鉆孔灌注樁施工的質量問題與防治措施

□袁天華（河南省水利第一工程局）

一、無套管施工法中孔壁坍塌的原因及防治措施

（一）原因

在灌注水下混凝土過程中，發(fā)現(xiàn)護筒內泥漿水位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，為坍孔征兆。如用測深錘探測混凝土面與原深度相差很多時，可確定為坍孔。原因有：護筒的長度不夠，護筒變形或形狀不合適；保持的水頭壓力不夠；成孔速度太快，在孔壁中來不及形成泥膜；泥漿的容重及濃度不足；沉放鋼筋時，碰撞了孔壁，破壞了泥膜及孔壁；造孔機械在護筒底部造孔時觸動了孔周圍的土壤等。

（二）防治措施

施工現(xiàn)場在埋設灌注樁的護筒時，坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實，必須注意保持護筒安裝垂直；采取各種措施來穩(wěn)定孔內水位，使護筒內保持1.0～1.5m的水頭高度。泥漿的比重以1.02～1.08左右為宜。當中斷成孔作業(yè)時，要著重監(jiān)視漏水、跑漿的情況。

在反循環(huán)鉆孔法的成孔施工中，鉆孔速度不宜過快，如果孔壁未形成有效泥漿膜，施工中將易出現(xiàn)孔壁坍塌的質量事故。用吸泥機吸出坍入孔內的泥土，同時保持或加大水頭高度，如不再坍孔，可繼續(xù)灌注；坍孔不停時，或坍孔部位較深，宜將導管、鋼筋籠拔出，回填粘土，當?shù)貙映尸F(xiàn)穩(wěn)定狀態(tài)后，適當?shù)耐Ｖ?～5天后再度施工。

二、縮頸的原因及防治措施

（一）原因

1.縮頸是鉆孔灌注樁最常見的質量問題，主要由于孔中水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小，導致局部孔壁土層失穩(wěn)膨脹或坍落，造成混凝土樁身夾泥或縮頸。

2.清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導致保護層厚度不足。

（二）防治措施

1.預防鉆孔灌注樁縮頸，應采用優(yōu)質泥漿，控制泥漿比重，確保泥漿能保持孔壁平衡、降低失水量。

2.成孔施工時應重視清孔，在清孔時要做到清渣而不清泥，預防清孔后在澆筑混凝土的過程中局部坍塌，導致縮徑。

三、鋼筋籠上浮的原因及防治措施

（一）原因

鉆孔灌注樁混凝土灌注主要是混由漏斗順導管向下灌注。施工中鋼筋籠上浮產(chǎn)生的主要原因是混凝土由漏斗順導管向下灌注，當混凝土灌注到鋼筋籠底部時，由于混凝土灌注速度較快，對鋼筋籠產(chǎn)生一種較強的頂托力，使鋼筋籠上浮。

（二）防治措施

1.鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定。

2.灌注中，當混凝土表面接近鋼筋籠底時，應放慢混凝土灌注速度，并應使導管保持較大埋深，使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離，以便減小對鋼筋籠的沖擊。

3.混凝土液面進入鋼筋籠一定深度后，應適當提導管，使鋼筋籠在導管下口有一定埋深。但注意導管埋入混凝土表面應≥2m，≤10m。如果鋼筋籠因為導管埋深過大而上浮時，現(xiàn)場操作人員應及時補救，補救的辦法是馬上起拔拆除部分導管；導管拆除一部分后，可適當上下活動導管；這時可以看到，每上提一次導管，鋼筋籠在導管的抽吸作用下，會自然回落一點；堅持多上下活動幾次導管，直到上浮的鋼筋籠全部回落為止。當然，如果鋼筋籠嚴重上浮，那么這一補救措施也不一定會十分奏效。

4.鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。鋼筋籠初始位置應定位準確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠時，控制導管埋深在1.5～2.0m。

四、樁底沉渣量過多的原因及防治措施

（一）原因

樁底的沉渣過多主要由于施工中違犯操作規(guī)定，清孔不干凈或未進行二次清孔造成的。當使用的泥漿比重過小或泥漿注入量不足時，樁底的沉渣浮起困難；鋼筋籠吊放過程中，如果鋼筋籠的軸向位置未對準孔位，將會發(fā)生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土會坍落在樁底。清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積。

（二）防治措施

清孔是灌注樁施工中保證成樁質量的重要環(huán)節(jié)，通過清孔應盡可能的使樁孔中的沉渣全部清除，使混凝土與巖基結合完好，提高樁基的承載力。施工中發(fā)生樁底沉渣防治措施如下：

1.施工中應保證灌注樁成孔后，鉆頭提高孔底10～20cm，保持慢速空轉，維持循環(huán)清孔時間≥30min，然后將錘式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。

2.采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不能用清水進行置換。

3.鋼筋籠吊放時，要使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，則應利用導管進行二次清孔。

4.開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為30～40mm，應有足夠的混凝土儲備量，使導管1次埋入混凝土面以下，1.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達到清除孔底沉渣的目的。

五、導管進水的原因及防治措施

（一）原因

由于檢查不認真造成導管距孔底太遠，初灌量不夠，沒有埋住導管。導管澆筑混凝土前未進行細致的檢查、未做密封試驗；導管拔出混凝土面，過量上提導管，使接頭部分產(chǎn)生漏水等原因。

（二）防治措施

1.導管底端距孔底高度依據(jù)樁徑、隔水閥種類、大小而定，最高不超過0.5m。

2.澆筑混凝土之前，若發(fā)現(xiàn)導管口出現(xiàn)漏水現(xiàn)象時，應立即提起導管進行檢查，對漏水部位進行嚴格的防水處理后，再重新放入樁孔中，澆筑混凝土。

