淺談鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)策略

周仁明

（云南仁升地基基礎(chǔ)工程有限公司，云南 昆明650000）

鉆孔灌注樁可以穿越各種土質(zhì)復(fù)雜或軟硬變化較大的土層,其對(duì)承載力的適應(yīng)范圍廣，施工機(jī)具簡(jiǎn)單，且施工過(guò)程具有噪音低、對(duì)相鄰樓宇影響小、施工安全性好等諸多優(yōu)點(diǎn)，因而得到廣泛應(yīng)用。但由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多，技術(shù)要求高，工藝較復(fù)雜，需要在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土，無(wú)法直觀的對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制，人為因素影響較大，若稍有疏忽，很容易出現(xiàn)一些質(zhì)量問(wèn)題，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故，危及樁基工程的安全。以下針對(duì)鉆孔灌注樁的施工特點(diǎn)，列出常見(jiàn)問(wèn)題，分析其成因、防治方法及應(yīng)對(duì)策略。

1 吊裝鋼筋籠時(shí)，由于碰撞到樁孔，導(dǎo)致樁孔坍塌

吊放鋼筋籠入孔時(shí)，已鉆好的孔壁發(fā)生坍塌，導(dǎo)致施工無(wú)法正常進(jìn)行，嚴(yán)重時(shí)埋住鋼筋籠。塌孔的主要原因是鉆孔孔壁傾斜、出現(xiàn)縮孔、孔壁不規(guī)則等，鋼筋籠入孔后撞擊而塌孔，或是樁孔合格，但吊放鋼筋籠不仔細(xì)，沖擊孔壁產(chǎn)生塌孔；或是吊放鋼筋籠時(shí)，孔內(nèi)水位未保持住而塌孔。

為了防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，鉆孔時(shí)，嚴(yán)格掌握孔徑、孔垂直度或設(shè)計(jì)斜樁的斜度，盡量使孔壁比較規(guī)則。如出現(xiàn)縮孔，必須加以治理和擴(kuò)孔；在灌注水下混凝土前，要始終維持孔內(nèi)有足夠水位；吊放鋼筋籠時(shí)，應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔中心，并豎直插入。

2 鋼筋籠放置的位置、深度等與設(shè)計(jì)要求不符

鋼筋籠吊運(yùn)中變形，鋼筋籠保護(hù)層不夠，鋼筋籠底面標(biāo)高與設(shè)計(jì)不符，使樁基不能正確承載，造成樁基抗彎、抗剪強(qiáng)度降低，樁的耐久性大大削弱等。原因主要是分樁鋼筋籠加工后，鋼筋籠在堆放、運(yùn)輸、吊入時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格按規(guī)程辦事，支墊數(shù)量不夠或位置不當(dāng)，造成變形；鋼筋籠上沒(méi)有綁設(shè)足夠墊塊，吊入樁孔時(shí)也不夠垂直，產(chǎn)生保護(hù)層過(guò)大及過(guò)小。

主要預(yù)防措施是鋼筋籠根據(jù)運(yùn)輸、吊裝能力分段制作運(yùn)輸，吊入鉆孔內(nèi)再焊接相連接成一根；鋼筋籠在運(yùn)輸及吊裝時(shí)，除預(yù)制焊接時(shí)每隔2.0m設(shè)置加強(qiáng)箍筋外，還應(yīng)在鋼筋籠內(nèi)每隔3.0～4.0m裝一個(gè)可拆卸的十字形臨時(shí)加強(qiáng)架，待鋼筋籠吊入鉆孔后拆除；鋼筋籠周?chē)鹘钌?，每隔一定間距設(shè)有混凝土墊塊或塑料小輪狀墊塊。這樣，不僅可以保證鋼筋的保護(hù)層厚度符合設(shè)計(jì)要求，還可保證鋼筋籠在灌注混凝土?xí)r，不會(huì)發(fā)生偏離。

