钻孔灌注桩质量检控论文

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【摘要】本工程由于建设行政部门执法不严，质量监督、工程监理不到位，施工过程中自造泥浆性能差而引发的多种严重基桩质量缺陷未能防范与避免，又因测桩不规范使基桩质量缺陷被掩盖的事实，阐述了强化施工工序质量控制与规范工程监理对保证基桩质量的重要性。

【关键词】钻孔灌注桩；工艺检控；工程监理；基桩测试；质量隐患

Boredpilesandtestthequalityoftheprosecutionoftheills

XuPei-lin1,XuJian-zhong2

(1.WenzhouCityZhongchengConstructionGroupCo.,Ltd.ChinaWenzhouZhejiang325005;

2.ZhejiangProvinceLandscapeConstructionCo.,Ltd.HangzhouZhejiang310016)【Abstract】Constructionofthisprojectasaresultoflaxenforcementadministration,qualitysupervision,andprojectsupervisioninplace,theconstructionprocessareself-mademudcausedbythepoorperformanceofavarietyofseriousdeficienciesinthequalityoffoundationpilefailedtopreventandavoid,duetonon-standardizedtestpilesothatthequalityoffoundationpilewastocoverupthefactthatdefectsonaprocesstostrengthenthequalitycontrolofconstructionprojectsupervisionandregulationstoensuretheimportanceofthequalityoffoundationpile.【Keywords】Boredpile;Prosecutionprocess;Engineeringsupervision;Foundationpiletesting;Qualityproblems

1.绪言当前，在一些工程特别是民营开发商投资，同时又是开发商自找施工队伍挂靠施工的基桩工程中，由于项目招投标、工程监理、建设行政部门及其质量检测中存在的不到位或不规范等原因，致使施工与工程监理失控，引发基桩质量缺陷被掩盖，给工程留下严重质量隐患。

2工程概况2.1工程简介。某高层超高层建筑由四幢酒店式公寓写字楼和宾馆组成。其中2幢地上27层，楼高104.7m；另2幢地上42层，楼高154.5m。框剪-核心筒结构。总建筑面积27.43万m2，主楼及地下下沉商务广场连通地下室3层，建筑面积5.47万m2，地下商务广场基坑底板埋深12.85m，主楼基础底板开挖深度15.10~16.00m。采用钻孔灌注桩钢混整体筏板基础，主楼部位基础筏板厚2.00m和2.90m，其余部位为筏板承台基础，底板厚0.80m。2.2基桩设计。本工程设计基础钻孔灌注桩1715根，其中800mm承压桩与地下下沉式商务广场抗拔桩1275根，有效桩长27.0m，承压桩单向竖向极限承载力7550kN，抗拔桩单桩竖向抗拔承载力特征值1400kN；1000mm承压桩20根，有效桩长30.0m，设计单桩极限承载力12500kN；950mm承压桩420根，有效桩长30.0m，设计单桩竖向承载力标准值5500kN。桩端持力层为圆砾层，属摩擦端承桩。设计桩后桩端注浆水泥用量为每根桩3吨，作为保证单桩承载力满足设计要求的技术措施。2.3场地地层。拟建工程场地位于杭州湾三角洲冲海积平原区，地表第四系为钱塘江河漫滩相沉积。基桩所在地层为粉质粘土和粉细砂层，以细砂层为主，桩端进入圆砾持力层2-3m，圆砾层中密-密实，砾石占45-70%不等，砾径2-4cm，砾石间充填中粗砂。鉴于场地土层高砂性和圆砾持力层赋存较浅的情况，钻孔机械回转成孔自造泥浆的护壁和排渣能力很差，极易引发各种基桩质量缺陷甚至事故。

