鉆孔灌注樁常見施工故障處理經(jīng)驗談

【摘要】鉆孔灌注樁工藝日趨完善，但往往由于施工工藝不當(dāng)或施工時不規(guī)范，致使質(zhì)量問題時有發(fā)生。本人經(jīng)參加望江縣日新橋工程建設(shè)施工，積累了一些鉆孔灌注樁基施工經(jīng)驗，本文就鉆孔灌注樁在鉆孔過程與混凝土施工過程中易出現(xiàn)的故障與質(zhì)量問題及其處理與預(yù)防措施進行了探討，以供同行參考。

【關(guān)鍵詞】鉆孔 安置鋼筋籠 故障處理

一、前言

望江縣日新橋工程位于望江縣漳湖鎮(zhèn)。該橋為三跨平板橋，基礎(chǔ)處理采用鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，設(shè)計樁身直徑為900mm，樁身混凝土強度等級為C25，樁長約25.3m~32.0m。

二、鉆孔過程中易出現(xiàn)的故障及處理措施

1、鉆孔偏斜

這是在施工中最為常見的一種，偏斜原因有好幾種：

（1）樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架不垂直，鉆機磨耗，部件松動。故此在開鉆前一定要檢查鉆機的穩(wěn)定性與垂直度，在鉆進過程中要隨時復(fù)核，如有偏差及時處理。

（2）土層硬度不均，致使鉆頭受力不均。在地層分層處要注意控制鉆速，不要過快，同時要采用減壓鉆進。

（3）鉆進時遇有較大孤石、探頭石。此時宜用鉆機鉆透。用沖孔機時，用低速將石打碎；有傾斜基巖時，可用混凝土填平，待混凝土凝固后再鉆。

（4）擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。在容易擴孔處低速減壓鉆進。

（5）鉆孔彎曲，接頭不正。

為了防止出現(xiàn)成孔偏斜，可在施工中采用加扶正圈導(dǎo)正，全孔減壓鉆進的防斜措施。扶正圈直徑比設(shè)計樁徑小200mm，扶正圈的位置放在離鉆頭5~6m處，必要時可每鉆進20~30m加一扶正圈，以加強鉆具的導(dǎo)向性。

2、塌孔

其表征是孔內(nèi)水位突然上升又下降，孔口冒細(xì)密的水泡，出渣量明顯增加而不見進尺，鉆機負(fù)荷顯著增加。

塌孔原因主要有：

（1）護筒埋置過淺，周圍封填不密，漏水；

（2）操作不當(dāng)，如提升鉆頭，沖擊錐（抓）或掏渣傾倒，或放鋼筋骨架時碰撞孔壁；

（3）泥漿稠度小，起不到護壁作用；

（4）泥漿水位高度不夠，對孔壁壓力小；

（5）向孔內(nèi)加水時流速過大，直接沖刷孔壁；

（6）在松軟砂層中鉆進時進尺過快。

預(yù)防措施：汛期或朝汐地區(qū)水位變化過大時，采取升高護筒增加水頭或用虹吸管等措施保持水頭相對穩(wěn)定；提升鉆頭，下放鋼筋骨架時應(yīng)保持垂直，不要碰撞孔壁。

處理措施：事故發(fā)生后應(yīng)查明塌孔位置后進行處理。塌孔位置不深時，可采取鉆深埋護筒，穿過塌孔處。塌孔位置深時，塌孔不嚴(yán)重，可回填到塌孔位置以下，并采取改善泥漿性能、加高水頭措施，繼續(xù)鉆進。塌孔嚴(yán)重時，應(yīng)立即將鉆孔用砂類土或礫石土回填，無此類土?xí)r可采用粘質(zhì)土并摻入5%~8%的水泥砂漿，觀察數(shù)日后重新開鉆。

3、擴孔與縮徑

擴孔多系孔壁小塌孔或鉆錐擺動過大，應(yīng)針對原因采取措施?？s徑常因地層中含有遇水能膨脹的軟塑料土或泥質(zhì)葉巖造成；鉆錐磨損過甚也可造成孔徑偏小。前者應(yīng)采取失水率較小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁，后者應(yīng)及時焊補鉆錐?？s徑已發(fā)生后，可采取鉆錐上下反復(fù)掃孔，擴大孔徑。

