淺談橋梁鉆孔灌注樁施工中常見問題及處理方法

【摘要】本文結(jié)合鐵路橋梁具體工程實(shí)例，對鉆孔灌注樁施工中的常見問題及及其成因進(jìn)行分析和闡述，并針對性地提出預(yù)防措施和處理方法。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；施工問題；處理方法

一、引言

鉆孔灌注樁是指通過機(jī)械鉆孔在地基土中形成樁孔后，在其內(nèi)放入鋼筋籠、灌注混凝土而形成的基樁。現(xiàn)結(jié)合施工實(shí)際情況，對橋梁樁基礎(chǔ)鉆孔灌注樁常見的施工質(zhì)量問題及產(chǎn)生問題的原因進(jìn)行簡要分析和闡述，并針對這些問題提出切實(shí)可行的預(yù)防措施和處理方法。

二、鉆孔灌注樁施工常見的施工質(zhì)量問題及其成因和預(yù)防處理

鉆孔灌注樁常見的施工質(zhì)量問題有擴(kuò)孔、塌孔、斜孔、卡鉆、斷樁、浮籠（浮漿）。

（一）擴(kuò)孔

擴(kuò)孔是成孔灌注樁一種常見的質(zhì)量問題，但是要控制擴(kuò)孔的規(guī)模，必須要認(rèn)真對待，使擴(kuò)孔符合施工規(guī)范要求。（1）產(chǎn)生原因。一是施工經(jīng)驗(yàn)不足，沒有根據(jù)地質(zhì)情況，沖孔錘加工時沒有預(yù)留擴(kuò)孔的尺度。二是鉆孔施工操作時未根據(jù)地質(zhì)情況不同，沖擊錘沖程太高鉆壓過大或過快使錘碰撞孔壁造成坍塌引起擴(kuò)孔。（2）預(yù)防措施及處理措施。根據(jù)設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料，如遇持力層是連接性較弱的泥巖，錘頭加工時，錘牙不宜向外升出太多，仍使錘頭保持原狀，沖孔提錘時采用小沖程、減小沖擊壓力使錘不碰撞孔壁。

（二）塌孔

是指鉆孔過程中護(hù)筒底部孔壁坍塌或成孔后井壁坍塌。（1）產(chǎn)生原因。一是護(hù)筒底部及周圍未用粘土回填或夯實(shí)不足，在鉆進(jìn)過程中或灌注前過程中泥漿將護(hù)筒底掏空。二是護(hù)筒底部和外圍屬填土區(qū)，受地表水滲入護(hù)筒外圍填土中造成填土松軟。三是由于泥漿稠度小，護(hù)壁效果差，或護(hù)筒埋置較淺，或周圍封堵不密實(shí)而出現(xiàn)漏水。四是泥漿相對密度過小，致使水頭對孔壁的壓力較小。五是在松軟砂土層中鉆孔時進(jìn)尺過快，泥漿護(hù)壁形成較慢，并孔壁滲水。六是鉆進(jìn)時未連續(xù)作業(yè)，中途停鉆時間較長。七是操作不當(dāng)，提升鉆頭或吊放鋼筋籠時碰撞孔壁。八是清孔后未及時澆注砼，放置時間過長。（2）預(yù)防及處理措施。護(hù)筒出漿孔處應(yīng)用粘土夯填，同時應(yīng)保持出漿順利，周圍不得有積水，避免護(hù)筒周圍泥土流失，造成坍孔。護(hù)筒底和外圍處于軟土中受鉆機(jī)振動坍塌時使鉆機(jī)傾斜，應(yīng)先將鉆機(jī)移位，然后拔出護(hù)筒，按要求回填粘土并夯實(shí)，重新埋護(hù)筒并對護(hù)筒周圍回填粘土加填20～30cm厚碎石碴或碎磚塊夯實(shí)，必要時應(yīng)加長護(hù)筒，然后才能重新鉆孔。在塌孔較嚴(yán)重時，則應(yīng)將鉆孔全部回填，待回填穩(wěn)定后方可重鉆。應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況的不同，選用適宜的泥漿比重、泥漿粘度有不同的鉆進(jìn)速度。如在砂土層中鉆孔時，應(yīng)加大泥漿稠度，選用較好的造漿材料，提高泥漿的粘度以加強(qiáng)護(hù)壁，并適當(dāng)降低進(jìn)尺速度。鉆孔時要連續(xù)作業(yè)，無特殊情況中途不得停鉆。提升鉆頭、下放鋼筋籠時應(yīng)保持垂直，盡量不要碰撞孔壁。若澆筑準(zhǔn)備工作不充分，暫時不要進(jìn)行清孔，清孔合格后要及時澆筑砼。供水時不得將水管直接沖射孔壁，孔口附近不得集聚地表水。

