淺談鉆孔灌注樁施工常見問題及防治措施

郭 輝

摘要:鉆孔灌注樁作為樁基礎(chǔ)中常見的一種形式,以其適應性強、成本適中、施工簡便、工期短等特點在我國交通、城市基礎(chǔ)設(shè)施以及房屋建筑等工程領(lǐng)域當中得到廣泛的應用,其成樁質(zhì)量對工程安全有著至關(guān)重要的作用。本文簡要分析鉆孔灌注樁施工過程中可能遇到的幾種事故問題以及相應的防治措施,以供類似工程借鑒。

Abstract: Cast-in place is a common style in the pile foundation. It is widely used in the construction of house, urban infrastructure construction, and traffic construction owing to its advantage of adaptability, low-cost, convenience. The quality of the pile is crucial to the safety of the construction. The thesis summarizes some of the questions that may happen in the construction and the preventive measures are given as reference references.

關(guān)鍵詞:鉆孔灌注樁;施工事故問題;防治措施

Key words: cast-in place; accidents in construction; preventive measures

中圖分類號:TU47 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)04-0229-01

1坍孔

1.1 鉆孔坍孔

在粉性、砂性土等松散地基中進行鉆孔時,很容易發(fā)生坍孔。坍孔主要表現(xiàn)為在施工過程中出現(xiàn)孔內(nèi)水位驟然降落,并冒出細密的水泡,鉆桿較難鉆進,鉆機負荷顯著增加,甚至鉆頭運轉(zhuǎn)不起來。其主要原因可能是:①護筒埋深較淺,或周圍回填的粘土夯實不夠,致使孔口土坍落;②護筒變形或形狀不合適;③孔內(nèi)水位高度不夠,無足夠的水頭壓力;④地下水位有較高的承壓力;⑤在礫石層等處有滲流水或者沒水,孔中出現(xiàn)跑水現(xiàn)象;⑥泥漿的稠度不夠;⑦成孔速度太快,在孔壁中來不及形成泥膜;⑧用造孔機械在護筒底部造孔時觸動了孔周圍的土壤;⑨造孔機械的機械力過大,致使護筒與土層之間的粘著力減弱;⑩向孔內(nèi)補水時,水流對孔壁有沖刷。

1.2 下鋼筋籠坍孔

在沉放鋼筋骨架后也會產(chǎn)生孔壁坍塌,造成坍塌的原因可能是鋼筋籠下放時用力過猛,或鋼筋骨架的垂直度不好或產(chǎn)生彎曲所致。所以,在沉放鋼筋骨架時應特別慎重,鋼筋籠下放速度應緩慢,上下兩節(jié)焊接應處在同一軸線位置,并隨時觀察孔內(nèi)水位情況。

1.3 灌注混凝土坍孔

在混凝土灌注過程中如果發(fā)現(xiàn)護筒內(nèi)的泥漿水位突然上升并溢出護筒,隨即下降并冒出氣泡的現(xiàn)象,則估計是出現(xiàn)了坍孔,可用測探儀探頭探測,如果探頭測得的表面深度達不到原來的深度,則可斷定是發(fā)生坍孔。坍孔原因可能是護筒底部周圍出現(xiàn)漏水,孔內(nèi)水位下降或是河流中水位上漲時,孔內(nèi)水位差減小,不能保持原有靜水壓力,以及護筒周圍堆放重物或機械振動等。

2縮頸

縮頸即孔徑小于設(shè)計孔徑,是鉆孔灌注樁最常見的質(zhì)量問題。主要由于樁周土體在樁體澆注過程中產(chǎn)生的膨脹造成。防治措施主要有采用優(yōu)質(zhì)泥漿,降低失水量。

3鉆孔偏斜

成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。鉆機安裝就位穩(wěn)定性差,作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形均會造成鉆孔偏斜。

4卡鉆

鉆錐卡在鉆孔內(nèi)較難旋轉(zhuǎn),不能提起,稱為卡鉆,出現(xiàn)這種情況,很可能是地下遇到石塊等障礙物,且深度較淺,遇此情況不得強行上提,以免掉鉆或發(fā)生坍孔,而應放慢速度,慢速轉(zhuǎn)動上提,再反復幾次,一般較小障礙物,鉆頭即可排除,對于遇到較大較多障礙物,鉆頭無法排除,則應停止鉆進,移開鉆機,改用沖抓或沖擊錐沖孔,然后再用反循環(huán)鉆機跟進鉆孔。如果出現(xiàn)孔內(nèi)探頭石為未鑿除或因有雜物下墜而卡鉆時,可用小鉆頭沖擊障礙物,將其打碎或壓進孔壁,也可沖擊原鉆頭使其松動,然后吊起。

5埋鉆和掉鉆

埋鉆通常是由坍孔或鉆錐沖進土層太深所引起的。掉鉆主要是由于鉆桿與鉆錐松脫或鉆桿斷裂所致。一般可用套繩、打撈鉤或小型沖抓錐抓取。如落體已被泥砂埋設(shè),應用空氣吸泥機吹開埋鉆的泥砂,再提鉆錐。

6鋼筋籠上浮

造成原因主要有: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;當混凝土灌至鋼筋籠下,若此時提升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時,由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大,推動了鋼筋籠的上浮;由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝,表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力,如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升,同時也帶動鋼筋籠上升。

防治措施有: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。

7斷樁

由于混凝土凝固后不連續(xù),中間被沖洗液等疏松體及泥渣土填充形成斷樁。造成原因及防治措施如下:①施工中若發(fā)生導管底端距孔底過遠,則是混凝土被沖洗液稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與持力層之間被不凝固的混凝土填充。為避免這一質(zhì)量事故的發(fā)生,樁孔鉆成后,必須認真清孔,一般是采用沖洗液清孔,采用兩次清孔方法,沖孔時間應根據(jù)孔內(nèi)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。②導管密封不良,沖洗液浸入使混凝土水灰比增大,形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝固。在地下水活動較大的地段,導管事先要用套管或水泥進行處理,止水成功后方可灌注混凝土。幫扎水泥隔水塞的鐵絲,應根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定,嚴防斷裂。確保導管的密封性,導管的拆卸長度應根據(jù)導管內(nèi)外混凝土的上升高度而定,切勿起拔過多過快。③在灌注混凝土時,因停電、待料等原因停灌混凝土而造成夾渣,出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層,將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象。施工中應明確規(guī)定,混凝土澆注過程中,一旦開始進行澆筑,一定要連續(xù)完成作業(yè),確保在混凝土初凝時間內(nèi)連續(xù)澆注,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水,應備足混凝土料,并合理安排好施工人員作業(yè)時間,在混凝土灌注量大時還應做到作業(yè)人員分班作業(yè)。④施工中還會發(fā)生灌注時混凝土沒有從導管內(nèi)灌入,而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬,個別孔段混凝土夾有泥漿而出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。因此,施工中要嚴格確定混凝土的配合比,使混凝土有良好的和易性和流動性,坍落度亦滿足灌注要求。