淺議橋梁鉆孔灌注樁施工常見事故預防及處理

溫略肜

（汕頭公路橋梁工程總公司，廣東 汕頭 515000）

隨著我國公路的快速發(fā)展，對橋梁施工的技術要求越來越高。但由于灌注樁施工工藝的特殊性和工程的隱蔽性,要求其施工工藝必須有科學的保證,施工人員素質高、責任心強。若某一施工環(huán)節(jié)稍有不慎,事故就會發(fā)生,大到斷樁、小到鉆孔傾斜、坍孔、埋鉆等,給施工及工程質量帶來嚴重影響,除耽誤工期外,有的甚至造成重大經(jīng)濟損失。所以,灌注樁施工時必須加強各環(huán)節(jié)的質量控制,本著預防為主、常抓不懈的原則,一旦發(fā)生事故及時采取補救措施,盡量避免事故擴大,把損失控制在最低限度內。

1.鉆孔灌注樁的概述

1.1 鉆孔灌注樁的含義

在樁位處用機械鉆孔形成樁孔,利用泥漿保護穩(wěn)定孔壁,并通過循環(huán)泥漿將切削碎的泥石渣屑懸浮后排出孔外,然后放入鋼筋骨架,再澆筑混凝土而成的樁。

1.2 鉆孔灌注樁的優(yōu)點

（1）樁身混凝土整體澆筑,沒有接頭,相對于需要接樁的管樁來說,樁長范圍內沒有明顯的薄弱環(huán)節(jié)。

（2）能適應復雜的地質條件,對有堅硬夾層的地質條件比管樁優(yōu)勢明顯。

（3）施工過程中無擠土、無振動、噪音小,對鄰近建筑物及地下管線危害較小。

1.3 鉆孔灌注樁的局限性

（1）不適用于有地下水的土層和淤泥質土。

（2）單位承載力造價比管樁高。

（3）樁身質量不易控制,容易出現(xiàn)斷樁、縮頸、露筋和夾泥的現(xiàn)象;樁入持力層深度比較難把握,不同的技術人員對土質判別可能會出現(xiàn)差別,還有清渣是否合格的問題,因此鉆孔灌注樁比管樁的質量事故明顯多。

（4）樁身直徑較大,孔底沉積物不易清除干凈,影響端部承載力的充分發(fā)揮,因而單樁承載力變化較大,并造成較大沉降。

（5）由于施工工藝要求,需要專門設置泥漿池,在施工過程中不斷地把事先調制好的泥漿灌入孔內穩(wěn)定孔壁,而混雜著碎石碎土的泥漿從孔頂冒出,流入施工場地,如不及時處理將會對施工場地造成很大的污染。

2.鉆孔施工過程中常見事故預防及處理措施

2.1 護筒下沉

護筒下沉往往是因為地質不良和開鉆前的準備工作不足所致。因此在護筒就位前,施工技術人員一定要對施工現(xiàn)場作詳細地了解。因為設計中所給的地質資料往往與現(xiàn)場有差異,遇到這種情況應實地檢查就位場地松軟情況,以便確定護筒埋設深度及方法,嚴格按規(guī)范施工,護筒周圍夯實,底部要埋至粘土層以防漏水。

2.2 鉆孔傾斜

鉆孔傾斜一方面是由于鉆機底座基礎不穩(wěn)定發(fā)生不均勻沉降造成鉆盤傾斜所致;另一方面和地質情況密切相關,如地層中有孤石、探頭石等不均勻情況;還有因地質復雜和地層的軟硬交替,施工人員為搶進度盲目加壓鉆進而造成鉆孔向軟弱層傾斜。鑒于此,對鉆孔傾斜這種事故應以預防為主,施工前要檢查鉆機底座基礎是否穩(wěn)定,同時也要隨時注意地層的變化,采取正確的鉆進工藝減壓鉆進。發(fā)現(xiàn)鉆孔傾斜時應該分析是上述哪方面原因造成,若基座基礎不穩(wěn),則應加固;若是地層因素,可在孔偏斜處吊住鉆錐反復掃孔使孔正直;對偏斜嚴重的鉆孔應加填粘性土到偏斜處,待沉淀密實后再鉆進。

2.3 坍孔

坍孔是鉆孔樁施工過程中的常見事故,主要有兩方面原因:一方面是地質因素,如地層中有流砂層或砂礫層;另一方面是鉆進過程中的某種原因造成水頭突然損失引起坍孔。此外泥漿質量不好或比重不適也可能引起坍孔。

