混凝土灌注桩浅层缺陷剖析

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 摘   要 ：本文简要地揭露了混凝土灌注桩施工中桩身浅层缺陷的成因机理、浅层缺陷的识别方法和治理措施，为严格控制混凝土灌注桩工程的施工质量，提高混凝土灌注桩的施工水平提供了有益的帮助。

关 键 词 ：混凝土灌注桩；浅层缺陷；成因；识别；治理。
混凝土灌注桩的浅层缺陷通常是指桩顶下3—5米深度范围内桩身砼结构完整性或桩体强度存在的缺陷。浅层缺陷是混凝土灌注桩工程中的一种常见病、多发病，是引发桩基工程事故的重要原因，应引起人们足够的重视。通过桩身结构完整性检测，将桩身混凝土的浅层缺陷充分暴露，针对缺陷特征，采取相应的治理措施，是控制混凝土灌注桩工程施工质量、确保上部建筑物结构安全的有较手段。
1      浅层缺陷成分析
建筑场地的地层条件和桩身施工的特殊工艺，决定了混凝土灌注桩易形成浅层缺陷。从地
层沉积规律而言：愈接近自然地面，地层沉积年代愈近，土层结构愈松散。直接位于地表的土层，由于受人类活动作用，形成了一层土体结构松散、均质性差、含较多腐植质、植物根、根孔与虫孔的松散填土或耕植土。这是桩基施工时，地面土体容易坍落、桩顶混凝土含较多杂质、截面容易变化，诱发桩身浅部缺陷形成的根本原因。混凝土灌注桩的特殊施工工艺，如施工过程中的质量控制不当，很容易产生以下现象：
1．1 桩身施工时，由于桩身上部混凝土下落时的冲击较小，所受混凝土柱的自重压力也
小。因此，桩身上部混凝土的密实性通常较差，产生缺陷的机主通常较高。
1．2 桩身施工过程中，混凝土在桩孔中自下而上抬升，由于杂质及浮浆的比重较轻，会随着混凝土柱上升推至桩的顶部。当超灌量不能足以将含有杂质的浆液全部液出地面时，会产生桩身浅部混凝土强度偏低、空洞、夹泥及无石子现象等缺陷。甚至出现二次补灌混凝土的浆液与原桩身混凝土隔离，呈现浅部断桩现象。
1．3 桩长较短配筋深度过浅，或钢筋笼未按规范规定穿透软弱层伸入下部较硬土层时，容易产生笼底位置处桩身混凝土的水平向裂缝或断裂。有时断裂部位间隙较大，直接影响了桩的竖向承载力。尤其当桩的间距较小、桩的分布密度较大时，桩身混凝土的断裂现象尤为明显，增加桩的配筋长度对减轻笼底断桩现象有明显的作用。桩基施工时应避免钢筋笼沉落，使桩体不能与承台直接连接，也容易使桩身在素混凝土段的底部出现水平向断裂。
1．4 混凝土级配不合理和易性差，搅拌点离施工桩过远使混凝土在运输过程中离析，拨管时钢筋笼受阻（钢筋笼尺寸过大或变形）引起混凝土瞬时拒落现象等。诸如此类现象，都会引起桩身的浅部缺陷。
1．5 钻孔灌注桩施工时护筒埋设不当，会引起护筒底中渗水漏浆现象，导致桩体在护筒底部位置产生缺陷。在桥梁灌注桩施工中，此类现象时有发生。
1．6 底夯扩混凝土灌注桩施工时，当持力层埋深圳特区较浅（3—5m），尤其当持力层强度较高、桩间距较小或布桩密度较大时，夯扩头施工会引起地表严重隆起，致使邻近桩体在钢筋笼底部位置或桩身变截面的颈部位置被拉断。例如，昆山市某工程设计桩长4．6米，为φ337直径的二次端夯扩灌注桩，在检测的199根桩中，有96根桩在2．4—2．6米深处出现水平向贯通裂缝，51根出现水平裂缝。分别为检测桩数的34．7%与25．6%。
  1．7 破多余桩段混凝土时，采用大铁锤水平向锤击桩头，会引起桩身混凝土浅部的水平向断裂。尤其当桩的浇筑龄期较长时，水平向锤击会引起桩身混凝土浅部更严重的断裂，影响深度较深，地面桩身东倒西歪，时常在第一断位下出现第二断位，应引起人们的高度重视。
1．8 淤泥或淤泥质土层中如施工的锤击或震动沉管灌注桩，如拨管速度过快，桩身浅部易产生混凝土离析、缩颈、夹土或断裂现象。锤击沉管灌注桩当拨管至一定高度后，拨管速度已难控制，上述缺陷更易形成。
1．9 桩基施工顺序不当，如同一承台基础，未在同一天连续浇灌施工；或基桩分布过密，虽采取了跳打施工，但跳打的间隔时间太短， 尚不足7—10天，邻近桩施工时，受桩周土的挤压与抬升作用，桩身被拉断。
1．10施工中由于突发事件（停电、机械故障、混凝土供应中断等）出现的混凝土浇注的