（三）斜孔

斜孔是指成孔過程中出現(xiàn)孔身傾斜或偏離樁軸線的現(xiàn)象。其現(xiàn)場表現(xiàn)為鋼筋籠不能順利入孔。（1）產(chǎn)生原因。機(jī)架不穩(wěn)定，在成樁過程中，機(jī)身自行移動，或機(jī)身磨損、部件松動。遇堅(jiān)硬探頭石、表面成斜狀和透鏡體狀的巖層。將沖擊錘擠向一邊。錘頭、邊牙部分磨損太快，導(dǎo)向性差。施工場地未整平及壓實(shí)，在鉆進(jìn)過程中發(fā)生不均勻沉，使樁機(jī)傾斜未處于水平位置。鉆桿彎曲，接頭松動，致使鉆頭晃動范圍較大。（2）防治和處理措施：應(yīng)保持機(jī)架穩(wěn)定，注意日常的檢查維修及保養(yǎng)。鉆前在護(hù)筒口設(shè)置四個點(diǎn)，使對角連線的交點(diǎn)為樁位中心。在鉆進(jìn)過程中保持鉆速均勻或加重壓。在成孔過程中隨時檢查主機(jī)鋼絲繩是否偏離樁位中心，如有偏離，應(yīng)馬上停機(jī)、檢查原因，如因機(jī)身自行移位引起，則應(yīng)進(jìn)行重新定位，否則應(yīng)采取在非巖層成孔時，可向孔內(nèi)回填粘土，然后先低沖程再正常沖程重新進(jìn)行成孔作業(yè)。當(dāng)成孔樁進(jìn)入巖層中偏孔時，應(yīng)向孔內(nèi)投入20～30cm厚塊石，使孔底墊平，先低錘快速沖擊使之成一緊密平臺，然后采用正常沖程沖擊。對于已發(fā)生傾斜的孔，可往復(fù)掃孔糾正，若糾正無效，可在孔中回填粘土、塊石等，偏孔在0.5m 以上時重新鉆進(jìn)。

（四）卡鉆

鉆頭在鉆孔內(nèi)，無法繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。（1）產(chǎn)生原因。孔內(nèi)出現(xiàn)溶洞、探頭石或縮孔。下鉆頭時太猛，或鋼絲繩松繩太長，使鉆頭傾倒卡在并壁上。坍孔時落下的石塊或落下較大的工具將鉆頭卡住。出現(xiàn)縮孔后，補(bǔ)焊后的鉆頭尺寸加大，沖擊太猛，沖錘被吸住。使用沖擊鉆在粘土地層中進(jìn)行鉆孔時，沖程量過大，或泥漿太稠，沖錘被吸住。（2）預(yù)防措施。對于上下能活動的卡鉆，可以采用上下輕微提動鉆頭，并輔以轉(zhuǎn)動鋼絲繩，使鉆頭轉(zhuǎn)動，以便提起。下鉆時不可太猛。對鉆頭進(jìn)行補(bǔ)焊時，要保證尺寸與孔徑配套。使用沖擊鉆進(jìn)行施工時沖程量不宜過大，以防錘頭傾倒造成卡鉆。（3）處理措施。當(dāng)土質(zhì)較好或在石質(zhì)孔內(nèi)卡鉆時，可以采取小爆破使孔擴(kuò)大或振動使鉆頭松動，以便提起鉆頭。鉆頭被卡住時，可上下左右試著進(jìn)行輕提，將鉆錘提起。用千斤頂或滑輪組強(qiáng)提，但應(yīng)注意孔口的牢固，以防孔口坍塌。

