鉆孔樁施工中常見的問題及處理

【摘要】鉆孔樁是最普遍的基礎形式，無論在鐵路、公路、水利水電等大型建設，還是在各類房屋及民用建筑中都得到了廣泛應用。文章對鉆孔樁施工中常見的問題及處理進行了探討。

【關鍵詞】鉆孔樁施工；民用建筑；混凝土

鉆孔樁是最普遍的基礎形式，無論在鐵路、公路、水利水電等大型建設，還是在各類房屋及民用建筑中都得到了廣泛應用。鉆孔樁是在泥漿護壁條件下，利用機械鉆進形成樁孔，采用導管法灌注水下混凝土的施工方法。鉆孔樁的鉆孔、灌注混凝土都是在水下進行，工程質量只能通過科學的過程控制和完工后的儀器檢測來確認。本文對多年來在鉆孔樁施工中遇到的常見問題進行了分析和總結。

一、成孔階段

（一）護筒冒水

護筒外壁冒水，嚴重的會引起地基下沉，護筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無法施工。

造成原因：埋設護筒的周圍不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞。

防治措施：在埋筒時，坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當高度開孔，使護筒內保持1.0m-1.5m的水頭高度。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時，應立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固，若護筒嚴重下沉或移位時，則應重新定位后安裝護筒。

（二）塌孔

塌孔一般有孔口坍塌和孔內坍塌兩種情況?？卓谔苋菀装l(fā)現(xiàn)，而孔內坍塌的發(fā)現(xiàn)就必需有豐富的孔樁施工經驗和認真仔細的觀察。當在施工的過程中發(fā)現(xiàn)孔口水面冒出細密的水泡、孔的深度突然變淺、鉆機的負荷明顯加大等現(xiàn)象時都表明孔內已發(fā)生了坍塌現(xiàn)象。

造成原因：施工場地夯填質量不良；護筒埋置不符合要求；鉆機支承不當，支承面受力過大；泥漿比重或粘度太小，不能形成堅實的護壁；在松散的砂層中進尺太快，未能形成堅實的護壁；遇到容易塌孔的流砂層，不能及時掌握情況，不能及時處理；孔內補水時水流沖刷護壁；成孔后到混凝土灌注間隔時間太長。

防治措施：在以上幾種情況中，施工場地夯填質量不良，護筒埋置不符合要求，鉆機支承不當，支承面受力過大容易引起孔口坍塌，鉆機進場前要對施工場地進行整理，對于不良土質要進行換填，場地夯填做到盡可能的密實。護筒的埋置嚴格按照規(guī)范要求，不能太淺，護筒的周圍和底部要用優(yōu)質粘土分層夯實填筑。鉆架架立時要使支承面面積盡可能的大，同時做到支承面受力均勻。對于泥漿比重或粘度太小，不能形成堅實的護壁引起的坍塌，在施工中加強對泥漿比重和粘度的監(jiān)測就可以了。在松散砂層中鉆孔時，必須降低進尺速度，如果進尺過快，護壁的厚度和密實度就達不到要求，從而引起坍塌。當遇到流砂層時，即使沒有發(fā)生坍塌，也要先處理后再鉆進，一般的處理辦法是在孔內投入粘土和片石，低錘沖擊，使粘土和片石充分地擠入孔避，阻止砂層和地下水流動。當流砂嚴重時，則采取鋼護筒跟進的辦法。孔內補水時水流沖刷護壁，成孔后到混凝土灌注間隔時間太長引起的坍塌，在施工中加以注意就可以了?？變妊a水時現(xiàn)場要做到有人監(jiān)控，鉆孔快要完成前要做好混凝土灌注的準備工作，盡量縮短成孔后到混凝土灌注之間的間隔時間。

