某钻孔灌注桩工程桩身缺陷原因浅析

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1、某钻孔灌注桩工程桩身缺陷及原因浅析一、工程概况某工程共包括2栋高层建筑，为框剪结构，基础设计为钻孔灌注桩，共设计80条桩，有效桩长为27～35m，桩端嵌入强风化花岗岩，桩身混凝土设计强度等级为C25。桩基施工所遇地层情况自上而下依次为：人工填土（厚2.30～5.0m）、埋藏植物层（厚0.4～0.7m）、淤泥质中砂（厚0.8～1.8m）、粗砾砂（厚1.7～5.9m）、粘土（厚0.8～3.4m）、淤泥质粉质粘土（厚0.6～2.8m）、砾砂混粘性土（厚0.7～3.8m）、砾质粉质粘土（厚8.2～20.0m）、全风化粗

2、粒花岗岩（厚2.5～5.7m）和强风化粗粒花岗岩（厚2.0～3.0m）。本工程采用回转钻机泥浆护壁钻进成孔，采用预拌商品混凝土水下灌注的施工工艺，成桩后对桩基采用超声波和抽芯分别进行了检测。二、桩身检测情况（一）超声波无损检测本工程选择了39条桩预埋3根超声波检测管（3根管固定在钢筋笼内，成120°均匀分布），成桩后采用超声波无损动测检测技术对桩身混凝土质量进行检测，检测结果如下表所示。超声波检测结果汇总表桩分类性状桩身完整性描述数量占检测桩百分比Ⅰ类完整桩桩身各测向各测点均无异常。2358.97%Ⅱ类一般缺陷

3、桩桩身个别测向局部测点异常，但缺陷体积分布相对较小，性质不严重，局部缺陷的存在对整桩承载力影响较小。1230.77%Ⅲ类明显缺陷桩桩身大多测向在同深度测点异常，缺陷的分布较大，但缺陷性质不是太严重，缺陷的存在对缺陷断面强度有较大影响。410.26%Ⅳ类严重缺陷桩桩身所有测向在同深度测点异常，缺陷的性质又很严重，如破碎及夹泥告等。00（二）抽芯检测本工程对所有80条桩进行了抽芯检测，而且对部分存在缺陷桩每桩抽了2～3个孔，共计80条桩抽芯117个孔。依据抽芯钻进情况，抽取的混凝土芯样外观及选样试验结果等资料综合分

4、析，对80条桩之桩身混凝土完整性、混凝土强度、桩底持力层岩性及桩底沉渣等分别进行了评述。1、桩身混凝土完整性抽芯检测混凝土完整性汇总表桩分类桩身完整性描述数量占检测桩百分比A类桩身完整，无影响基桩承载力的缺陷。3948.75%B类桩身有轻微缺陷，对基桩承载力有轻微影响。1721.25%C类桩身有较严重缺陷，对基桩承载力有较大影响，应核实单桩承载力。2430.00%D类桩身存在断裂、夹层等严重缺陷，必须进行处理。002、桩身混凝土强度、桩底持力层岩性及沉渣厚度按所抽取桩芯长度自上而下均匀分布原则每桩选取10段完整

5、芯样，切片（高径比为1：1）进行饱水单轴抗压强度试验，结果表明桩身混凝土强度满足要求。抽芯检测时所有80条桩均要求钻入基岩1.0m以上，从抽取的桩底基岩反映，均满足设计持力层为强风化岩的要求。抽芯钻探同时揭露，80根桩桩芯混凝土与桩底基岩之间结合情况良好，均无明显沉渣，满足规范验收要求。三、桩身缺陷情况分析对超声波检测中的Ⅲ类（全部判定为C类桩）和抽芯检测中的C类缺陷桩进行分析，可以得出如下结果。1、缺陷桩中包括所有5种桩径的灌注桩，缺陷桩占该桩总桩数的比例为25.00%～37.50%。具体如下图所示：2、从混

6、凝土的灌注时间分析，除6月份施工的7条桩没有缺陷外，其他时间施工的灌注桩均有缺陷，而且缺陷桩在当月所施工桩基中所占比例呈逐月上升的趋势，其中10月份施工的12条桩中有6条桩有不同程度的缺陷，占同期施工总桩数的50%。每月施工桩数及缺陷桩情况见下图。3、对芯样缺陷深度进行分析，有66.67%的桩缺陷集中在0～13.0m之间。在0～7.0m范围内，1.1m、3.1m和5.1m出现了3个高峰值；同时越接近桩头缺陷出现的频率越高。13.5～17.0m之间有部分缺陷，20.0m以下则仅发现1处缺陷。4、混凝土芯样缺陷均表

7、现为蜂窝状或沟槽状缺陷，主要为局部粗骨料剥落或半剥落，水泥浆流失形成深5～30mm，宽5～40mm（个别达70mm）的沟槽，极个别芯样部分区段为纯水泥砂浆，混凝土强度较低。5、同一条桩在同一截面缺陷仅分布在局部位置。综合分析抽芯及超声波检测情况，桩中心部位混凝土缺陷严重，其余部位缺陷则明显减少。对所有C类桩均抽取了2～3孔对芯样检查。结果表明：中心部位芯样存在较严重缺陷的桩，当抽芯孔距桩中心1/4d（d为桩身直径）时，有12条桩没有发现缺陷。所有芯样中没有发现整个桩身断面出现蜂窝或孔洞的情况。四、桩身混凝土缺陷

8、原因浅析根据检测反映的桩身混凝土缺陷情况，通过调查和分析原始记录，推断造成钻孔灌注桩桩身混凝土缺陷的原因主要有以下几个方面。（一）混凝土的质量问题1、混凝土生产线陈旧，生产的混凝土质量差异性较大该工程在施工过程中使用预拌商品混凝土，但由于混凝土搅拌站所使用的生产线较为陈旧，在混凝土的生产过程中经常出现生产线故障无法正常供应的情况，并在多条桩的灌注过程中，曾多次更换生产线搅拌混凝土，造成