淺談鉆孔灌注樁施工中常見問(wèn)題的防與治

趙麗會(huì)

（山西振興公路監(jiān)理有限公司，山西 太 原 0 30006）

隨著中國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的快速發(fā)展，作為基礎(chǔ)承力普遍采用的一種形式——鉆孔灌注樁，以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便、無(wú)擠土效應(yīng)、無(wú)震害、無(wú)噪聲、承載力高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其他工程領(lǐng)域。但由于其施工影響因素多，工藝環(huán)節(jié)多，一環(huán)不慎，便會(huì)有質(zhì)量事故發(fā)生，小到塌孔、縮頸、堵管、夾泥、少灌，大到斷樁報(bào)廢，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成重大損失，所以必須高度重視并運(yùn)用科學(xué)、實(shí)用的施工工藝，嚴(yán)格控制鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，盡量避免發(fā)生事故及減少事故造成的損失，以利于工程的順利進(jìn)展。

1 施工前的準(zhǔn)備工作

（1）場(chǎng)地平整、清除雜物，查清地下管網(wǎng)情況，遷走樁位上的地下障礙物。

（2）設(shè)置閉合導(dǎo)線網(wǎng)并達(dá)到規(guī)范要求精度，保證樁位點(diǎn)的偏差符合要求。

（3）挖泥漿池、沉淀池、儲(chǔ)物池，準(zhǔn)備合格黏土或膨潤(rùn)土。

（4）埋設(shè)護(hù)筒。護(hù)筒四周應(yīng)夯實(shí)，位置正確，與坑壁之間應(yīng)用黏土填實(shí)。

（5）樁架就位對(duì)中，比較易忽視的是鉆機(jī)底座的水平問(wèn)題，特別是在水上搭設(shè)平臺(tái)，平臺(tái)本身即與水平面不平行，致使鉆桿夾具無(wú)法保持水平，引起鉆桿的不垂直。盡管此時(shí)鉆頭中心與護(hù)筒所標(biāo)設(shè)的樁中心重合，而實(shí)則樁位已偏斜。

2 鉆孔

在鉆孔過(guò)程中，要適當(dāng)控制進(jìn)尺速度，由硬地層鉆到軟地層時(shí)，可適當(dāng)加快鉆進(jìn)速度，當(dāng)軟地層變?yōu)橛驳貙訒r(shí)，要少加壓慢鉆進(jìn)；在易縮徑的地層中，應(yīng)適當(dāng)增加掃孔次數(shù)，防止縮徑；對(duì)硬塑層采用大壓力快速鉆進(jìn)，以提高鉆進(jìn)效率；砂層則采用中等壓力，慢轉(zhuǎn)速并適當(dāng)增加泥漿比重和黏度?？椎壮惺艿你@壓不超過(guò)樁桿、鉆錐和壓塊重量之和的60%，以避免和減少斜孔、彎孔和擴(kuò)孔現(xiàn)象。初期鉆進(jìn)速度不要太快，在4.0 m以內(nèi)，應(yīng)≤2 m/h，以后應(yīng)≤3 m/h；在覆蓋層始終要減壓鉆進(jìn)，鉆進(jìn)速度與泥漿排放量相適應(yīng)，經(jīng)常測(cè)試泥漿指標(biāo)變化情況，并注意調(diào)整鉆孔內(nèi)泥漿濃度。鉆至設(shè)計(jì)深度時(shí)，可使鉆機(jī)空鉆不進(jìn)尺，射入較稀的泥漿，使孔中較濃的泥漿能置換出來(lái)，待泥漿比重降到1.15~1.20左右，才能允許提鉆，并用測(cè)繩量測(cè)孔深（第一次清孔）。

鉆孔應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，因故停鉆時(shí)，應(yīng)提升鉆錐至孔外以防埋鉆，發(fā)現(xiàn)異常情況，如塌孔、進(jìn)尺異常等問(wèn)題，應(yīng)仔細(xì)觀察分析，查明原因位置，采用相應(yīng)的對(duì)策。

遇到地質(zhì)、地層情況而引起塌孔、涌水等現(xiàn)象，一般會(huì)采取回填黏土、筑島等方法來(lái)處理，但也會(huì)遇到采用回填、筑島處理不了的涌水、塌孔現(xiàn)象。

3 清孔

清孔主要是清沉碴與沉淀。沉碴是鉆孔過(guò)程中鉆機(jī)切削和孔壁塌落的巖土，主要是砂、礫石和碎石屑等；而沉淤則是比重大，稠度大的劣質(zhì)泥漿由于空孔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)沉淀而成的流塑狀混合物，沉碴與沉淤均在樁底形成軟弱隔層，能導(dǎo)致端承載力喪失殆盡。沉碴的清除可采用正循環(huán)成孔、起舉反循環(huán)清孔的工藝，此法現(xiàn)場(chǎng)只需要增加一臺(tái)6M3的空壓機(jī)即可，費(fèi)用不大、簡(jiǎn)便易行、效果良好；沉淤方法是用換漿法清孔，提升鉆錐20 cm~30 cm后繼續(xù)循環(huán)，保持孔內(nèi)泥漿面高于地下水位150 mm~200 mm防止塌孔。用相對(duì)密度較低的泥漿壓入清孔。清孔過(guò)程中應(yīng)注意保持水頭，經(jīng)常檢測(cè)泥漿指標(biāo)，一旦達(dá)標(biāo)，迅速起鉆，然后下鋼筋籠，盡可能縮短澆筑前的操作時(shí)間，減少沉淀量。嚴(yán)禁用加深孔底深度的方法代替清孔，這將會(huì)極大地降低樁尖處土的極限承載力，也容易因泥漿相對(duì)密度過(guò)大而造成夾泥或斷樁。