3.基桩施工的失控状态本工程的基桩施工单位为挂靠个体户。基桩施工的一年多时间里项目经理从未来过施工现场。质检员一直未配备到位。工程开动16台钻机，24h连续施工作业的现场施工员只配2~3人，项目技术负责身兼相距数百公里的3~4个基桩工程，不仅日常施工见不到人，就是例行的施工监理例会也常到不了场，受托质检站数次来现场巡查后认为本基桩施工处于失控状态。3.1孔口未埋设符合要求的护筒。本工程场地地表杂填土厚度变化很大，在0.6～6.9m不等，孔口护筒埋深变化无常，势必导致埋设护筒的长度规格不一，承包商为省事图利没有埋设孔口护筒，即使表面上偶见有护筒的也是用短护筒吊挂于钻机底座机架上敷衍的，因此，施工中常发生杂填土和孔壁坍塌的情况，极易引起桩身混凝土含砂团，甚至断桩的情况。再则，孔口没有埋设密实的护筒，桩位测放的标志桩在地表杂填土开挖时就被挖除，后续的钻机就位复核、桩位偏差控制，二清沉淤厚度验证、孔内混凝土浇筑面高度测量等作业均缺乏直观可靠的检测基准点，因而无法准确测量孔底沉淤厚度，合理指导混凝土灌注时的导管埋深与拆除等作业。而且还直接影响有效桩长的控制。3.2钢筋笼吊装的野蛮作业。钻孔灌注桩施工中，施工方基本上采用回转成孔的自造泥浆，实在无法连续作业时不得不在泥浆中倒入注浆用的水泥以改善循环泥浆性能，尽管如此其所携带的砂量仍常呈过饱和状态，停泵后会即刻发生离析，大量砂土在孔壁和孔底迅速沉淀下来，使钻孔的实际孔深比终孔孔深抬升8~12m不等，下钢筋笼时常多人攀爬上钢筋笼踩踏强行下冲，因而损坏报废不少钢筋笼，还每每到不了位，只得边往孔内送泥浆清孔边让钢筋笼慢慢自行下沉入孔。由于清孔泥浆质量较差，GPS-10型钻机的配套3PN泥浆泵的泵量小，泵压低，这样送浆清孔的实际孔径孔深仍常会小于回转成孔时的孔径和孔深，无法使钢筋笼全笼到位。本工程绝大多数桩含钢量最高的顶笼在基坑开挖过程中因未下到位被截去4~8m不等，成了凿砼工丰厚的额外酬劳，大多数桩的钢筋笼实际长度没有达到设计要求。3.3孔底沉渣清除无法满足设计要求。本基桩工程尽管另给了施工的泥浆费用，可是在实际施工中承包商为省事图利仍坚持利用回转成孔自造泥浆进行施工作业，泥浆质量实在太差无法继续进行作业时只得动用业主提供到现场的桩端注浆水泥以改善泥浆性能。尽管如此，与优质泥浆的性能要求仍相差甚远，由于泥浆中携带的大量砂土颗粒和钻渣，开泵时检验孔底沉淤厚度符合检验标准，可停泵至砼灌注的间隔时间达1h以上甚至停待数小时，待首灌混凝土剪入时，孔内沉渣远大于设计要求。经抽查发现有的孔的孔底沉渣厚度竟达2~3m之巨，不少孔未经孔底沉渣厚度验收就进行水下混凝土灌注作业。3.4桩端桩身强度无法保证。《建筑桩基技术规程》（JGJ94-94）明确基桩首灌水下混凝土灌注应设置隔水栓，应有足够的储备量，使导管一次埋入混凝土面以下0.8m以上，本工程各径桩的首灌混凝土量均在2.0m3以上。保证首灌混凝土量有足够容量的机具措施是配备相应容积的灌砼储料斗，而本工程承包商现场使用的灌注料斗容量仅0.6~0.8m3，与规范要求相距甚远，而且剪入孔内时混凝土与导管内泥浆没有设置隔水栓，下灌混凝土在导管内直接与混浆接触混杂，既影响桩端混凝土的质量，也无法形成下灌砼对孔底沉淤的足够冲击力，砼的顶升力和侧向挤压力也小，使桩侧摩阻力降低。因此，二清时残留孔底的沉淤和二清停泵至首灌砼剪入期间又沉淀下去的沉渣加在一起将大大超过设计允许的厚度，从而既使桩端桩身砼强度因泥浆的混杂而降低，也因桩端沉渣厚度超标，其密实性较差，而降低桩端承载力。3.5批量制作基桩混凝土试块。本工程基桩混凝土浇注中应留置的桩身砼强度测试试块，不是逐桩对应取砼捣制，而是一次批量制作砼试块数十组，待需要试块时则从事先批量制作的砼试块中取出壹组并写上该桩的试块编号，就成了这个桩的砼试块了。这种状况在整个基桩施工过程一直存在着，几次监理例会上指出其错误也始终未作改正。这样的砼试块既与所代表桩的浇筑混凝土不具有对应性，且多为超龄期试块，这种作法明显与规范和设计的要求所不容。3.6施工中弄虚作假。已发现有一根桩在成孔作业中因钻杆断裂，钻具掉入孔内成报废孔，机台作业班组在有关施工管理人员的授意下，隐瞒实情，在断杆报废孔中下入半截钢筋笼，随后灌注混凝土而成半截子桩。在基坑开挖至底板标高（因实际开挖深度比原设计坑底标高下降了2m）时，发现靠碰该桩会摇晃，后稍用力推之便倒翻而被揭穿。