4、漏漿

鉆孔施工時，密切注意泥漿面的變化，一但發(fā)現(xiàn)有漏漿現(xiàn)象，分不同情況及時采取控制措施。

（1）增大泥漿比重和粘度，停止除砂，停鉆進行泥漿循環(huán)，補漿保證漿面高度，觀察漿面不在下降時方可鉆進。

（2）如果漏漿得不到控制，則需在漿液里加鋸末，經(jīng)過循環(huán)堵塞孔隙，使?jié)B、漏漿得以控制。

（3）如果在鋼護筒底口漏漿，在采用上述措施得不到控制后，將鋼護筒接長跟進。

（4）在采用上述措施后，若漏漿得不到控制，要停機提鉆，填充粘土，放置一段時間后，再進行施鉆。

5、糊鉆

在正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進時，遇軟塑粘質(zhì)土層，泥漿相對密度和粘度過大，進尺快，粘渣量大，鉆桿內(nèi)徑過小，出漿口堵塞而造成。此時應(yīng)改善泥漿性能，對鉆桿內(nèi)徑鉆渣出口和排渣設(shè)備的尺寸進行計算。并適當(dāng)控制進尺。若已嚴(yán)重糊鉆時，應(yīng)停鉆提出鉆錐，清除鉆渣。

三、混凝土灌注中故障處理

1、導(dǎo)管進水及堵塞

第一批混凝土拌和物下落后，導(dǎo)管進水時，應(yīng)將已灌注的拌和物用吸泥機（可用導(dǎo)管作吸泥管）全部吸出，針對進水的原因，改進操作工藝或增加首批拌和物儲量，重新灌注。在導(dǎo)管提升且底口超出已灌注拌和物時導(dǎo)管進水，可依次將導(dǎo)管拔出，用吸泥機或潛水泥漿泵將原混凝土拌和物表面的沉渣全部吸出，將裝有底塞的導(dǎo)管重插入原混凝土表面下2．5m深處，然后在無水導(dǎo)管中繼續(xù)灌注，將導(dǎo)管提升0.5m，繼續(xù)灌注混凝土即可沖開導(dǎo)管底塞流出。

導(dǎo)管堵塞多因隔水硬球不符合要求被卡住而產(chǎn)生?？刹捎瞄L桿沖搗，或用附著于導(dǎo)管外側(cè)的振動器振動導(dǎo)管，或提升導(dǎo)管迅速下落振沖，或用鉆桿上加配重沖擊導(dǎo)管內(nèi)混凝土。若上述方法無效，應(yīng)提出導(dǎo)管，取出障礙物，重新改用其它隔水設(shè)施灌注。還有一種為氣堵，當(dāng)混凝土滿管下落時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土（或泥漿）面至導(dǎo)管口的空氣被壓縮，當(dāng)導(dǎo)管外泥漿壓力和混凝土壓力處于平衡狀態(tài)時就出現(xiàn)氣堵現(xiàn)象。解決氣堵現(xiàn)象的措施為首批混凝土澆注時，在泥漿面以上的導(dǎo)管中間要開孔排氣，當(dāng)首批混凝土滿管下落時，空氣能從孔口排掉。

2、灌注塌孔

大的塌孔表征與鉆孔期間相似，可用探測錘探測，如達不到混凝土表面高程時即可證實發(fā)生塌孔。

產(chǎn)生的原因有：

（1）護筒底腳漏漿；

（2）潮汐區(qū)未保持所需水頭；

（3）地下壓超過原承壓力；

（4）孔內(nèi)泥漿相對密度與黏度過底；

（5）孔口周圍堆放重物或機械振動。

處理措施：如塌孔數(shù)量不大，采取措施后可用吸泥機吸出混凝土表面的泥土，如不繼續(xù)塌孔，可恢復(fù)正常灌注。如塌孔仍不停止，而且在擴大趨勢，應(yīng)將導(dǎo)管與鋼筋骨架拔出，將孔內(nèi)用黏土或滲入5％~8％的水泥填滿。待數(shù)日后孔位周圍地層已穩(wěn)定后現(xiàn)施工。