4 混凝土灌注

混凝土是最后一道工序，也是最關(guān)鍵的一道工序。灌注混凝土常用導(dǎo)管法。導(dǎo)管安裝好后，利用導(dǎo)管需進(jìn)行二次清孔，在混凝土灌注前需再次用測(cè)繩量測(cè)孔深、孔底沉碴厚度，符合要求后才能灌注。

澆筑過(guò)程中，最重要的就是控制導(dǎo)管的埋深。卸管前應(yīng)準(zhǔn)確測(cè)定混凝土面高度，計(jì)算導(dǎo)管埋深，從而確定導(dǎo)管拆卸的節(jié)數(shù)，保證導(dǎo)管埋深在2 m~6 m范圍內(nèi)。埋深過(guò)小使管外混凝土面上的泥漿卷入混凝土面形成夾泥；過(guò)大則使混凝土不易流出頂升，還可造成樁外周的混凝土出現(xiàn)骨料離析和空洞，減小樁的有效直徑，亦可造成近導(dǎo)管處混凝土面高，遠(yuǎn)導(dǎo)管處混凝土面低，從而混凝土先頂升再水平擴(kuò)散，出現(xiàn)死角區(qū)，使泥漿和混凝土物填實(shí)在死角區(qū)，造成鋼筋的握裹力不足。

混凝土灌注中，當(dāng)出現(xiàn)非連續(xù)性灌注時(shí)，漏斗中的混凝土下落后，應(yīng)當(dāng)牽動(dòng)導(dǎo)管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入混凝土，加強(qiáng)樁深與周邊地層的有效結(jié)合，增大樁體摩擦阻力，同時(shí)加大混凝土與鋼筋籠的結(jié)合力，從而提高樁基承載力。

故障排除：

（1）導(dǎo)管堵塞。灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長(zhǎng)，泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋?，從而加厚了積聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注極為困難，造成堵管。應(yīng)盡可能提高混凝土澆注速度，開始澆混凝土?xí)r盡量積累大量混凝土，產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力；快速連續(xù)澆注，使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài)，可防止導(dǎo)管堵塞：澆注混凝土過(guò)程中，應(yīng)勻速向?qū)Ч芰隙穬?nèi)灌注，如突然灌注大量的混凝土導(dǎo)管內(nèi)空氣不能馬上排出，可能導(dǎo)致堵管，若管內(nèi)空氣從導(dǎo)管底端排出，可能帶動(dòng)導(dǎo)管拔出混凝土面、混凝土的質(zhì)量是堵塞導(dǎo)管的主要原因，必須把好質(zhì)量關(guān)，混凝土和易性不好或離析使石子聚集在一起流動(dòng)性差，導(dǎo)致堵管。導(dǎo)管使用后應(yīng)及時(shí)沖洗，保證導(dǎo)管內(nèi)壁干凈光滑。如發(fā)生堵管在導(dǎo)管上部可用鋼筋疏通，在下部提取導(dǎo)管上下振擊。

（2）斷樁。斷樁一般常見于地面下1 m~3 m不同較硬層交接處，其裂痕呈水平或略傾斜，一般都貫通整個(gè)截面，其主要原因有：樁距過(guò)小，鄰樁施打時(shí)土的擠壓所產(chǎn)生的水平橫向抵力和隆起拔力的影響；軟硬土層間傳遞水平力大小不同，對(duì)樁產(chǎn)生剪力；樁身混凝土終凝不久，強(qiáng)度弱，承受不了外力的影響。

避免斷樁的措施有：①樁的中心距宜大于3.5倍樁徑；②考慮打樁順序及樁架行走路線時(shí)，應(yīng)注意減少對(duì)新樁的影響；③采用跳打法或控制時(shí)間法以減少對(duì)鄰樁的影響。斷樁檢查，在2 m~3 m深度內(nèi)可用木錘敲擊樁頭側(cè)面，同時(shí)用腳踏在樁頭上，如樁已斷，會(huì)感到浮振；亦可用動(dòng)測(cè)法，由波形曲線和頻波曲線圖形判斷樁的質(zhì)量和完整程度。斷樁一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，應(yīng)將斷樁段拔出，將孔清理干凈后，略增大面積或加上鐵箍連接，再重新灌注混凝土補(bǔ)做樁身。

（3）縮頸?？s頸的樁又稱瓶頸樁。部分樁徑縮小，截面不符合要求，其原因有：在含水量大的黏性土中沉管時(shí)，土體受強(qiáng)烈擾動(dòng)和擠壓產(chǎn)生很高的孔隙和壓力。樁管拔出后，這種壓力便作用到新灌注的混凝土樁上，使樁身發(fā)生不同程度的頸縮現(xiàn)象，拔管過(guò)快，砼量少或和易性差，使砼出管時(shí)擴(kuò)散差等。施工中應(yīng)經(jīng)常測(cè)定砼落下情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾正，一般可用復(fù)打法處理。

灌注樁施工中如果不嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范或施工方法不當(dāng)，便很容易產(chǎn)生各種不良的質(zhì)量事故，所以，必須嚴(yán)格執(zhí)行灌注樁施工的有關(guān)施工規(guī)范和驗(yàn)收程序，從而達(dá)到施工中以防為主的目的；另一方面，一旦灌注樁施工中發(fā)生質(zhì)量事故，必須根據(jù)不同情況采用有針對(duì)性的處理方案，方能達(dá)到良好的效果。