關(guān)于鉆孔灌注樁施工中的問題及處理措施探討

陳立

【摘 要】筆者基于工程實(shí)踐，簡要分析了鉆孔灌注樁施工中常見問題產(chǎn)生的原因，提出防治措施，以供參考。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；施工；問題；防治

鉆孔灌注樁是指在工程現(xiàn)場通過機(jī)械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內(nèi)放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁，其具有適應(yīng)性強(qiáng)、設(shè)備投入小等優(yōu)點(diǎn)，目前在國內(nèi)建筑基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中已占據(jù)了重要地位。但鉆孔灌注樁的施工大部分在水下進(jìn)行的，施工過程中不可預(yù)計因素多，工程質(zhì)量較難控制，樁基施工既有機(jī)械操作，又有鋼筋加工、混凝土拌制和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素多，水下混凝土施工要求嚴(yán)格，稍有不慎，就可能出現(xiàn)孔底沉泥、縮頸、夾渣、斷樁等，可能造成質(zhì)量事故。因此，應(yīng)及時分析常見的質(zhì)量問題，并進(jìn)行預(yù)防及妥善處理，以確保工程質(zhì)量。

1.斷樁

1.1原因分析

斷樁是指在混凝土灌注過程中由于中間被沖洗液入侵或泥渣土填充形成間斷樁。常見造成斷樁的原因有以下幾種：

（1）導(dǎo)管提升等出現(xiàn)失誤。在混凝土灌注過程中，施工人員在測定已灌混凝土表面標(biāo)高時，由于沒有按規(guī)程操作或測定時誤差過大，導(dǎo)管埋深太小發(fā)生拔脫提漏現(xiàn)象，形成所謂的夾層斷樁，甚至有時候還會發(fā)生將泥漿中混合的坍土層誤認(rèn)為混凝土表面的狀況。另外，實(shí)踐中還存在導(dǎo)管底端距孔底過遠(yuǎn)的情況。如此一來，混凝土很容易被沖洗液稀釋，伴隨水灰比增大而來的是混凝土欠凝固造成的混凝土樁體與基巖之間非正常填充的情況，導(dǎo)致斷樁狀況出現(xiàn)。有時受地下水活動的影響或?qū)Ч苊芊獠涣?，沖洗液浸入混凝土水灰比增大，也容易造成樁身中間段出現(xiàn)混凝土不凝體情況。

（2）卡管現(xiàn)象也容易導(dǎo)致斷樁出現(xiàn)。在混凝土施工中，配料好壞直接關(guān)系到工作質(zhì)量。無論是人工配料還是機(jī)械配料，由于相關(guān)人員責(zé)任心欠缺導(dǎo)致混凝土配合比出現(xiàn)明顯失誤，造成坍落度波動大的情況，影響了鉆孔灌注樁的施工。坍落度過大或過小都會導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。

（3）工程地質(zhì)情況差也是斷樁出現(xiàn)的誘因之一。在某些地方，由于井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀質(zhì)等，直接導(dǎo)致斷樁的出現(xiàn)。這種狀況出現(xiàn)與很多施工單位責(zé)任心缺失或者施工經(jīng)驗(yàn)不足有關(guān)。

（4）導(dǎo)管不慎出現(xiàn)漏水或者出現(xiàn)停電之類的意外事件也會造成施工受影響，需要引起我們的警惕。當(dāng)然，還有許多因素會導(dǎo)致斷樁出現(xiàn)，都值得我們認(rèn)真研究。

1.2防治措施

（1）施工前對各個環(huán)節(jié)和崗位進(jìn)行認(rèn)真檢查，制定有效的應(yīng)急措施。充分估算好混凝土用量，掌握好拌制時間，確保每根樁的混凝土連續(xù)灌注，一次完成。

（2）嚴(yán)格遵守技術(shù)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。反復(fù)探測混凝土面，正確控制導(dǎo)管的提升。為防止導(dǎo)管掛住鋼筋籠，應(yīng)設(shè)置防護(hù)三角形加勁扳或設(shè)置錐形法蘭護(hù)罩，如發(fā)現(xiàn)卡管可及時排除。

（3）制作合適的隔水塞或采用向上吊的吊環(huán)隔水塞，混凝土配制應(yīng)控制骨料的最大粒徑小于40mm，含砂率為40%～45%，具有良好的和易性，坍落度控制在18～22cm之間。混凝土應(yīng)隨拌隨用，從混凝土出料到灌注完畢的延續(xù)時間不得超過120min。

（4）正確控制導(dǎo)管的提升。導(dǎo)管埋深宜為2～6m，嚴(yán)謹(jǐn)導(dǎo)管提出混凝土面。應(yīng)有專人測量導(dǎo)管埋深及管內(nèi)外混凝土的高差值，填寫水下混凝土灌注記錄。

2.坍孔

2.1原因分析

坍孔是指在在施工過程中發(fā)生的孔壁坍塌現(xiàn)象，這種現(xiàn)象多發(fā)生在鉆孔過程中，在下放鋼筋籠和混凝土灌注過程中也偶有發(fā)生。發(fā)生坍孔的原因常見有以下幾種：①護(hù)筒埋設(shè)不規(guī)范，孔口保持的水頭壓力不夠；②有較強(qiáng)的承壓水并且水頭較高；③在粗顆粒砂礫石層中作業(yè)時，出現(xiàn)嚴(yán)重的漏水現(xiàn)象；④泥漿的比重及黏度不足；⑤成孔速度太快，孔壁上未形成泥膜；⑥施工設(shè)備的重量與它作業(yè)時的振動作用；⑦沉放鋼筋籠時，刮碰了孔壁，破壞了孔壁附著的泥膜；⑧鉆具升降速度過快，產(chǎn)生孔內(nèi)激動壓力或抽吸作用。