4.工程监理失控状态本工程实际入场的监理人员与竞标承诺大相径庭。项目总监理工程师身兼数个相距数百公里的项目，一个月内难得到现场现身3~4次。项目总监代表为测绘高级工程师，不谙基桩施工技术，加上现场监理员多聘应届毕业生或在校实习生，基本不熟悉监理业务和缺乏施工管理协调能力，施工监理例会上提出的重要事项不能当场协调处理，使工程监理及质量控制处于失控状态。4.1基桩施工组织设计审批把关形同虚设。承包商上报审批的基桩施工组织设计是从其他工程抄袭照搬过来的，对本工程施工既无针对性又没有施工实际指导价值，而且还有很多处违反现行国家规范和行业规程强制性条文和本工程设计的错误，工程中一些重要的施工项目、施工技术参数及相关措施等被遗漏，这样的一份施工组织设计竟被总监理工程师批准同意按此施工。这样的施工组织设计对施工毫无指导性和操作性可言，按此施工只能是随心所欲，与无施工组织设计无异。于监理也无所遵循。4.2现场监理不到位。监理单位的办公场所与设施，监理人员的生活用膳、住宿等都由承包商提供或协助解决，加上聘用监理员多为应届毕业生或实习生，阅历和工作经验的不足使得公正监理监督大打折扣，甚至是敷衍了事，发现问题时处处为承包商遮掩辩解，使监理工作变了味走了样。监理细则规定关键工序的监理旁站由施工方提前申报通知，施工方本来施工员配备就不足，还嫌往返申报通知添麻烦，干脆不通报值班监理员来旁站，反倒觉得这样施工更自由省心。灌砼前的二清孔底沉淤厚度检测也常不经监理现场验收就自行开灌。吊装钢筋笼的接笼电焊质量的孔口验证，一些监理人员人还未到机台，老远就挥手示意同意自行下放。桩后桩端注浆施工的终止注浆条件的判别和注浆水泥用量的鉴证也常是监理人员不到场。

