鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量問題及防范措施

嚴國云

（嘉興市建筑工業(yè)學校，浙江 嘉興 314000）

1 前言

由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多，技術(shù)要求高，工藝較復雜，需要在一個較短的時間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注，無法直觀地對質(zhì)量進行控制，人為因素影響較大，如若疏忽 容易出現(xiàn)質(zhì)量病害，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。下面根據(jù)鉆孔灌注樁設(shè)計和施工經(jīng)驗，簡要分析鉆孔灌注樁施工過程中可能存在的幾種質(zhì)量問題以及相應的防范措施。

2 坍孔的預防

鉆進過程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。

造成原因：主要是土質(zhì)松散，泥漿護壁不好，護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內(nèi)水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。

防治措施：在松散易坍的土層中，適當埋深護筒，用粘土密實填封護筒四周，使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，提l高泥漿的比重和粘度，保持護筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。鉆孔過程中除了復核鉆桿是否彎曲外，還需根據(jù)不同土層情況對比地質(zhì)資料，隨時凋整鉆進速度。

搬運和吊裝鋼筋籠時，應防止變形，安放要對準孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時要加快焊接時間，盡可能縮短沉放時間。成孔后，待灌時間一般不應超過3 h，混凝土灌注時，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時間。

3 卡鉆及掉鉆

3.1 原因分析

鉆進中卡鉆及掉鉆難免發(fā)生，處理不及時常引起塌孔等問題發(fā)生。(1)沖擊鉆孔時，鉆頭被塌孔落下石塊或掉入孔內(nèi)的大工具卡住。(2)鉆頭尺寸不統(tǒng)一，焊補的鉆頭過大；鉆進太猛或鋼絲繩過大，使鉆頭傾斜卡在孔壁上。(3)入孔較深時鋼護筒傾斜或下端被鉆頭撞擊嚴重變形。(4)孔內(nèi)出現(xiàn)孤石、探頭石、梅花孔或縮孔未及時處理。(5)卡鉆時操作不當強拉強提，使鋼絲繩或鉆桿過度疲勞斷裂；鉆桿接頭不牢或滑絲。6)馬達接線錯誤，使不該反轉(zhuǎn)的鉆機反轉(zhuǎn)，致使鉆桿松脫。

3.2 預防及處治辦法

(1)對于能向下活動的上卡，可采取上下提動鉆頭，并將鋼絲繩左右拔移、旋轉(zhuǎn)。(2)卡鉆后只宜輕提，若提不動可用小沖擊鉆錐沖或用沖、吸的方法將鉆錐周邊的鉆碴松動后再提出。(3)保持護筒垂直防止傾斜，鉆頭尺寸應統(tǒng)一，鉆進應控制好速度不宜過猛過快。(4)卡鉆時應設(shè)置保護繩后才能適應強提，且嚴防鉆頭空打。經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩及連接裝置是否牢固。(5)掉鉆、落物應用打撈叉、鉤、繩套等工具迅速打撈。若落物已被泥砂覆蓋，應用沖、吸的方法，先清除泥砂后打撈。

4 鉆孔偏斜

4.1 原因分析

不是特殊設(shè)計的斜樁，鉆孔偏斜直接造成灌注樁中心線不垂直，嚴重影響設(shè)計荷載。(1)土層軟硬不勻，致使鉆頭受力不均，鉆進中遇有較大的孤石、探頭石等容易偏斜。(2)樁架不穩(wěn)、鉆桿與導架不垂直、鉆機磨損、部件松動及鉆桿彎曲接頭不正。(3)擴孔較大處，鉆頭搖擺偏向一方。

4.2 預防及處治辦法

(1)遇有孤石、探頭石可用鉆機鉆透，采用沖孔機時可用低速將石打碎；遇傾斜基巖時可用混凝土填平，待其凝固后再粘。(2)及時檢查調(diào)整樁架，使之垂直平穩(wěn)。導架經(jīng)常進行水平與垂直校正，做到鉆機設(shè)備檢修完好。(3)鉆孔倔斜過大時，填入土石重新鉆進，控制好鉆速。

