淺析鉆孔灌注樁施工的常見(jiàn)問(wèn)題及處理措施

武春云

0 引言

鉆孔灌注樁的施工工藝流程:測(cè)定樁位→埋設(shè)護(hù)筒→樁機(jī)就位→鉆孔(設(shè)泥漿池制備泥漿、泥漿循環(huán)清渣)→清孔→安放鋼筋骨架→灌注水下混凝土。

灌注樁屬于隱蔽工程，但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，對(duì)其施工過(guò)程每一環(huán)節(jié)都必須要嚴(yán)格要求，對(duì)各種影響因素都必須有詳細(xì)的考慮，如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有管理不慎或控制措施不嚴(yán)，就會(huì)在灌注過(guò)程中發(fā)生質(zhì)量事故，小到塌孔、縮頸，大到斷樁報(bào)廢，給工程項(xiàng)目造成巨大損失，進(jìn)而也嚴(yán)重影響工程質(zhì)量、工程進(jìn)度。所以，必須高度重視并嚴(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)行。

現(xiàn)就鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)的質(zhì)量問(wèn)題提出一些防治措施。

1 灌注樁施工質(zhì)量問(wèn)題及處理措施

1 )初灌未封底。樁底沉渣量過(guò)大，使初灌不能正常泛漿，或?qū)Ч芫嗫椎滋h(yuǎn)，初灌量不夠沒(méi)有埋住導(dǎo)管。造成這種原因是檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或沒(méi)有進(jìn)行二次清孔。認(rèn)真檢查，采用正確的測(cè)繩與測(cè)錘;一次清孔后，不符合要求時(shí)，要采取措施:如改善泥漿性能，延長(zhǎng)清孔時(shí)間等進(jìn)行清孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求，應(yīng)進(jìn)行二次清孔。導(dǎo)管底端距孔底高度依據(jù)樁徑、隔水閥種類(lèi)、大小而定，最高不超過(guò)0.5m。

2 )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?，從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，導(dǎo)致堵管，盡可能提高混凝土澆筑速度，開(kāi)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?？焖龠B續(xù)澆筑，使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài)，可防導(dǎo)管堵塞;澆筑混凝土過(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?；炷恋馁|(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。

3 )導(dǎo)管漏水。導(dǎo)管使用前須做密封試驗(yàn)，灌注前檢查導(dǎo)管是否有漏水、彎曲等缺陷，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要及時(shí)更換。在灌注過(guò)程中發(fā)現(xiàn)漏水應(yīng)加快灌注速度，并加大混凝土埋深，使管內(nèi)混凝土超出漏水處。

4 )導(dǎo)管拔出混凝土面。導(dǎo)管提漏有兩種原因:a.當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下提振法，使混凝土強(qiáng)行流出，但如果此時(shí)導(dǎo)管埋深很少，極易提漏。b.因泥漿過(guò)稠，在測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí)，對(duì)混凝土澆筑高度判斷錯(cuò)誤，而在卸管時(shí)多提，使導(dǎo)管提離混凝土面，也就產(chǎn)生提漏。灌注混凝土過(guò)程中，測(cè)定已灌混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致導(dǎo)管埋深過(guò)小，出現(xiàn)拔脫提漏。特別是灌注后期，易將泥漿中混合的坍土層誤認(rèn)為混凝土表面。因此，必須嚴(yán)格按照規(guī)程用規(guī)定的測(cè)身錘測(cè)量孔內(nèi)混凝土表面高度，并認(rèn)真核對(duì)，保證提升導(dǎo)管不出現(xiàn)失誤。如誤將導(dǎo)管拔出混凝土面，必須及時(shí)處理?？變?nèi)混凝土面高度較低時(shí)，終止?jié)仓?，重新成孔?/p>

孔內(nèi)混凝土面高度較高時(shí)，可以用二次導(dǎo)管插入法，導(dǎo)管底端加底蓋閥，插入混凝土面1.0 m左右，導(dǎo)管料斗內(nèi)注滿混凝土?xí)r，將導(dǎo)管提起約0.5 m，底蓋閥脫掉，即可繼續(xù)進(jìn)行水下澆筑混凝土施工。由于要克服泥漿對(duì)導(dǎo)管的浮力，混凝土面較深時(shí)，不宜采用。此方法使用時(shí)，必須由有經(jīng)驗(yàn)的工程師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，導(dǎo)管長(zhǎng)度、吊預(yù)制混凝土球閥鐵絲長(zhǎng)度、鐵絲抗拉強(qiáng)度、混凝土面實(shí)際位置等數(shù)據(jù)，必須事先正確確定。

提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，灌注混凝土過(guò)程中隨時(shí)測(cè)量導(dǎo)管埋深，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。