塌孔是孔樁施工中及其常見的問題，在坍塌不嚴重時，我們可以在加大泥漿比重后繼續(xù)鉆進，當坍塌嚴重時，我們要采取有效的措施后方能繼續(xù)鉆進。

（三）漏漿

鉆孔漏漿現(xiàn)象一般是發(fā)生在透水性強或有地下水流動的地層中，泥漿向孔外流失。而在喀斯特地貌施工中發(fā)生的漏漿則多為“溶洞漏漿”。即在鉆孔的過程中遇到了無填充物溶洞而造成的漏漿現(xiàn)象。

造成原因：護筒的埋置深度太淺；填土不密實或護筒接逢不嚴密；鉆進過程中孔樁遇到溶洞。

防治措施：加稠的泥漿；回填卵石，片石反復沖擊增強護壁；但遇到護筒漏漿時可以采用棉絮堵塞；對于“溶洞漏漿”，漏漿不多時，出現(xiàn)這種問題一般是遇到了單個的小溶洞，一般是采取向孔內投入粘土和片石，然后用錘沖擊，把粘土和片石擠入溶洞，隨后繼續(xù)鉆進。漏漿嚴重，但孔壁周圍看不到明顯的空洞。出現(xiàn)這種情況一般是孔樁的很小一部分穿過了溶洞。一般采取的辦法是向孔內投入粘土、片石、水泥、棉絮，用錘沖擊，堵住溶洞和孔樁之間的連接口。漏漿嚴重，孔壁周圍可以看到明顯的大空洞。發(fā)生這種情況表明孔樁是貫穿溶洞，但由于一下難以判斷溶洞的大小，處理起來比較困難，一般是先向孔內大量的投入粘土和片石，用錘沖擊把粘土和片石擠入溶洞，如果通過一段時間粘土和片石不能再擠入，則表明溶洞填滿可繼續(xù)鉆進施工。如果粘土和片石可以長時間的擠入，則說明溶洞很大，得采用其他的辦法解決，一般采用鋼護筒跟進的方法。

（四）偏孔

偏孔是指孔樁的孔壁出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

造成原因：孔內地質不均勻；鉆孔過程中遇到較大孤石，探頭石或傾斜的巖層；施工檢測控制不到位。

防治措施：由于孔內地質不均勻引起的偏孔，是因為地質不均勻造成鉆頭受阻力不均勻而產生的，這種偏孔現(xiàn)象的產生剛開始不是很明顯，但會慢慢積累，所以要及時處理，一般回填粘土和片石至偏孔以上0.5米，小沖程沖擊密實后重新鉆進就能解決。在鉆進過程中遇到較大孤石，探頭石或傾斜的巖層時，鉆進時錘頭偏斜嚴重，鋼絲繩抖動明顯，為調整偏孔，一般先是采用向孔內投入粘土和片石再鉆進的辦法，大多數情況下都能達到預期的目的。如果這個辦法效果不明顯則采用灌注高強度水下混凝土，待混凝土達到一定強度后再鉆進，這種方法十分有效。但在施工中也出現(xiàn)了個別的孔樁用以上兩種辦法都不能解決，這時就采用水下爆破的方法，偏孔的位置經爆破后產生一個鉆孔平面，將不平整的硬巖在孔內炸平，且在平面達到設計孔樁面積的70%后重新鉆進，效果非常理想。增強施工人員的責任心，做好檢測控制。

（五）樁底沉渣量過多

對摩擦樁來說，由于其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的磨擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設計中端部反力不大，端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大；而對于承載樁來說，如果沉渣量過大，勢必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降，同樣使樁的承載力失效，因此鉆孔灌注樁的沉渣量檢查是施工控制中的一項關鍵工作。

造成原因：檢查不夠認真，清孔不干凈或未進行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過程中，未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積。

防治措施：加強對沉淀層的檢查力度和意識，采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不要用清水進行置換。鋼筋籠吊放時，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。

二、成樁階段

（一）導管堵塞

灌注過程中，混凝土在導管中不能下落，影響灌注工作順利進行。

造成原因：初灌時，隔水栓堵管：混凝土和易性、流動性造成離析：混凝土中粗骨料粒徑過大。各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導管中停留時間過長而卡管；導管進行造成混凝土離析等。

