鉆孔樁施工中質(zhì)量事故的原因及處理措施

齊文廷　蘇剛

摘要：隨著我國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的投入也越來越大，特別是進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，我國(guó)的公路橋梁建設(shè)事業(yè)更是以超乎想象的速度向前迅猛發(fā)展，高速公路總里程已躍居世界第一，同時(shí)，橋梁作為公路建設(shè)中非常重要的一部分也得到了相應(yīng)的發(fā)展，跨越長(zhǎng)江的大橋也在逐年增多、增長(zhǎng)，可以說，我國(guó)的橋梁建設(shè)事業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。而在橋梁結(jié)構(gòu)中，樁基礎(chǔ)作為承受整個(gè)橋體自重及車輛荷載的結(jié)構(gòu)，并且將全部荷載傳遞至土基，它的重要性自然是不言而喻的，文章對(duì)鉆孔灌注樁施工過程中容易出現(xiàn)的各種問題及對(duì)策進(jìn)行了一下簡(jiǎn)單的論述。

關(guān)鍵詞：鉆孔樁；質(zhì)量事故；原因分析；處理措施

鉆孔灌注樁作為橋梁基礎(chǔ)的一種最普遍形式，他具有很多的優(yōu)點(diǎn)，比如：施工簡(jiǎn)便、操作比較容易掌握、設(shè)備的投入一般也不會(huì)很大，由于鉆孔灌注樁基礎(chǔ)具有上述諸多優(yōu)點(diǎn)，所以在橋梁施工中的應(yīng)用比較普遍，但是在鉆孔、清空、灌注水下混凝土的過程中還是容易出現(xiàn)各種各樣的問題，本文對(duì)鉆孔灌注樁施工中容易出現(xiàn)的各種問題的原因進(jìn)行分析，并針對(duì)具體問題采取相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。

1 孔口高程及鉆孔深度的誤差

1.1 孔口高程偏誤

孔口高程的偏差主要有兩個(gè)方面：一是在進(jìn)行完地質(zhì)勘探后再次進(jìn)行了場(chǎng)地回填，在技術(shù)人員計(jì)算孔口高程的時(shí)候由于疏忽而引起的誤差；二是由于施工場(chǎng)地在施工的過程中廢渣的堆積，施工場(chǎng)地的地面不斷升高，孔口高程發(fā)生變化造成的誤差。

我們采取的應(yīng)對(duì)措施就是對(duì)原始水準(zhǔn)點(diǎn)及各個(gè)孔口的絕對(duì)高程進(jìn)行認(rèn)真的核對(duì)，在每根樁進(jìn)行鉆孔前要對(duì)樁位的孔口高程進(jìn)行仔細(xì)的復(fù)測(cè)，確保無誤后再進(jìn)行開孔。

1.2 鉆孔深度的誤差

有好多橋梁工程在進(jìn)行地質(zhì)勘查時(shí)場(chǎng)地還未回填平整，地面的高程也比較低，而當(dāng)工程地質(zhì)勘探采用相對(duì)高程的時(shí)候，施工時(shí)應(yīng)該把高程換算一致，從而避免鉆孔深度出現(xiàn)誤差。另外，在測(cè)量孔深的時(shí)候好多都是采用測(cè)繩測(cè)定孔深，由于測(cè)繩具有一定的彈性，這樣就會(huì)造成鉆孔深度誤差，在工程實(shí)踐中測(cè)量孔深最好是采用丈量鉆桿的方法。而端承樁鉆孔的孔底標(biāo)高應(yīng)該是以樁端深入持力層的深度為準(zhǔn)，絕對(duì)不能以固定孔深的方法來決定何時(shí)終孔。所以，在鉆頭鉆到持力層后要及時(shí)進(jìn)行取樣鑒定，確定鉆孔是否已經(jīng)進(jìn)入樁端持力層。

2 鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求

2.1 產(chǎn)生鉆孔不符合規(guī)范要求的原因主要有

2.1.1 鉆孔的場(chǎng)地平整度以及壓實(shí)度不符合要求。鉆機(jī)安裝時(shí)支撐不好，導(dǎo)致鉆機(jī)不平或者在鉆進(jìn)的過程中發(fā)生了不均勻沉降，從而導(dǎo)致鉆孔的垂直度不符合規(guī)范要求。

2.1.2 鉆機(jī)的鉆桿發(fā)生了彎曲、鉆桿接頭處的間隙太大，這兩個(gè)都能導(dǎo)致鉆孔偏斜。

2.1.3 鉆機(jī)鉆頭的翼板磨損不一致，從而導(dǎo)致鉆頭受力不均，造成鉆孔偏斜。

2.1.4 地質(zhì)構(gòu)造不均勻，在鉆進(jìn)的過程中鉆頭穿過軟硬程度不同的巖層交界面時(shí)，由于鉆壓太高使鉆頭受力不均，從而使鉆進(jìn)方向發(fā)生偏離。

2.2 控制鉆孔垂直度的主要應(yīng)對(duì)措施

2.2.1 對(duì)施工的場(chǎng)地進(jìn)行壓實(shí)，并用機(jī)械進(jìn)行場(chǎng)地平整，鉆機(jī)安裝時(shí)要支撐牢固，從而保證鉆孔垂直度符合規(guī)范要求。

2.2.2 在安裝鉆機(jī)時(shí)應(yīng)該仔細(xì)檢查鉆桿的垂直度，并且在鉆進(jìn)過程中及時(shí)對(duì)鉆桿的垂直度進(jìn)行校正，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鉆桿垂直度不符合要求，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行調(diào)整。將鉆桿接頭處的間隙調(diào)整在允許的范圍內(nèi)。