3 導(dǎo)管進(jìn)水

導(dǎo)管進(jìn)水一般有三種情況：

3.1 灌注樁首次灌注混凝土?xí)r，孔內(nèi)泥漿及水從導(dǎo)管下口灌入導(dǎo)管，導(dǎo)管接頭處進(jìn)水；灌注中，提升導(dǎo)管過(guò)量，孔內(nèi)水和泥漿從導(dǎo)管下口涌入導(dǎo)管。這種情況的導(dǎo)管進(jìn)水，輕者造成樁身混凝土離析，輕度淹泥；重者產(chǎn)生樁身混凝土有夾層甚至發(fā)生斷樁事故。究其原因，主要是首次灌注混凝土?xí)r，由丁灌滿(mǎn)導(dǎo)管和導(dǎo)管下口至樁孔底部間隙所需的混凝土總量計(jì)算不當(dāng)，使首灌的混凝土不能埋住導(dǎo)管下口，而是全部沖出導(dǎo)管以外，造成導(dǎo)管底口進(jìn)水事故；灌注混凝土中，由于未連續(xù)灌注，在導(dǎo)管內(nèi)產(chǎn)生氣囊，當(dāng)又一次聚集大量混凝土拌合物猛灌，導(dǎo)管內(nèi)氣囊產(chǎn)生高壓，將兩節(jié)導(dǎo)管間加入的封水橡皮墊擠出，致使導(dǎo)管接口漏空而進(jìn)水；導(dǎo)管拼裝后，未進(jìn)行水密性試驗(yàn)。由于接頭不嚴(yán)密，水從接口處漏入導(dǎo)管；測(cè)深時(shí)，誤削造成導(dǎo)管提升過(guò)量，致使導(dǎo)管底口脫離孔內(nèi)的混凝土液面，使泥水進(jìn)入。

為了預(yù)防這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須確保首批灌注的混凝土總方量，能滿(mǎn)足填充導(dǎo)管下口與樁孔底面間隙和使導(dǎo)管下口首灌時(shí)被埋沒(méi)深度≥1m的需要。首灌前，導(dǎo)管下口距孔底一般不超過(guò)0.4m；在提升導(dǎo)管前，用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)深錘測(cè)好混凝土表面的深度，控制導(dǎo)管提升高度，始終將導(dǎo)管底口埋于已灌入混凝土液面下不少于2m；下導(dǎo)管前。導(dǎo)管應(yīng)進(jìn)行試拼，并進(jìn)行導(dǎo)管的水密性、承壓性和接頭抗拉強(qiáng)度的試驗(yàn)。試拼的導(dǎo)管，還要檢查其軸線是否住一條直線上。試拼合格后，各節(jié)導(dǎo)管應(yīng)從下而上依次編號(hào)，并標(biāo)示累計(jì)長(zhǎng)度。入孔拼裝時(shí)，各節(jié)導(dǎo)管的編號(hào)及編號(hào)所在的圓周方位，應(yīng)與試拼時(shí)相同，不得錯(cuò)、亂，或編號(hào)不在一個(gè)方位；首灌混凝土后，要保持混凝土連續(xù)地灌注，盡量縮短間隔時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不飽滿(mǎn)時(shí)，應(yīng)徐徐地灌注，防止導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊；治理方法主要是首灌底口進(jìn)水和灌注中導(dǎo)管提升過(guò)量的進(jìn)水，一旦發(fā)生，停止灌注，利用導(dǎo)管作吸泥管，以空氣吸泥法，將已灌注的混凝土拌合物全部吸出；針對(duì)發(fā)生原因，予以糾正后，重新灌注混凝土。

3.2 導(dǎo)管已提升很高，導(dǎo)管底口埋入混凝土接近1m，但是灌注在導(dǎo)管中的混凝土仍不能涌翻上來(lái)，造成灌注中斷，易在中斷后灌注時(shí)形成高壓氣囊。嚴(yán)重時(shí)，易發(fā)展為斷樁。究其原因，由于各種因素使混凝土離析，粗骨料集中而造成導(dǎo)管堵塞；由于灌注時(shí)間持續(xù)過(guò)長(zhǎng)，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管內(nèi)混凝土下落的阻力，使混凝土堵在管內(nèi)。