5.基坑开挖揭示的基桩质量实况本工程下沉式广场挖深-13.85m，主楼底板开挖深度达-15.10m和-16.00m，电梯井最大开挖深度达-19.70m。从基坑开挖中所见基桩的质量状况是：5.1桩身实际充盈系数小于1。据基坑开挖段揭示的基桩超灌情况的不完全统计，3~5%的桩几乎已灌至地表；15~30%的桩灌至-6.00m；60~80%左右的桩灌至-7.50m。扣除设计超灌高度1.80m，实际无谓超灌高度分别达到11.65m、5.65m和4.15m。而据施工方提供的施工资料统计，多数桩的充盈系数在1.13~1.18之间，大于1.20的桩不足总桩数的2~3%，平均充盈系数为1.16。表明本工程实际灌注的混凝土量减去无谓超灌混凝土量后，有效桩长段的混凝土灌注量明显小于理论混凝土灌注量。5.2试桩实际桩径远大于设计桩径。本工程共安排静荷载承压桩和抗拔桩检测22根，其中静荷载测试桩800mm7根，1000mm6根，抗拔桩800mm9根。所有检测桩经基坑开挖，其桩径均在1.20m以上，最大可达1.40m，这个事实与试桩施工报表所填写的充盈系数不符，说明试桩施工过程中采取了有别于工程桩的施工工艺标准。施工前基桩设计图上就标明试桩，这就使施工方有可趁之机。5.3基坑开挖揭示的桩身现实。据基坑开挖段不完全统计有70~80%的桩的钢筋笼露筋严重。5.3.1部分钢筋笼裸露。桩身钢筋笼裸露的程度，从裸露四分之一至二分之一等情况均有。究其原因，一是泥浆性能差，钢筋笼是在孔内有大量泥砂沉渣的情况下边泵送泥浆清孔边下沉入孔的，孔内仍有大量砂泥和钻渣没有清除，而且沉积比较密实；二是下入孔内的导管偏向一侧，清孔时泥浆性能仍然不良，泥浆泵的泵压和泵量又均不足，使得灌注水下混凝土前的清孔仍很不彻底，大量沉渣未清出。本工程中此类桩约占总桩数的10~15%。5.3.2全笼裸露。孔内沉渣类似上述，只是导管入孔处于钢筋笼的居中位置。其中d-1所示桩钢筋笼外被孔内沉渣包裹而缺失砼保护层，钢筋笼内浇灌混凝土较满，此类桩约占总桩数的60~80%。e-1所示桩的钢筋笼内外均被孔内沉渣包围，灌砼前的清孔泵压、泵量更小，只清除了导管活动范围内的孔内沉渣，其灌注的混凝土仅比导管接箍直径略粗一点的桩芯，其直径在47~60cm不等，约占总桩数的10%。5.3.3钢筋笼裸露桩头的处理(1)钢筋笼部分裸露的，无论裸露程度如何，在基坑底板垫层标高桩头的处理是将钢筋笼内的沉渣挖除30~50cm，然后补浇上现场自拌混凝土，钢筋笼外的砼保护层缺失未作处理，基坑底板砂石垫层及其上面的砼找平层直接铺设到钢筋笼相连接，钢筋笼外砼保护层的沉渣未作处理就被覆盖，桩头处理情况视图2之a-2、b-2、c-2。桩头处理纵剖面整个钢筋笼全部裸露时，其中钢筋笼内桩身混凝土全部浇注的桩，桩头不作任何处理，在基坑底板垫层标高砂石垫层及其上面的砼找平层直接围绕钢筋笼铺设覆盖桩身砼保护层的沉渣。桩身仅浇注一细径桩芯，钢筋笼内外全被沉渣包裹的桩，以基坑底板设计桩顶标高向下1.5m高程内围绕钢筋笼挖出一个圆柱形坑，坑边砌上砖胎膜，圆柱形坑的内径相当设计桩径，然后在挖出的桩坑内补浇现场自拌混凝土成1.5m长的串于桩芯的桩头。桩头处理视图2之d-2、e-2。(3)桩头处理评述。上述桩头处理除便于基坑底板的施工作业外并无消除基桩质量缺陷的任何作用。5.4桩后桩端注浆水泥被挪用。设计单桩桩端注浆水泥3吨，从基坑开挖段近14m的深度范围揭露情况看，仅在静荷载试桩及极少数工程桩的桩侧见有0.2~3.5cm厚（局部）的水泥浆液上渗凝结而成的桩壳。本场地砂性土有利水泥浆渗透运移，而且桩长仅27~30m，注浆水泥量足时不仅会在桩侧形成水泥浆桩壳，而且还会在桩周砂土中见到水泥浆液不规则劈裂渗移形成的枝叉状、薄饼状等不规则状水泥凝固体，然而在基坑土方开挖中即使在电梯井部位近20m深的坑中也未能见及，说明工程桩的桩端注浆的水泥用量远比试桩少。注浆水泥被大量挪用作基桩施工时改善自成孔泥浆性能的现实，势必减少用于桩端注浆的水泥。