5 )導(dǎo)管被混凝土埋住、卡死。在灌注過(guò)程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)。導(dǎo)管埋深過(guò)大，以及灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致已灌混凝土流動(dòng)性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤(pán)連接的導(dǎo)管，在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。導(dǎo)管插入混凝土中的深度應(yīng)根據(jù)攪拌混凝土的質(zhì)量、供應(yīng)速度、澆筑速度、孔內(nèi)護(hù)壁泥漿狀態(tài)來(lái)決定，一般情況下，以2 m～6 m為宜。

6 )鋼筋籠上浮。當(dāng)灌注到鋼筋籠底部時(shí)，應(yīng)緩慢放料，盡量減小埋深，減小對(duì)導(dǎo)管的沖力。

7 )混凝土拌和不符合要求?；炷僚浜媳戎兴冶瓤刂圃?.5～0.6，砂率應(yīng)在40%～50%，粗骨料最大粒徑應(yīng)小于40 mm，混凝土坍落度控制在18 cm～20 cm，要有良好的流動(dòng)性、和易性，用料上優(yōu)先采用中粗砂，級(jí)配較好的卵石，礦渣硅酸鹽水泥，避免使用普通硅酸鹽水泥。

混凝土和易性與水泥品種、砂率有極大的關(guān)系，砂率小，粗骨料級(jí)配不好，攪拌出的混凝土極易離析，影響水下澆筑混凝土質(zhì)量。在灌注中出現(xiàn)的種種事故有很多都和混凝土質(zhì)量有關(guān)，所以一定要把好混凝土的質(zhì)量關(guān)。

8 )樁頂空心。產(chǎn)生樁頂空心的因素有:導(dǎo)管插入混凝土中的深度較大，混凝土坍落度小，樁頂空心呈不規(guī)則漏斗形，其深度、位置與導(dǎo)管拔出時(shí)的位置、樁頂混凝土狀態(tài)有關(guān)。導(dǎo)管埋得太深，拔出時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔出后混凝土不能及時(shí)充填，造成泥漿填入。樁頂空心灌注結(jié)束前導(dǎo)管插入混凝土中深度不超過(guò)6.0 m;灌注結(jié)束后，導(dǎo)管拔出混凝土之前，導(dǎo)管上下活動(dòng)幾次，幅度不超過(guò)50 cm，或者用機(jī)械、人工振搗樁頂混凝土，時(shí)間不超過(guò)20 s，盡可能縮短灌注時(shí)間，避免使樁頂混凝土產(chǎn)生假凝現(xiàn)象，降低樁頂混凝土的流動(dòng)性。

9 )樁身有夾渣、夾泥、蜂窩。澆筑過(guò)程中，須不斷測(cè)定混凝土面上升高度，并根據(jù)混凝土供應(yīng)情況來(lái)確定拆卸導(dǎo)管的時(shí)間、長(zhǎng)度，以免發(fā)生樁身夾渣、夾泥、蜂窩事故。使混凝土面處于垂直頂升狀，不使浮漿、泥漿卷入混凝土是防治夾渣、夾泥、蜂窩的關(guān)鍵。

2 樁基事故的常用處理方法

常用方法有接樁，補(bǔ)樁，補(bǔ)強(qiáng)，擴(kuò)大承臺(tái)(梁)，改變施工方法，修改設(shè)計(jì)方案等。下面結(jié)合事故發(fā)生的原因分別介紹幾種方法的應(yīng)用情況:

1 )接樁法。當(dāng)成樁后樁頂標(biāo)高不足，常采用接樁法處理，方法有以下兩種:a.開(kāi)挖接樁。挖出樁頭，鑿去混凝土浮漿及松散層，并鑿出鋼筋，整理與沖洗干凈后用鋼筋接長(zhǎng)，再澆混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。b.嵌入式接樁。當(dāng)成樁中出現(xiàn)混凝土停澆事故后，清除已澆混凝土有困難時(shí)，可采用此法。2)補(bǔ)樁法。樁基承臺(tái)(梁)施工前補(bǔ)樁，如鉆孔樁距過(guò)大，不能承受上部荷載時(shí)，可在樁與樁之間補(bǔ)樁。3)鉆孔補(bǔ)強(qiáng)法。此法適用條件是基身混凝土嚴(yán)重蜂窩，離析，松散，強(qiáng)度不夠及樁長(zhǎng)不足，樁底沉渣過(guò)厚等事故，常用高壓注漿法來(lái)處理，但此法一般不宜采用。高壓注漿補(bǔ)強(qiáng)，樁身混凝土局部有離析、蜂窩時(shí)，可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷部位下一倍樁徑處，進(jìn)行清洗后高壓注漿。樁長(zhǎng)不足時(shí)，采用鉆機(jī)鉆至設(shè)計(jì)持力層標(biāo)高;對(duì)樁長(zhǎng)不足部分注漿加固。4)擴(kuò)大承臺(tái)(梁)法。a.樁位偏差過(guò)大，原設(shè)計(jì)的承臺(tái)(梁)斷面寬滿足不了規(guī)范要求，此時(shí)采用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)來(lái)處理。b.考慮樁土共同作用，當(dāng)單樁承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，可用擴(kuò)大承臺(tái)(梁)并考慮樁與天然地基共同分擔(dān)上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。需要注意的是在擴(kuò)大承臺(tái)(梁)斷面寬度的同時(shí)，適當(dāng)加大承臺(tái)(梁)的配筋。5)改變施工方法。樁基事故有些是因?yàn)槭┕ろ樞蝈e(cuò)誤或方式工藝不當(dāng)所造成，處理時(shí)一方面對(duì)事故樁采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)救措施;另一方面要改變錯(cuò)誤的施工方法，以防止事故的發(fā)生。常用的方法有以下兩種:a.改變成樁施工順序。如樁布置太密不便施工時(shí)，可采用間隔成樁法。b.改變成樁方法。如成孔樁出現(xiàn)較大的地下水時(shí)，采用套管內(nèi)成樁的方法。6)修改設(shè)計(jì)。a.改變樁型，當(dāng)?shù)刭|(zhì)資料與實(shí)際情況不符時(shí)，造成樁基事故，可采用改變樁型的方法處理，如灌注樁成樁困難時(shí)，可采用打預(yù)制樁。b.改變樁位，灌注樁出現(xiàn)廢樁或遇到地下管線障礙時(shí)，可采用改變樁位方法處理。c.上部結(jié)構(gòu)卸荷，有些重大樁基事故處理困難，耗資巨大，只有采取削減建筑層數(shù)或用輕質(zhì)材料代替原設(shè)計(jì)材料，以減輕上部結(jié)構(gòu)荷載的方法。

在河運(yùn)高速公路第五分部K15+769大溝大橋的鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，項(xiàng)目部施工技術(shù)人員通過(guò)首件產(chǎn)品的施工總結(jié)出如下施工方法，并責(zé)成專(zhuān)人對(duì)樁基施工全過(guò)程進(jìn)行記錄，從而避免灌注樁質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)。

1 )現(xiàn)有拌和站出料能力及罐車(chē)運(yùn)輸能力能保證連續(xù)澆筑不中斷。2)灌注混凝土?xí)r，隨時(shí)用測(cè)繩檢查混凝土面高度和導(dǎo)管埋置深度，可以控制導(dǎo)管埋深，防止導(dǎo)管提漏或埋管過(guò)深拔不出而出現(xiàn)斷樁。在灌注混凝土過(guò)程中全程記錄。3)封底采用混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)配合儲(chǔ)料斗進(jìn)行，打開(kāi)儲(chǔ)料斗倉(cāng)門(mén)混凝土拌和物下落后，混凝土攪拌運(yùn)輸車(chē)加速向儲(chǔ)料斗卸料，保證儲(chǔ)料斗不斷料，此種方法可以保證有效封底。4)混凝土灌注的樁頂面標(biāo)高要高出設(shè)計(jì)樁頂約1 m，可以截樁頭后混凝土不夾泥及松散混凝土。5)根據(jù)成樁周期，合理安排鋼筋籠的加工時(shí)間，以免存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，在鋼筋籠加工成籠后進(jìn)行遮蓋，防止鋼筋生銹。6)在鉆孔過(guò)程中，要經(jīng)常測(cè)量復(fù)核樁基中心位置。7)時(shí)刻注意泥漿比重，杜絕向孔內(nèi)直接加水調(diào)節(jié)泥漿和清孔。8)鋼筋籠四周加焊鋼筋支撐在護(hù)筒上，以防止鋼筋籠骨架偏位。

3 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁的整個(gè)施工過(guò)程屬隱蔽工程項(xiàng)目，通過(guò)鉆孔灌注樁工程的施工實(shí)踐，得出這樣一個(gè)結(jié)論，要保證鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)管理人員要有高度責(zé)任心，只有這樣樁基的質(zhì)量控制才能得到保證。樁基在施工過(guò)程中，可能導(dǎo)致一些常規(guī)質(zhì)量問(wèn)題的出現(xiàn)，必須從施工過(guò)程中通過(guò)實(shí)時(shí)觀察，及時(shí)作出相應(yīng)的處理，才能盡可能地避免潛在隱患的發(fā)生。因此，樁基質(zhì)量的潛在風(fēng)險(xiǎn)，我們可以通過(guò)一些技術(shù)上的管理從而來(lái)達(dá)到預(yù)防及補(bǔ)救的目的。

［1］ 趙志縉，應(yīng)惠清.建筑施工［M］.上海：同濟(jì)大學(xué)出版社，2008.

［2］ 張忠亭.鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)與施工［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2007.

［3］ 趙志遠(yuǎn).鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量問(wèn)題及措施［J］.山西建筑，2009，35(21)：212-213.