預(yù)防措施主要是灌注混凝土的坍落度宜在18～22cm之間，并保證具有良好和易性；在運(yùn)輸和灌注過(guò)程中不發(fā)生顯著離析和泌水；保證混凝土的連續(xù)灌注，中斷灌注不應(yīng)超過(guò)30分鐘；治理方法是灌注開(kāi)始不久發(fā)生堵管時(shí)，可用長(zhǎng)桿沖、搗或用振動(dòng)器振動(dòng)導(dǎo)管，若無(wú)效果，拔出導(dǎo)管，用空氣吸泥機(jī)或抓斗將已灌入孔底的混凝土清出，換新導(dǎo)管，準(zhǔn)備足夠儲(chǔ)量混凝土，重新灌注。

3.3 提升導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管卡掛鋼筋籠，導(dǎo)致導(dǎo)管提升時(shí)，導(dǎo)管接頭法蘭盤(pán)或螺栓掛住鋼筋籠，無(wú)法提升導(dǎo)管，使灌注混凝土中斷，易誘發(fā)導(dǎo)管堵塞，易演變成斷樁、埋導(dǎo)管事故。原因主要是導(dǎo)管拼裝后，其軸線不順直，彎折處偏移過(guò)大，提升導(dǎo)管時(shí)，掛住鋼筋籠；鋼筋籠搭接時(shí)，下節(jié)的主筋擺在外側(cè)，上節(jié)的主筋在里側(cè)，提升導(dǎo)管時(shí)被卡掛?。讳摻罨\的加固筋焊在主筋內(nèi)側(cè)，也易掛在導(dǎo)管上；鋼筋籠變形成折線或者彎曲線，使導(dǎo)管與其發(fā)生卡、掛。

預(yù)防措施是導(dǎo)管拼裝后軸線順直，吊裝時(shí)，導(dǎo)管應(yīng)位于井孔中央，并在灌注前進(jìn)行升降是否順利的試驗(yàn)。法蘭盤(pán)式接口的導(dǎo)管，在連接處罩以圓錐形白鐵罩。白鐵罩底部與法蘭盤(pán)大小一致，白鐵罩頂與套管頭上卡??；鋼筋籠分段入孔前，應(yīng)在其下端主筋端部加焊一道加強(qiáng)箍，入孔后各段相連時(shí)，應(yīng)搭接方向適宜，接頭處滿(mǎn)焊。治理方法是發(fā)生卡掛鋼筋籠時(shí)，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，待其脫開(kāi)鋼筋籠后，將導(dǎo)管移至孔中央繼續(xù)提升；如轉(zhuǎn)動(dòng)后仍不能脫開(kāi)時(shí)，只好放棄導(dǎo)管，造成埋管。

4 灌注混凝土?xí)r鋼筋籠上浮

鋼筋籠入孔后，雖已加以固定，但在孔內(nèi)灌注混凝土?xí)r，鋼筋籠向上浮移；鋼筋籠一旦發(fā)生上浮，基本無(wú)法使其歸位，從而改變樁身配筋數(shù)量，損害樁身抗彎強(qiáng)度。其原因主要是混凝土由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)，混凝土的位置產(chǎn)生一種頂托力；這種頂托力隨灌注時(shí)混凝土位能的大小，灌注速度的快慢，首批混凝土的流動(dòng)度，首批混凝土的表面標(biāo)高大小而變化；當(dāng)頂托力大于鋼筋籠的重量時(shí)；鋼筋籠會(huì)被浮推上升。

預(yù)防措施是摩擦樁應(yīng)將鋼筋骨架的幾根主筋延伸至孔底，鋼筋骨架上端在孔口處與護(hù)筒相接固定；灌注中，當(dāng)混凝土表面接近鋼筋籠底部時(shí)，應(yīng)放慢混凝土灌注速度，并應(yīng)使導(dǎo)管保持較大埋深，使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離。以便減小對(duì)鋼筋籠的沖擊；混凝土液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深，但注意導(dǎo)管埋入混凝土表面應(yīng)不小于2m。