5 鋼筋籠上浮

5.1 原因分析

鋼筋骨架上升，達不到設(shè)計高程，造成返工重新清孔。(1)鋼筋骨架不牢固，孔口未用電焊固定。(2)提升導管不慎掛住鋼筋籠。(3)混凝土面到達鋼筋骨架底部時，導管埋置深度不足，灌注量過大時，混凝土對鋼筋骨架產(chǎn)生的上沖力過大。(4)質(zhì)量差易產(chǎn)生離析、初凝時間短、坍落度損失大的混凝土，使混凝土上升至鋼筋籠底端時鋼筋難以插入混凝土面造成上浮。表層混凝土開始發(fā)生初凝結(jié)硬，也會攜帶鋼筋籠上浮。

5.2 預防及處治辦法

(1)認真細致地下好鋼筋籠，并將其牢固地綁扎或點焊于孔口。(2)導管應順井孔中央放置，并在灌注混凝土前進行升降試驗。(3)保證配合比拌合質(zhì)量，混凝土灌注過程中，當混凝土接近鋼筋籠下段時，一般灌注速度掌握在10m3／h左右，徐徐灌注減小混凝土對鋼筋籠向上的沖力。導管出口與鋼筋籠底口不得齊平，一般導管出口要低于鋼筋籠不小于1.5m，或高于鋼筋籠底不小于1m。

6 斷樁

6.1 斷樁形成原因分析

斷樁是嚴重的質(zhì)量事故。對于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時又必須準備相應的對策，預防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時采取補救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個方面：

(1)在灌注過程中，導管的埋置深度是一個重要的施工指標。

導管埋深過大以及灌注時問過長，導致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導管壁的摩擦力_，加上導管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導管，在提升時連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。若導管底距孔底過遠，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而造成斷樁。

(2)卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料(有的機械配料不及時校核)隨意性大，責任心差，造成混凝土配合比在執(zhí)行過程中的誤差大，使坍落度波動大，拌出混合料時稀釋。坍落度過大時會產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導管；坍落度過小或灌注時間過長，使混凝土的初凝時間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導管，都會導致卡管事故，造成斷樁。所以，嚴格控制混凝土配合比、縮短灌注時間是減少和避免此類斷樁的重要措施。

(3)有時受地下水活動的影響或?qū)Ч苊芊獠涣?，沖洗液侵入混凝土導致水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝固而導致斷樁。因此，在地下水活動較大的地段，要事先用套管或水泥進行處理，止水成功后方可灌注混凝土，同時必須確保導管的密封性。

(4)坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位組織施工時重視不夠，有甚者分包或轉(zhuǎn)包，施工者談不上有什么經(jīng)驗，在灌注過程中，井壁坍塌嚴重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀等造成泥砂性斷樁。這類現(xiàn)象在該工程的斷樁中占有相當大的比例，較為嚴重，而且位置深、難處理，是導致工期無限延期及經(jīng)濟上大量浪費的重要因素之一。

(5)待料、機械故障和停電造成施工不能連續(xù)進行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應認真對待灌注前的準備工作，這對保證樁基的質(zhì)量很重要。

6.2 斷樁處理的幾種方法

(1)斷樁截面位置處于設(shè)計樁全長的1／3以下時，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實施原位恢復。

(2)斷樁截面位置處于設(shè)計樁全長的2／3以上且距離孔口深度不大于10 m時，先進行鉆孔壁加固，而后進行鉆孔樁的接長比較經(jīng)濟。

(3)斷樁截面位置處于設(shè)計樁全長的1／3與2／3之間的，應對各種處理方法進行對比，選擇經(jīng)濟、可行的處理方法。墩(臺)樁布置有條件變更，樁布置改變造成的損失較小的，應積極與設(shè)計單位聯(lián)系爭取變更設(shè)計；樁布置無法改變但可以增加樁，最好由設(shè)計單位提供增加樁方案，實施增加基樁。不具備以上兩類情況的一般應及時采取沖擊鉆處理后原位恢復。

7 結(jié)束語

鉆孔灌注樁在施工中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個工程的質(zhì)量和進度，所以應加強施工中原始資料的收集存檔，發(fā)現(xiàn)問題及時會診，制定切實可行的補救方法。

[1]蔡錦源.鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量缺陷與措施[J].西部探礦工程，2004，16(5)：15.16，18.