（五）斷樁

是指成樁后，樁身中部沒有混凝土，夾有泥土。（1）產(chǎn)生原因?；炷撂涠容^小，和易性不好，再加上混凝土灌注間隔時間過長或未及時提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管堵塞，形成樁身混凝土中斷；混凝土攪拌機(jī)發(fā)生故障，或停電，攪拌站至工地距離遠(yuǎn)等，使混凝土不能連續(xù)澆筑，中斷時間過長；導(dǎo)管密封不好，提升過猛導(dǎo)致泥漿進(jìn)入樁身。（2）預(yù)防和處理措施。如灌注混凝土的數(shù)量不多，就提出鋼筋籠，重新鉆孔就位。當(dāng)導(dǎo)管堵塞而混凝土尚未初凝時，可采用細(xì)鋼管或粗鋼筋等細(xì)而硬的東西在導(dǎo)管內(nèi)沖擊，同時用錘敲擊導(dǎo)管側(cè)壁，把堵塞的混凝土沖開的方法，重新下導(dǎo)管至混凝土里面，用抽水機(jī)抽干導(dǎo)管里的水，少許提升導(dǎo)管（約10mm），有條件采用高壓泵從導(dǎo)管內(nèi)下送到混凝土里注入水泥漿，然后繼續(xù)澆筑混凝土的方法。

（六）浮籠、浮漿

在成孔的樁灌注混凝土?xí)r，由于混凝土對鋼筋籠產(chǎn)生浮力導(dǎo)致鋼筋籠往上浮，即形成浮籠。在成孔的樁灌注混凝土?xí)r， 混凝土石料沉落砂漿上浮，即形成浮漿。（1）產(chǎn)生原因?；炷了涠刃　⒐嘧⑺俣瓤烊芤资逛摻罨\上浮。鋼筋籠在孔口固定不牢或提升導(dǎo)管用力過猛，將鋼筋籠鉤掛引起浮籠?；炷临|(zhì)量差或產(chǎn)生離析、塌落度過大溶易使砂漿上浮。（2）處理方法。在灌注混凝土過程中，操作要正確及確保砼質(zhì)量和加快砼灌注，對不合格的混凝土要求退回。在混凝土灌注前把鋼筋籠用點(diǎn)焊等方法固定在護(hù)筒上，混凝土澆灌筑至鋼筋籠底部1m 左右時，降低灌注速度，防止沖力過大。當(dāng)混凝土面超過籠底4m以上時，提升導(dǎo)管到籠底上部2m 以上，方可恢復(fù)正常灌注速度。

三、結(jié)語

鉆孔灌注樁施工工藝技術(shù)雖已成熟，但由于其多為地下施工，不可見預(yù)見性較大，尤其在軟土、溶洞等地質(zhì)條件異常復(fù)雜地段，施工質(zhì)量問題十分常見，稍有不慎則會釀成重大質(zhì)量和安全事故，并將造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，橋梁鉆孔灌注樁施工中，必須加強(qiáng)現(xiàn)場施工技術(shù)管理和施工質(zhì)量控制，出現(xiàn)質(zhì)量問題后務(wù)必及時采取有效的補(bǔ)救措施，力爭將隱患消除在成樁之前，確保灌注樁的成樁質(zhì)量。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]《TZ213-2005 客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南》

[2]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T F50-2011》