2.2防治措施

在松散易塌的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)簡，用優(yōu)質(zhì)黏土分層夯實(shí)填筑，必要時加塊石擠壓護(hù)筒四周，使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)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焊接時間，盡可能縮短沉放時間。成孔后，待灌時間一般要少于2h，并控制混凝土的灌注時間，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時間。

3.縮徑

3.1原因分析

（1）清孔不徹底，泥漿中含泥塊較多，再加上終灌拔管過快，引起樁頂周邊夾泥，導(dǎo)致保護(hù)層厚度不足。（2）孔中水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小，導(dǎo)致局部孔壁土層失穩(wěn)坍落，造成混凝土樁身夾泥或縮頸。孔壁坍落部分留下的窟窿，成樁后形成護(hù)頸。

3.2防治措施

（1）使用直徑合適的鉆頭成孔，根據(jù)地層變化配以不同的泥漿。（2）成孔施工時應(yīng)重視清孔，在清孔時要做到清渣而不表泥，預(yù)防清孔后的在澆筑的過程中局部坍塌，導(dǎo)致縮徑的產(chǎn)生。

4.鋼筋籠上浮

4.1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??；由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(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，混凝土在導(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。

4.2預(yù)防及處理措施

（1）準(zhǔn)確定位。施工人員要準(zhǔn)確把握好鋼筋籠的定位基準(zhǔn)，對鉆孔的空口嚴(yán)格加固處理。布置各個導(dǎo)管過程中，要保證導(dǎo)管處于孔位中心的上方。施工發(fā)現(xiàn)混凝土快要接觸籠后，則要保證導(dǎo)管埋入深度符合1.5～2.0m范圍。（2）調(diào)整性能。這里提到的性能主要是針對混凝土而言，這是鉆孔灌注樁發(fā)揮作用的前提條件。在配制混凝土?xí)r需嚴(yán)格參照配合比進(jìn)行，而整個灌注流程要持續(xù)運(yùn)行，不得出現(xiàn)中斷操作問題，這是為了防止影響灌注的質(zhì)量。（3）前期工作。若將要進(jìn)行混凝土灌注操作時，需在前期做好不同方面的準(zhǔn)備，這樣才能讓整個施工順利進(jìn)行。施工環(huán)節(jié)里要把握好設(shè)備的運(yùn)用，對于機(jī)械設(shè)備的選擇要符合實(shí)際需要，操作設(shè)備時要掌握好時間。

5.鉆孔偏斜

5.1原因分析

（1）樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架不垂直，鉆機(jī)磨耗，部件松動。故此在開鉆前一定要檢查鉆機(jī)的穩(wěn)定性與垂直度，在鉆進(jìn)過程中要隨時復(fù)核，如有偏差及時處理。（2）土層軟硬不均，致使鉆頭受力不均。在地層分層處要注意控制鉆速，不要過快，同時要采用減壓鉆進(jìn)。（3）鉆進(jìn)中遇有較大孤石、探頭石，此時宜用鉆機(jī)鉆透。用沖孔機(jī)時，用低速將石打碎；有傾斜基巖時，可用混凝土填平，待混凝土凝固后再鉆。（4）擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。在容易擴(kuò)孔處低速減壓鉆進(jìn)。（5）鉆桿彎曲，接頭不正。

5.2防治措施

①在安裝鉆機(jī)時要使轉(zhuǎn)盤底座水平，起重滑輪輪軸、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心應(yīng)在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。②將場地夯實(shí)平整，軌道枕木宜均勻著地；在不均勻地層中鉆孔時，采用鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要打慢擋。另外，在有傾斜的軟硬地層中鉆進(jìn)時，應(yīng)吊著鉆桿控制進(jìn)尺，低速鉆進(jìn)。

6.堵管

6.1原因分析

堵管是指在水中或地下灌注混凝土過程中，無法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。主要原因是：由于混凝土的坍落度過小，流動性差，夾有大碎石，拌和不均勻，冬季施工中有砂凍塊，運(yùn)輸途中產(chǎn)生離析，導(dǎo)管接縫處漏水，雨天運(yùn)送混凝土未加遮蓋，使混凝土中的水泥漿被沖擊，粗骨料集中而造成導(dǎo)管堵塞；長時間停滯灌注，表層混凝土已經(jīng)初凝，失去流動性，導(dǎo)致堵管。

6.2防治措施

（1）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。

（2）在混凝土灌注時，應(yīng)加強(qiáng)對混凝土攪拌時間和坍落度的控制；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l/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，水下砼宜摻外加劑。

（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）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(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。

總之，由于鉆孔灌注樁的施工過程比較隱蔽，施工過程觀察不到，稍有不慎就很容易發(fā)生質(zhì)量問題，造成返工，影響工期并帶來經(jīng)濟(jì)損失。這就要求施工人員堅持預(yù)防為主的原則，加強(qiáng)施工過程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，及時解決施工過程中出現(xiàn)的各種問題，以確保整個工程的安全及質(zhì)量。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陶冶.淺談鉆孔灌注樁施工中的常見故障及處理方法[J].黑龍江科技信息，2011，（15）.

[2]王輝.鉆孔灌注樁施工中質(zhì)量問題及防治措施[J].中國科技縱橫，2010，（4）.