淺析鉆孔灌注樁成孔施工中存在的問題及對策

黃勇根

摘要成孔是鉆孔灌注樁施工過程之一,是保證成樁的前提。施工過程控制受人為因素影響較大,為此,必須以系統(tǒng)工程的觀點,推行全面質(zhì)量管理,明確工序質(zhì)量標準,建立嚴格的施工管理和工序質(zhì)量檢查制度,以工序過程控制,來保證成樁質(zhì)量。

關鍵詞鉆孔灌注樁成孔問題對策

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A

隨著經(jīng)濟發(fā)展,城市中各類高層建筑拔地而起,作為高層的基礎部分往往在整個建筑物投資中占據(jù)了很大的比例。而高層基礎往往采用樁基礎。由于鉆孔灌注樁對各種地質(zhì)條件的適應性及施工簡單易操作被應用得相當普遍。但是其施工過程受人為因素影響較大,一不注意就難免出現(xiàn)質(zhì)量事故。成孔的質(zhì)量保證是其前提,在成孔施工過程中我們經(jīng)常會遇到以下幾種情況。

1 孔壁坍塌:成孔中或成孔后,孔壁不同程度塌落

成孔中,排出的泥漿不斷出現(xiàn)氣泡,有時護筒內(nèi)的水位突然下降,均為塌孔的兆頭。其主要原因有:(1)沒有根據(jù)土質(zhì)條件,采用合適的成孔工藝和相應的泥漿質(zhì)量。(2)護筒埋置太淺,護筒的回填土和接縫不嚴密,漏水漏漿,以致孔內(nèi)液面高度不夠或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水,降低了對孔壁的靜水壓力等。(3)清孔后泥漿密度、粘度降低,也會減少對孔壁的靜水壓力,使孔壁失穩(wěn)。

預防措施:(1)塌孔事故關鍵是預防為主,鉆孔前針對技術資料分析土層結構,選擇適宜的成孔方法和機具,合理安排成孔順序,適當填筑作業(yè)平臺及選擇足夠強度和尺寸的護筒。(2)當?shù)貐^(qū)水位變化太大時,采用適當?shù)姆椒ū３炙^相對穩(wěn)定,發(fā)現(xiàn)塌孔,判明坍塌位置,分析塌孔原因,針對坍塌的水量較小可繼續(xù)鉆孔,回填砂和黏質(zhì)土混合物到塌孔處以上1~2m繼續(xù)鉆孔,隨時注意坍塌數(shù)量的變化。若塌孔不能控制,立刻拆除鉆機護筒回填鉆孔,重新埋設護筒再鉆。

2 樁孔局部縮徑:指局部孔徑小于設計孔徑

其主要原因是:泥漿性能欠佳,失水量大,引起塑性土層吸水膨脹,或形成疏松、蜂窩狀厚層泥皮;鄰樁施工間距和時間間隔不當,土層中應力尚未消散,新孔孔壁軟土流變;鉆頭直徑磨損過大。

防治措施:為預防鉆孔灌注樁樁身縮頸,在灌注砼時應連續(xù)快捷,并隨時保持孔內(nèi)泥漿柱的壓力與地層壓力平衡,對于不穩(wěn)定或易坍塌地層,可加大泥漿沖冼液的比重,或選用優(yōu)質(zhì)黃泥粉或黃泥配制的沖冼液進行護壁。此外,導漿管上拔速度不能過快、過高,導漿管底端應始終埋于樁孔砼內(nèi)1.5m以下,每次向漏斗內(nèi)加的砼應有一定的量,確保導漿管內(nèi)具有足夠的壓力。砼灌注結束后,應及時整理好原始記錄,計算充盈系數(shù),并根據(jù)灌入量和相應的灌注高度,分段計算充盈系數(shù),以了解樁徑的變化情況,綜合評價樁的灌注質(zhì)量。

3 樁孔偏移傾斜:成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲

其主要原因有:鉆機安裝不平或鉆臺下有虛土產(chǎn)生不均勻沉陷;樁架不穩(wěn),鉆桿導架垂直,鉆機磨損,部件松動;護筒埋設偏斜,鉆桿彎曲,主動鉆桿傾斜;遇舊基礎或大石等地下障礙物,土層軟硬不均或基巖傾斜。

防止措施:鉆機安裝周正、水平、穩(wěn)固、無束前緣切點,轉(zhuǎn)盤中心和護筒中心三點面一線;除軟硬互層采用輕壓慢轉(zhuǎn)技術參數(shù)外,從軟塑粘土層,尤其流塑粘土層和砂層進入硬塑粘土層或從粘土層進入基巖時,籠裝鉆下端的錐形導向小鉆頭需改用平底導向小鉆頭,或者直接用不帶導向小鉆頭的平底鉆頭鉆進;采用沉井、控孔樁等方式清除地下障礙物;在硬塑料粘土層發(fā)生偏斜時,用砂、料土混合物回填偏斜以上1～2m,待密實后用平度合金鉆頭輕壓慢轉(zhuǎn)傾斜;在基巖面發(fā)生偏斜時,可投入20～40mm粒徑碎石,略高于偏斜處,沖擊密實后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。

4 孔底沉渣過多:孔底沉淤或孔壁泥土塌落在孔底,使沉渣超標

其主要原因有:清孔未凈,清孔泥漿比重過小或清水置換;鋼筋籠吊放未垂直對中,碰刮孔壁泥土坍落孔底;清孔后待灌時間過長,泥漿沉淀;沉渣厚度測量的孔底標高不統(tǒng)一。

防止措施:終孔后鉆頭提高孔底10～20cm,保持慢速空轉(zhuǎn),維持循環(huán)清孔時間不少于30min;清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿,控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換,鋼筋籠垂直緩放入孔;用平底鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起;用底部帶圓錘的籠頭鉆頭時沉渣厚度從鉆頭底部所達到的孔底平面算起;或采用導管二次清水,沖孔時間以導管內(nèi)測量的孔底沉渣厚度達到規(guī)范要求為準;提高砼初灌時對孔底的沖擊力,導管底端距孔底控制在30～40cm,初灌砼量須滿足導管底端能埋入砼中1.0m以上的要求,利用隔水塞和砼沖刷殘留沉渣。

鉆孔樁事故處理的方法很多,難度也較大,無論采取什么先進的辦法處理都將對工程的進度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽帶來不可忽視的影響。因此,在鉆孔樁施工中必須做到每個工序嚴格按照規(guī)范操作、統(tǒng)一指揮、緊張而有序,對可能出現(xiàn)的問題制定切實有效的防范措施,盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。