鉆孔灌注樁施工常見問題與防治

艾社華 劉 暉

（1、山東天恒信會(huì)計(jì)師事務(wù)所，山東 濟(jì)寧 276000 2、山東臨沂市建筑設(shè)計(jì)研究院，山東 臨沂 276003）

鉆孔灌注樁施工的常見問題及防治措施有：

1 鉆孔偏斜

1.1 原因分析：鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；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。

1.2 防治措施

1.2.1 先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，軌道枕木要均勻著地；安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20mm；在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)；進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí)，鉆速要打慢檔。

1.2.2 安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效方法。鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土；如糾正無效，應(yīng)于孔中局部回填粘土或片石至偏孔處0.5m以上，重新鉆進(jìn)。

2 孔壁坍陷

鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)泥漿面不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。

2.1 原因分析：孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)外水頭差不多。鉆進(jìn)速度過快、空鉆時(shí)間過長(zhǎng)、成孔后待灌時(shí)間過長(zhǎng)和灌注時(shí)間過長(zhǎng)均會(huì)引起孔壁坍陷。

2.2 防治措施

2.2.1 在松散易坍的土層中，適當(dāng)加深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周；使用優(yōu)質(zhì)泥漿，保證泥漿的比重、粘度和膠體率，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。

2.2.2 搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁；成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3h，并控制混凝土的灌注速度，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。

3 縮孔

縮孔即孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。

3.1 原因分析。在鉆孔過程中，由于鉆錐磨損或焊補(bǔ)不及時(shí)，再或地層中遇到膨脹的軟土、粘土、泥巖等，容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象。

3.2 防治措施。應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量；成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹；如出現(xiàn)縮孔，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。沒有特殊原因，鋼筋籠安裝后應(yīng)立即灌注混凝土。

4 導(dǎo)管堵塞

灌注混凝土?xí)r，經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞，問題雖小，但麻煩很大，應(yīng)引起足夠重視。

4.1 導(dǎo)管堵塞的原因

a.初灌塞管的原因：砼坍落度過小、和易性、流動(dòng)性差造成離析；導(dǎo)管接縫處漏水、隔水栓堵管等原因使粗集料集中而造成導(dǎo)管塞管。

b.中期導(dǎo)管堵塞原因：多因灌注時(shí)間過長(zhǎng)，表層混凝土已接近初凝，形成硬殼或各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時(shí)間過長(zhǎng)而堵管。

4.2 防治措施

4.2.1 使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相匹配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出。

4.2.2 在混凝土灌注時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和坍落度的控制；水下砼必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)室確定，坍落度宜為180～220mm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管內(nèi)徑的1/6～1/8和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且不應(yīng)大于40mm；為改善混凝土的和易性和減緩混凝土的凝結(jié)時(shí)間，水下砼宜摻外加劑。

4.2.3 應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)，；進(jìn)行水密試驗(yàn)的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深壓力的1.3倍。

4.2.4 在混凝土澆筑過程中，導(dǎo)管頂口應(yīng)設(shè)置排氣孔，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞；在施工過程中，應(yīng)時(shí)刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備，確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免機(jī)械事故的發(fā)生。

5 鋼筋籠上浮

5.1 原因分析

a.鋼筋籠頂部未加支撐或支撐未固定牢固；b.混凝土面達(dá)到鋼筋籠底部時(shí)，導(dǎo)管埋深過淺，澆注速度過快，使砼對(duì)下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖,其頂托力大于鋼筋籠重力所引起；c.由于混凝土灌注超過鋼筋籠底口且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，已接近初凝，表面形成硬殼，砼與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上，砼從導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。

5.2 防治措施

5.2.1 鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固；灌注砼過程中，應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過鋼筋籠底端2～3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。

5.2.2 導(dǎo)管埋深的影響：混凝土灌注快到鋼筋籠底部時(shí)，盡量減小埋深，減小對(duì)導(dǎo)管的沖力（有人認(rèn)為導(dǎo)管埋深離導(dǎo)管越遠(yuǎn)對(duì)導(dǎo)管的沖力越小，但在實(shí)踐施工中發(fā)現(xiàn)埋深越小籠子越不容易上?。?。

5.2.3 當(dāng)灌注到鋼筋籠底部時(shí)，應(yīng)緩慢放料：緩慢放料減少對(duì)鋼筋籠的沖力，直到埋住鋼筋籠并且導(dǎo)管口也在鋼筋籠內(nèi)時(shí)才可加大放料速度。

5.2.4 當(dāng)鋼筋籠出現(xiàn)上浮時(shí)，立即停止灌注砼，利用護(hù)筒、漏斗和鉆機(jī)等其他設(shè)備對(duì)其進(jìn)行控制，控制住后，放慢速度繼續(xù)澆注。對(duì)于鋼筋籠上浮在1倍直徑以下的可以在采取有效防止上浮的措施后繼續(xù)灌注。鋼筋籠上浮比較嚴(yán)重的必須拔出鋼筋籠，按照斷樁進(jìn)行處理。

6 樁身夾泥或斷樁

樁體混凝土不連續(xù)，中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁。

6.1 原因分析

a.澆注混凝土?xí)r，導(dǎo)管提升速度過快，使得導(dǎo)管露出砼面，或因停電、待料時(shí)間過長(zhǎng)等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將砼樁上下分開的現(xiàn)象；b.清孔不徹底，或灌注時(shí)間長(zhǎng)，表層混凝土失去流動(dòng)性，而繼續(xù)灌注的混凝土沖破表層而上升，因而也會(huì)在兩層混凝土中夾有泥漿渣土，甚至全樁夾有泥漿渣土形成斷樁；c.在施工中發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象，有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不行，最后只好提取導(dǎo)管上下振擊，由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量混凝土，一旦流出其勢(shì)甚猛，在砼流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層；d.導(dǎo)管發(fā)生埋管或?qū)Ч軖煸阡摻罟羌苌?，提升?dǎo)管時(shí)碰撞鋼筋籠，使孔壁土體混入混凝土中。

6.2 防治措施

6.2.1 在灌注混凝土前，檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)更換。

6.2.2 成孔后，認(rèn)真做好清孔，防止孔壁坍塌；及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定。

6.2.3 混凝土澆注過程中，應(yīng)隨時(shí)控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

6.2.4 盡可能提高混凝土澆注速度：a.開始澆砼時(shí)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。b.快速連續(xù)澆注，使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài)，可防導(dǎo)管堵塞。

6.2.5 控制灌注進(jìn)度，應(yīng)在砼初凝前灌注完畢。發(fā)生堵導(dǎo)管時(shí)現(xiàn)象時(shí)嚴(yán)禁將導(dǎo)管撥離混凝土面澆注，以免混凝土夾層。配合吸泥機(jī)、空壓機(jī)，做好處理導(dǎo)管堵塞的準(zhǔn)備。

從以上常見混凝土灌注樁施工事故的原因分析和處理方法可以看出：灌注樁施工應(yīng)嚴(yán)格控制施工過程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，若有質(zhì)量事故出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)分析原因，采取合理的技術(shù)措施，及時(shí)設(shè)法補(bǔ)救。

[1]中國(guó)鉆孔灌注樁新發(fā)展[M].北京：人民交通出版社，1999.

[2]樁基工程手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1995.

[3]JGJ94-94，《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》