淺談橋梁鉆孔灌注樁施工中存在的問題與措施

萬錦洋

（中鐵大橋局集團(tuán)第四工程有限公司，江蘇 南京 210031）

1 護(hù)筒周邊冒水

在陸上鉆孔灌注施工過程中，護(hù)筒外壁有水冒出，嚴(yán)重的會引起地基下沉、護(hù)筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無法施工。

1.1 原因分析

埋設(shè)護(hù)筒的周圍土不密實，或護(hù)筒內(nèi)外水位差太大，或鉆頭起落時碰撞護(hù)筒。

1.2 防治措施

在埋設(shè)護(hù)筒之前，樁位與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實，保證護(hù)筒高出地面30cm或水面1.0～2.0m；在護(hù)筒的適當(dāng)高度開孔，使護(hù)筒內(nèi)保持1.0～1.5m的水頭高度；鉆頭起落時，應(yīng)防止碰撞護(hù)筒；發(fā)現(xiàn)護(hù)筒周邊冒水時，應(yīng)立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固；若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時，則應(yīng)重新安裝護(hù)筒。

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、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長均會引起孔壁坍陷。

2.2 防治措施

在松散易坍的土層中，適當(dāng)加深護(hù)筒，用粘土密實填封護(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；搬運和吊裝鋼筋籠時，應(yīng)防止變形，安放要對準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時要加快進(jìn)度，盡可能縮短沉放時間；成孔后，待灌時間一般不應(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，盡量縮短灌注時間。

3 縮孔

縮孔即孔徑小于設(shè)計孔徑。

3.1 原因分析

在鉆孔過程中，由于鉆錐磨損或焊補不及時，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，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹；或在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進(jìn)或起鉆時起到掃孔作用；如出現(xiàn)縮孔，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴大孔徑。

4 鉆孔偏斜

成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

4.1 原因分析

鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時鉆機安裝不穩(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。

4.2 防治措施

先將場地夯實平整，軌道枕木要均勻著地；安裝鉆機時要求轉(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，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機；進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要打慢檔；另外，安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效方法。鉆孔偏斜時，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)。

5 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。

5.1 原因分析

初灌時，隔水栓堵管；混凝土和易性、流動性差造成離析；混凝土中粗骨料粒過大；各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時間過長而堵管；導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。

5.2 防治措施

使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相匹配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出；在混凝土灌注時，應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制；水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過實驗室確定，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)時間，水下混凝土宜摻外加劑；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，嚴(yán)禁使用氣壓試壓；進(jìn)行水密試驗的水壓不應(yīng)小于孔內(nèi)水深壓力的1.3倍；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)時刻監(jiān)控機械設(shè)備，確保機械運轉(zhuǎn)正常，避免機械事故的發(fā)生。

6 鋼筋籠上浮

在混凝土澆灌過程中，鋼筋籠整體上浮現(xiàn)象。

6.1 原因分析

鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大，鋼筋籠被混凝土拖頂上升；當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下，若此時提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時，由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠的上?。挥捎诨炷凉嘧⒊^鋼筋籠底口且導(dǎo)管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土從導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。

6.2 防治措施

鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固；加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時流動性變??；混凝土接近鋼筋籠底口時，控制導(dǎo)管埋深在1.5～2.0m；灌注混凝土過程中，應(yīng)隨時掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底部2m以上；導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～6m；在灌注過程中，應(yīng)經(jīng)常測探井孔內(nèi)混凝土面的位置，及時調(diào)整導(dǎo)管埋深；當(dāng)發(fā)生鋼筋籠上浮時，應(yīng)立即停止灌注混凝土，查明原因，處理后再灌注混凝土。

7 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。

7.1 原因分析

導(dǎo)管底端距孔底間距過大，混凝土被泥漿稀釋，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；受地下水活動的影響或?qū)Ч苊芊獠涣?，泥漿浸入混凝土使水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體；澆注混凝土?xí)r，導(dǎo)管提升速度過快，使得導(dǎo)管露出混凝土面，或因停電、待料時間過長等原因造成夾渣，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。

7.2 防治措施

成孔后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用優(yōu)質(zhì)泥漿清孔，沖孔時間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定；清孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定；灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測量，準(zhǔn)確計算首次混凝土灌注量；混凝土澆注過程中，應(yīng)隨時控制混凝土面的標(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；嚴(yán)格控制混凝土的配合比，混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動性，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求；在地下水豐富的地段，首先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土；灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應(yīng)避免停電、停水；確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿將導(dǎo)管拔出混凝土面以上。

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[3]張勁泉.橋梁檢測與加固手冊[M].北京：人民交通出版社.2007.