长、桩径、扩大头尺寸、桩的垂直度及钢筋制作质量等进行验收。桩头、扩大头尺寸要设计值，桩的垂直度允许偏差0.5%，桩径允许偏差50mm。准备混凝土灌注前，若孔底大头仍有少量积水无法抽干可向孔底抛洒干水泥，用振动棒讲干水泥打散，将准备好的低塌落度的混凝土立即导入孔内，认真振捣均匀密室。混凝土下料需采用串桶或泵送混凝土软管，垂直灌入桩孔内，下口距浇筑面不得大于2m，否则骨料与砂浆分离造成混凝土离析或避免混凝土斜向冲击孔壁引起孔壁塌方。四、 结