6.基桩测试中的弊病6.1静荷载测试不具代表性。本工程共安排静荷载承压桩和抗拔桩检测22根，其中静荷载竖向承压检测桩800mm7根，1000mm6根，竖向抗拔检测桩800mm9根。除其中1根桩在加载12100KN时因桩头被压碎无法完成测试外，其余桩的测试结果均满足设计要求。照常理这个测试结果是比较理想的，但是：(1)测试桩，施工前基桩设计图就已标明，其余在施工前也都已告知施工方，而不是随机抽样产生的；(2)测试桩的设计桩身砼强度为C35，其他桩的设计桩身砼强度为C30；(3)测试桩的实际桩径均超过设计桩径。在基坑底板标高开挖揭露情况看，无论设计桩径是1000mm、900mm或800mm的桩，其实测桩径均在1.20m以上，最大的可为1.40m。这个事实与试桩施工报表所填写的充盈系数1.14~1.18的情况不符；也与基坑开挖段所揭露的本工程基桩实际混凝土灌注量小于设计理论混凝土灌注量的事实相矛盾；还与基坑开挖段所揭示的80%以上桩的钢筋笼露筋的事实相悖。可见，测试桩与工程桩在成孔桩质量上存在天壤之别，因此，试桩的测试结果并不能代表工程桩具有同样的承载力。6.2低应变测桩击振锤选择不当检测结果存疑。对本工程而言，动测曲线优劣的关键在于传感器的安装和激振点的刻意选择。低应变动力测试传感器安装位置示意图基桩动测时传感器的安装，桩头激振敲击均由承包方委派人员配合进行，只要保证落于桩身原浇混凝土上就可达此目的。对本工程而言保证选点不出商品砼易于翻掌。因为桩身原浇注的商品砼为浅红色（产自余杭章山的火山碎屑岩粗骨料为肉红色），而其余挖除沉渣后补浇的自拌砼为灰黑色（其粗骨料为灰黑色的含炭质泥质灰岩），现场易于区分，因此全部测为Ⅰ、Ⅱ类也就不足为奇了。据动测结果统计Ⅰ类桩占91%，Ⅱ桩占9%，没有Ⅲ、Ⅳ类桩。但是，从低应变检测曲线图可以看出：(1)桩身以上才有曲线显示，10m以下毫无检测讯息，表明应力波尚未反射回桩顶甚至还未传到桩底，其能量就已衰减殆尽，这说明用于本工程小应变检测的击振锤太小，击振力不足，传感器接收的检测曲线无法反映10m以下桩的完整性缺陷、桩底、孔底沉渣厚度等曲线信息。(2)桩长为基桩施工时的桩长，在地下室由2层变为3层后，基桩实际桩长均缩短2m，可见基桩施工方提供的桩长未作调整。检测人员在未全面了解掌握现场施工质量情况，采用击锤不当，这种2/3桩长毫无检测讯息的曲线怎能判别全桩质量，判别的依据何在？何况低应变检测本身就有多解性。6.3基桩测试结果质疑。综述本工程基桩质量的测试结果，(1)桩身砼强度测试结果绝大多数与所标注的桩号不具有对应性，且多为超龄试块的测试值，不符合规范和设计的要求；(2)静荷载测试桩的作业状态、桩径之巨与工程桩成桩桩径之悬殊表明其测试承载力不具代表性；(3)基桩动测因击振锤太小击振力不足，动测桩只有上部10m有应力波曲线，其下2/3的桩长则没有任何曲线讯息。测桩人员全然不顾基坑开挖揭示的桩的种种质量缺陷与质量事故的事实，试桩与工程桩施工工艺及其结果存在如此迥然之别，作出的本工程基桩91%为Ⅰ类桩，9%为Ⅱ类桩的测试结论显然违背事实，但这正是委托方所追求的，而且是双方互相配合来实现的。它的作用一是赚取测试费，自然包括不薄的利润；二是在工程竣工使用后产生的质量投诉及其争执中，开发商和承包商更能理直气壮，“质量问题与我无关，我们提交的优质工程”；三是在质量投诉与争执中处于无奈、无助和最受伤害的业主即使在公正的法庭上，其正当的合法权益难以得到应有保护。

7.结语本高层超高层建筑，基桩设计有效桩长仅27~30m,所反映的基桩质量真可谓触目惊心。却又能提供各种合格的检测报告而顺当通过验收，这是很值得深思和忧虑的现象。当前建筑工程质量不容乐观，这从平日充斥于各种平面新闻媒体的房屋质量投诉与不断争执的报道就是明证，可见转变当前建筑施工的质量的呼声之急切。要改变目前建筑质量不如人意的状况，降低房屋质量投诉，减少业主与物业或开发商的质量争执，应当是执政为民和建设和谐社会的应有之义。作者以为改变当前建筑质量普遍较差的现状任重道远，须提到实现科学发展观的高度来认识，相关的各方都需下真功夫，同时毋忘坚持不懈地进行建筑领域的反腐败斗争才能见效。

参考文献

［1］谢松平，陈花林《低应变法中的常见问题及其处理建议》西部探矿工程，2009年第五期.

［2］徐佩林等《高砂性地层钻孔灌注桩施工易发的基桩质量隐患》探矿工程（岩土钻掘工程），2008年第6期