防治措施：使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出；或采用隔水蓋板或插板蓋住導管頂部，封底時拉起蓋板或抽開插板即可，安全、方便。在混凝土灌注時，應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應實驗室確定，坍落度宜為18cm～22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性，導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6 Mpa ～1.0Mpa，以避免導管進水。在混凝土澆筑過程中，混凝土應緩緩倒入漏斗的導管，避免在導管內形成高壓氣塞。施工前做好機械設備的檢修，在施工過程中，應時刻監(jiān)控機械設備，確保機械運轉正常，避免機械事故的發(fā)生。

（二）鋼筋籠上浮或下沉

系指鋼筋的位置高于或低于設計位置的現(xiàn)象。上浮較大時，降低了樁體抗水平剪切能力；下沉過多，給施工帶來麻煩和損失。

造成原因：鋼筋放置初始位置過高或過低；混凝土流動性過小，導管在混凝土中埋置深度過大（6m以上）鋼筋籠被混凝土頂托上?。粚Ч苎诼襁^長，提升時易搖晃，難以對準籠的中心，易發(fā)生掛籠現(xiàn)象；導管提升過猛，混凝土下沉太快，瞬時反沖力使鋼筋籠上??；鋼筋籠制作質量不佳，或吊裝不當而變形或樁孔傾斜，鋼筋籠隨之變形，增加了凝土上升阻力；籠底鋼筋向彎折溝掛導管；鋼筋籠于孔口固定不牢，在自重及受壓時將鐵絲拉長而下沉，或鋼筋籠自重太輕，被混凝土頂起。

防治措施：鋼筋籠放置初始位置準確無誤，并于孔口固定牢固；為防止鐵絲拉長下沉或頂住上升力，可采用吊筋加套管等方法頂住鋼筋籠上口，加快澆灌速度，縮短澆灌時間，或添加緩凝劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變??；混凝土陷近籠底時，控制導管埋深1.5～2m，盡量減少串插導管，改用轉動導管密實混凝土，每澆灌一斗混凝土，檢查一次埋深，勤測深，勤拆管，只到鋼筋籠埋牢后，恢復正常埋深深度。主筋底端可適當向外彎折，并增加封底箍筋。導管對中樁孔，導管接頭處套裝錐形活動護罩或加密焊接防護斜筋；導管正常埋置深度一般控制在2～4m，最大不超過6m，便于轉動移位。鋼筋上升時，停止?jié)补嗷炷翙z查埋管深度，拆除部分導管，保持埋管1.5～2m，導管鉤掛鋼筋籠時，要下降導管，轉動移位脫鉤上提。

（三）斷樁

混凝土凝固后不連續(xù)，中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁，影響了樁身的整體性，降低了樁體強度和承載力。

造成原因：封底時，由于導管底端距孔底過遠，混凝土被泥漿稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充；泥漿過稠，增加了澆注混凝土的阻力；灌注混凝土過程中，因導管漏水或導管提漏而二次下沉；灌注時間過長；導管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導管拔上后混凝土不能及時沖填，造成泥漿填入。

防治措施：成孔后，必須認真清孔，防止孔壁坍塌；灌注混凝土前認真進行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量；盡可能提高混凝土澆注速度； 混凝土澆注過程中，應隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深，提升導管要準確可靠，嚴格遵守操作規(guī)程；嚴格確定混凝土的配合比，混凝土應有良好的和易性和流動性，坍落度損失應滿足灌注要求；灌注混凝土應從導管內灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應避免停電、停水，必要時應有備用攪拌機、發(fā)電機等應急設施；導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多。

本文提到的鉆孔樁施工中常見的問題，很多是孔樁施工中的共性問題，其中很多是總結了黃織鐵路工程施工中遇到的問題，因而也有它的特殊性。通過分析總結，對提高個人遇到問題的處理能力，對今后工作的指導，對提高工程施工質量都有著積極作用。

【作者簡介】曹朝暉（1972- ），男 ，湖南漢壽人，中鐵二十五局集團柳州鐵路工程有限公司工程師，研究方向：鐵道工程。