3.在任何情況下，必須嚴格按照規(guī)程用規(guī)定的測深錘測量孔內混凝土表面高度，并認真核對，保證提升導管不出現(xiàn)失誤。應該盡可能的將導管底部深深的埋在混凝土中，當發(fā)現(xiàn)導管上提明顯過量時，應迅速將導管插到混凝土中，利用小型水泵或小口徑的抽水設備，將導管中的水抽出之后，再繼續(xù)澆筑混凝土。

六、斷樁的原因及防治措施

（一）原因

1.混凝土拌和物發(fā)生離析使樁身中斷。

2.灌注中，發(fā)生堵塞導管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導管卡掛鋼筋籠，埋導管，嚴重坍孔，而處理不良時，都會演變?yōu)闃渡韲乐貖A泥，混凝土樁身中斷的嚴重事故。

3.灌注時間過長，首批混凝土已初凝，而后灌注的砼沖破頂層與泥漿相混；或導管進水，未及時作良好處理，均會在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面。

紀律督查組負責督查各工作組履行職責情況；督查各鄉(xiāng)鎮(zhèn)及成員單位值班值守情況、重點工程巡查值守情況，以及包保責任、崗位責任、各級防指命令和防汛工作紀律執(zhí)行情況。指揮部各工作組根據(jù)職責分工做好日常工作，防汛Ⅲ級應急響應啟動后，各有關成員單位必須抽調專人辦公。

4.施工中若發(fā)生導管底端距孔底過遠，則混凝土被沖洗液稀釋，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。

（二）防治措施

1.導管要有足夠的抗拉強度，能承受其自重和盛滿混凝土的重量。內徑應一致，其誤差應＜±2mm，內壁須光滑無阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過試驗。導管最下端一節(jié)導管長度要長一些，一般為4m，其底端不得帶法蘭盤。

2.導管在澆灌前要進行試拼，并做好水密性試驗。

3.嚴格控制導管埋深與拔管速度，導管不宜埋入混凝土過深，也不可過淺。及時測量混凝土澆灌深度，嚴防導管拔空。

4.經(jīng)常檢測混凝土拌和物，確保其符合要求。

5.樁孔鉆成后，必須認真清孔，一般采用沖洗液清孔，沖孔時間應根據(jù)孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定。這就要求在灌注混凝土前，應認真進行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量。

七、孔位傾斜的原因及防治措施

（一）原因

樁機本身未豎直或樁機平臺不水平；樁機在鉆孔過程中發(fā)生不均勻沉降；在進行超深樁作業(yè)時，樁機鉆桿太細。

（二）防治措施

首先要擴大樁機支承面積，使樁機穩(wěn)固，并保證鉆機平臺水平；采取經(jīng)常校核鉆架及鉆桿的垂直度等措施；在成孔后下放鋼筋前作井徑、井斜超聲波測試；嚴格按照規(guī)范要求先配鉆桿。

八、樁頂局部冒水、樁身孔洞的原因及防治措施

（一）原因

1.水下混凝土灌注過程中，導管埋深過大，導管內外混凝土新鮮程度不同，再加上灌注過程中上下活動導管過于頻繁，致使導管活動部位的混凝土離析。保水性能差而溢出大量的水，這些水沿著導管部位最后灌入的、最為新鮮的混凝土往上冒，形成通道（即樁身孔洞）。

2.水下混凝土灌注過程中，混凝土傾倒入導管速度過快過猛，把空氣悶在導管中，在樁內形成高壓氣包。高壓氣包在其自身浮力或導管起拔等外力的作用下，在混凝土內不斷上升，當上升到樁頂附近時，氣包浮力與上升阻力接近，在沒有外力的作用下，氣包便滯留在樁身內，最終形成樁身孔洞。另外，有一些樁在余樁截后，樁身內殘余的高壓氣體，因通道打開而順樁身的細小縫隙釋放出來。這時，常會攜帶部分遺留在氣包內的水往上冒，出現(xiàn)“樁頂冒氣泡”的怪現(xiàn)象。

3.水下混凝土灌注時間過長，最早灌入孔內的砼坍落度損失過大，流動性變差，終灌導管起拔后會留下難以愈合的孔洞。

（二）防治措施

1.控制導管的埋深，灌注過程中做到導管勤提勤拔。

2.混凝土傾入導管的速度應根據(jù)砼在管內的深度控制，管內深度越深，混凝土傾入速度越應放慢。在可能的情況下，應始終保持導管內滿管混凝土，以防止樁身形成高壓氣包。實際施工中，往往因為導管每次起拔后管內都會形成空管，再次灌注時，樁身形成高壓氣包就很難避免。因此，應在灌注過程中適當上下活動導管，把已形成的高壓氣包引出樁身。

3.加適當緩凝劑，確?；炷猎诔跄巴瓿伤鹿嘧?。

結語

總之，進行鉆孔灌注樁作業(yè)難度較大，施工質量更難控制，這就要求我們在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規(guī)范，核查地質和有關灌注樁方面的資料。對施工過程中可能會發(fā)生的一些問題及時進行分析處理，做到科學組織，精心施工，嚴格管理，施工質量是完全可以保證的。

[1]路橋集團第一公路工程局.公路橋涵施工技術規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2]龔曉南.地基處理手冊（第三版）[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2008.

[3]黃興安.道路橋梁工程質量通病防治手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2002.