2.2.3 定期或者不定期的檢查鉆頭、鉆桿以及鉆桿接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理。

2.2.4 當(dāng)鉆頭經(jīng)過軟硬巖石交界面時(shí)，要采用低速低鉆壓的方式進(jìn)行鉆進(jìn)。發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜時(shí)，采用適當(dāng)?shù)幕靥畈牧希ɑ靥畈牧弦话銥槠羽ね?、純堿、鋸末等組成的混合物）將鉆孔回填至計(jì)算確定的高程處，沖平后再低速低鉆壓鉆進(jìn)。穿過傾斜巖層過程中，應(yīng)采用自重較大的復(fù)合式牙輪鉆、沖擊鉆，以慢速鉆孔。

2.2.5 在地層比較復(fù)雜的地段進(jìn)行鉆進(jìn)，如若必要可在鉆桿上加扶正器。

3 縮孔

縮孔是在飽和性粘土、淤泥質(zhì)黏土，特別是IL>1.0處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)的特有現(xiàn)象，其原因是此類地層含水高、塑性大，鉆頭經(jīng)過后鉆孔壁回縮，從而導(dǎo)致鉆孔的直徑小于設(shè)計(jì)的樁直徑。針對(duì)發(fā)生縮孔的原因，采取塊、卵石土回填，而后用重量較大的沖擊鉆沖擊，擠緊鉆孔孔壁的辦法處理；或者采用在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清理的辦法。

4 初灌時(shí)混凝土埋管深度達(dá)不到規(guī)范要求

按照公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定：水下混凝土灌注導(dǎo)管底端至孔底的距離應(yīng)該為30-50cm，初灌時(shí)導(dǎo)管首次埋深應(yīng)該不小于1m。初灌時(shí)埋管深度不足產(chǎn)生的原因，應(yīng)該是首批混凝土灌注量計(jì)算錯(cuò)誤或者是導(dǎo)管地距孔底的距離不符合要求。首批混凝土灌注的數(shù)量不但包括樁孔內(nèi)的混凝土數(shù)量，還應(yīng)該包括導(dǎo)管內(nèi)混凝土柱平衡后的數(shù)量，應(yīng)該是這兩部分的混凝土數(shù)量的和。

未實(shí)現(xiàn)水下混凝土封底的現(xiàn)象稱為封底失敗。封底失敗后，應(yīng)立即暫停灌注，及時(shí)對(duì)孔內(nèi)已灌注的混凝土進(jìn)行清理。

地層穩(wěn)定性較好的，應(yīng)采取導(dǎo)管內(nèi)安裝高壓風(fēng)管進(jìn)行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈，重新請(qǐng)示監(jiān)理檢查，符合規(guī)范要求后可以重新開始水下混凝土灌注。

地層穩(wěn)定性差或高壓清孔的方法不能奏效則應(yīng)及時(shí)拆除導(dǎo)管、拔除鋼筋籠，將鉆機(jī)安裝到位，將未灌注混凝土部分鉆孔回填，待地層沉積穩(wěn)定后用沖擊鉆清除已灌注的混凝土，達(dá)到孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，請(qǐng)示監(jiān)理單位檢查合格后進(jìn)行水下混凝土灌注。

5 樁身混凝土夾渣或者斷樁

5.1 產(chǎn)生原因

5.1.1 在進(jìn)行水下混凝土灌注時(shí)，混凝土初灌量不足，導(dǎo)致初灌后導(dǎo)管的埋深不符合規(guī)范要求，或者就是導(dǎo)管沒有進(jìn)入混凝土內(nèi)。

5.1.2 灌注水下混凝土的過程中，導(dǎo)管的拔出長(zhǎng)度沒有計(jì)算好，導(dǎo)管埋深不符合施工規(guī)范的要求或者將導(dǎo)管拔離混凝土面。

5.1.3 混凝土的灌注時(shí)間超過了混凝土的初凝及終凝時(shí)間，使混凝土的上部已經(jīng)產(chǎn)生強(qiáng)度，從而造成樁身混凝土夾渣。

5.2 應(yīng)對(duì)措施

5.2.1 斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的三分之一以下時(shí)，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實(shí)施原位恢復(fù)。

5.2.2 斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m時(shí)，先進(jìn)行鉆孔壁加固，而后進(jìn)行鉆孔樁的接長(zhǎng)比較經(jīng)濟(jì)。

5.2.3 斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的三分之一與三分之二之間的，應(yīng)對(duì)各種處理方法進(jìn)行對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)、可行的處理方法。墩（臺(tái)）樁布置有條件變更，樁布置改變?cè)斐傻膿p失較小的，應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系爭(zhēng)取變更設(shè)計(jì)；樁布置無法改變但可以增加樁的，最好由設(shè)計(jì)單位提供增加樁方案，實(shí)施增加基樁；不具備以上兩類情況的一般應(yīng)及時(shí)采取沖擊鉆處理后原位恢復(fù)。

6 結(jié)束語(yǔ)

水下混凝土灌注樁的施工過程中，鉆孔樁事故處理的方法有很多，也比較困難，無論采取什么先進(jìn)的方法，都將對(duì)質(zhì)量、進(jìn)度或者造價(jià)產(chǎn)生一定的影響，所以在鉆孔樁的施工過程中，每道工序都要嚴(yán)格按照施工規(guī)范進(jìn)行操作，盡量避免發(fā)生質(zhì)量事故的發(fā)生。本人通過自己多年的施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)以上問題進(jìn)行了一下簡(jiǎn)單的論述，如有欠妥之處，還望大家不吝賜教。

參考文獻(xiàn)

[1]陳少毅，劉英喬.淺談鉆孔灌注樁施工中的常見問題及處理方法[J].黑龍江交通科技，2008.