2.4 縮孔

縮孔是鉆錐磨損過甚又未及時焊補,或因地層遇有水膨脹軟土、粘土泥巖造成的。因此鉆孔施工前對地層有上述情況的可采用失水率小的優(yōu)質泥漿護壁。鉆進到該地層時應放慢鉆進速度,鉆過后應提起鉆頭重新掃孔以防縮孔,避免造成鉆頭提不上來。當發(fā)生縮孔時可在縮孔部位吊住鉆頭上下反復掃孔,且在掃孔完成后及時灌注混凝土,以防二次縮孔。對于鉆頭磨損過甚的情況應及時補焊。

2.5 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土填充形成間斷樁。其主要原因和措施是:

（1）施工中若發(fā)生導管底端距孔底過遠,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。為避免質量事故的發(fā)生,樁孔鉆成后,必須認真清孔,清孔時必須注意保持水頭高度為1.5m～2.0m，同時必須控制好泥漿指標，避免因泥漿相對密度下降導致塌孔。不得用加深鉆孔深度的方式代替清孔。在導管安裝完畢后，再次檢查孔內泥漿性能指標和孔底沉淀厚度，如不符合規(guī)定，應進行第二次清孔。

（2）有時受地下水活動的影響或導管密封不良,沖洗液浸入混凝土水灰比增大,形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體。在地下水活動較大的地段,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。

（3）在澆注混凝土時,由于導管提升和起拔過多,露出混凝土面,或因停電、待料等原因造成夾渣,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,一旦開始澆筑工序,一定要連續(xù)完成改作業(yè),確保在混凝土初凝時間內連續(xù)澆注,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。并隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深,提升導管要準確可靠,嚴格遵守操作規(guī)程。

（4）施工中還會發(fā)生澆注混凝土時,沒有從導管內灌入,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,個別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。

3.卡管

3.1 剪球時卡管

在灌注混凝土時常會發(fā)生剪球時卡管。出現(xiàn)這種現(xiàn)象有如下原因:

（1）塞球制作不合理。塞球材料不好,直徑與導管直徑相差太小,剪球時砂漿或細骨料滲入導管與塞球之間造成堵塞。對這種情況應適當縮小塞球直徑或灌注前在塞球與管壁接觸處涂上潤滑用黃油。一旦發(fā)生剪球卡管,可根據(jù)實際情況,用較大直徑和適當長度的鋼筋或鋼管桶塞球使其下落,還可利用機械振動導管使混凝土下落,但必須保證混凝土下落時導管回落到正常埋管的位置。如上述辦法行不通,則只好吊開漏斗,探明塞球位置。若距頂較近則用鋼筋捅開,距管頂較遠則需提管拆管處理,此時應注意提管時防止混凝土突然下落造成封底失敗。

（2）混凝土不合格。如果灌注開始后混凝土坍落度過小或過大及拌和不均勻,加上積累混凝土過程中粗骨料下沉可能導致漏斗口處粗骨料相互擠壓密實堵塞漏斗口。因此在拌好第一批混凝土時必須檢查其坍落度是否符合要求,一般控制其在設計規(guī)定值的高限為宜。另外在機械上料時有可能夾雜有個別大顆粒石塊或卵石混入混合料,鑒于此可在漏斗口上放置鋼筋篩網(wǎng)篩除個別大顆粒料,同時加強砂石材料檢查發(fā)現(xiàn)不合格者應杜絕使用。

3.2 中途卡管

由于機械故障 (突然停電或攪拌機等機械損壞一時難以檢修)使混凝土在導管內停留時間過長或灌注時間過久導致混凝土已經(jīng)初凝使管內混凝土堵在導管內,對這種事故應始終貫徹預防為主的思想,尤其在冬季施工,備用發(fā)電機應注意防凍和檢修并能隨時保證啟動;對其他機具亦應經(jīng)常維護檢修,以使灌注連續(xù);在炎熱季節(jié)施工時,灌注初期應按配比摻入緩凝劑以避免初期混凝土過早初凝。中途卡管極容易造成斷樁事故,應引起高度重視。在卡管后,灌注混凝土量不大時,建議停止灌注,馬上提出鋼筋籠,重新下鉆,將已灌注的混凝土清除干凈;或采用吸泥機吸出混凝土并重新清孔。一般施工單位無后者機具時可采用前者。

4.結束語

鉆孔灌注樁施工程序多而緊湊,要求施工技術水平高,各環(huán)節(jié)緊密銜接。為了保證鉆孔灌注樁成樁質量,在橋梁鉆孔灌注樁的實際施工過程中,要嚴格按圖紙進行施工和驗收,發(fā)現(xiàn)問題及時進行記錄和排查,嚴格控制好施工中的每一道工序,采取有效的處理對策、措施預防沖孔樁事故,以保證施工質量。

[1]李杰.試論橋梁鉆孔灌注樁斷樁處理[J].科技創(chuàng)新導報,2010.04.

[2]李曉軍.淺析橋梁鉆孔灌注樁斷樁的處治措施[J].黑龍江科技信息,2009.06.