3、鋼筋骨架上升

除去一般被掛上升的原因外，主要是由于混凝土沖出導(dǎo)管底口后向上的頂托力造成的。為防止鋼筋骨架上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面跟鋼筋骨架底部1m左右時，降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土上升到骨架底口4m以上時，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底口2m以上，即可恢復(fù)正常的灌注速度。輔助方法是將鋼筋骨架頂端焊固在護筒上，或?qū)摻罟羌苤械?根主筋伸長到樁孔底。當(dāng)設(shè)計許可時，骨架下端2m范圍內(nèi)箍筋內(nèi)距布置大些。還有一種原因就是最初澆注的混凝土開始初凝，與鋼筋的裹握力增大，新澆注的混凝土上升的頂力頂升最初混凝土?xí)r帶動鋼筋骨架一起上升。

4、埋管

灌注過程中導(dǎo)管提升不動，或灌注完畢后導(dǎo)管拔不出來，統(tǒng)稱埋管。常因?qū)Ч苈裰眠^深所致，若已成埋管故障，宜插入一直徑稍小的護筒至已灌注混凝土中，用吸泥機吸出混凝土表面上泥渣，派潛水工下至混凝土面在水下將導(dǎo)管齊混凝土面切斷。拔出安全護筒，重新下導(dǎo)管灌注，灌注完成上下斷層間予以補強。

若樁徑過小，潛水工無法下去工作時，可在吸出混凝土表面上泥渣后，采用輸送管直徑100~150㎜且水下連接一段鋼管的混凝土泵，泵送余下的混凝土。

5、夾層斷樁

多為以上多種事故發(fā)生的結(jié)果。有些是在灌注完成后，鉆取樁身混凝土上巖芯或無破損檢測時發(fā)生混凝土中夾有泥砂的情況，稱為夾層斷樁事故。多因首批混凝土隔離層上升已近初凝，流動性降低，在導(dǎo)管埋深較小時，續(xù)灌混凝土拌和物頂破隔離層上升，將原灌注混凝土表面的沉淀土覆蓋在混凝土拌和物下造成的。還有一種原因就是泥漿過稠，增加澆注砼的阻力（如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊），在施工中發(fā)生導(dǎo)管堵塞，流動不暢等現(xiàn)象，有時甚至灌滿導(dǎo)管還是不行，最后只好提出導(dǎo)管上下振擊，由于導(dǎo)管內(nèi)儲存大量砼，一旦流出其勢甚猛，在砼流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層。還有一種可能就是導(dǎo)管埋得太深，提出時底部已接近初凝，導(dǎo)管拔出后砼不能及時沖填，造成泥漿填入。

6、混凝土嚴(yán)重離析

多由導(dǎo)管漏水引起水滲，地下水滲流造成。

灌注前應(yīng)嚴(yán)格檢驗道觀的水密性，在承壓地下水區(qū)應(yīng)測驗地下水的壓力高度和滲流速度，當(dāng)其速度超過12m/min，應(yīng)注意在此區(qū)進行鉆孔灌注的施工措施。

四、灌注樁的補強方法

1、先鉆兩小孔，分別作壓漿和出漿用。深度應(yīng)達到補強處1m以下。

2、用高壓水泵向孔內(nèi)壓入清水，使夾層泥渣從出漿孔沖洗出來。

3、用壓漿泵先壓入水灰比為0.8的純水泥漿，進漿口應(yīng)用麻絮填堵在鐵管周圍，待孔內(nèi)有清水從另一孔全部壓出來之后，再水灰比為0.5的濃水泥漿壓入。

4、濃漿壓入時應(yīng)使其充分?jǐn)U散，當(dāng)濃漿從出漿口冒出時停止壓降，用碎石將出漿口封填，并以麻袋堵實。

5、最后再用水灰比0.4的水泥漿壓入，壓力增大到0.7~0.8MPa時關(guān)閉進漿閥，穩(wěn)壓壓漿20~25min。

五、結(jié)語

鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)施工中最常的施工工藝，也是結(jié)構(gòu)物中最重要的組成部分，它的施工直接影響到整個工程的工期與成本。由于樁的施工有高度的隱蔽性，而影響樁基工程的因素又多，特別是鉆孔樁的施工質(zhì)量具有很多的不確定因素，故在施工過程中容易出現(xiàn)施工故障與質(zhì)量隱患，樁基的工程質(zhì)量問題將直接危及主體結(jié)構(gòu)的正常使用與安全。因此，加強基樁施工過程中的質(zhì)量控制，對確保整個工程的質(zhì)量與安全具有重要意義。

（作者單位：望江縣水利局）