5 灌注混凝土?xí)r樁孔塌孔

灌注水下混凝土過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)護(hù)簡(jiǎn)內(nèi)泥漿水位忽然上升溢出護(hù)筒，隨即驟降并冒出氣泡，為塌孔征兆。如用測(cè)深錘探測(cè)混凝土面與原深度相差很多時(shí)，可確定為塌孔，這種塌孔會(huì)造成樁身擴(kuò)徑，樁身混凝土夾泥，嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引發(fā)斷樁事故。主要原因是灌注混凝土過(guò)程中，孔內(nèi)外水位未能保持一定高差。在潮汐地區(qū)，沒(méi)有采取措施來(lái)穩(wěn)定孔內(nèi)水位；孔外堆放重物或有機(jī)器振動(dòng)，使孔壁在灌注混凝土?xí)r塌孔；導(dǎo)管卡掛鋼筋籠及堵管時(shí)，均易同時(shí)發(fā)生塌孔。

治理方法是灌注混凝土過(guò)程中，要采取各種措施來(lái)穩(wěn)定孔內(nèi)水位；還要防止護(hù)筒及孔壁漏水；用吸泥機(jī)吸出坍入孔內(nèi)的泥土，同時(shí)保持或加大水頭高，如不再塌孔，可繼續(xù)灌注；如用上法處治，塌孔仍不停時(shí)，或塌孔部位較深，宜將導(dǎo)管、鋼筋籠拔出，回填粘土，重新鉆孔。

6 埋導(dǎo)管事故

導(dǎo)管從已灌入孔內(nèi)的混凝土中提升費(fèi)勁，甚至拔不出，造成埋管事故。危害：埋導(dǎo)管使灌注水下混凝土施工中斷，易發(fā)展為斷樁事故，主要原因是灌注過(guò)程中，由于導(dǎo)管埋入混凝土過(guò)深，一般往往大于6m。由于各種原因，導(dǎo)管超過(guò)0.5h未提升，部分混凝土初凝，抱住導(dǎo)管。

預(yù)防措施是導(dǎo)管采用接頭形式宜為卡口式，可縮短卸導(dǎo)管引起的導(dǎo)管停留時(shí)間，各批混凝土均摻入緩凝劑，并采取措施，加快灌注速度。隨混凝土的灌入，勤提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管埋深不大于6m。治理方法是埋導(dǎo)管時(shí)，用鏈?zhǔn)交?chē)、千斤頂、卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行試拔；若拔不出時(shí)，可加力拔斷導(dǎo)管，然后按斷樁處理。

7 樁頭澆注高度短缺

已澆注的樁身混凝土，沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高再加上0.5～1.0m的高度。其危害主要是在有地下水時(shí)，造成水下施工。無(wú)地下水時(shí)，需進(jìn)行接樁，產(chǎn)生人力、財(cái)力和時(shí)間的浪費(fèi)，加大工程成本。其原因是混凝土灌注后期，灌注產(chǎn)生的超壓力減小，此時(shí)導(dǎo)管埋深較小；由于測(cè)深時(shí)，儀器不精確，或?qū)⑦^(guò)稠漿渣、坍落土層誤判為混凝土表面，使導(dǎo)管提冒漏水；測(cè)錘及吊錘索不標(biāo)準(zhǔn)，手感不明顯，未沉至混凝土表面，誤判已到要求標(biāo)高。造成過(guò)早拔出導(dǎo)管，中止灌注；在首灌混凝土中，有一層混凝土從開(kāi)始灌注到灌注完成，一直與水或泥漿接觸，不易受浸蝕，還難免有泥漿、鉆渣等雜物混入，質(zhì)量較差；必須在灌注后鑿去。

治理方法是盡量采用準(zhǔn)確的水下混凝土表面測(cè)深儀，提高判斷的精確度；當(dāng)使用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)深錘檢測(cè)時(shí)，可在灌注接近結(jié)束時(shí)，用取樣盒等容器直接取樣，確定好混凝土表面的位置；對(duì)于水下灌注的樁身混凝土，為防止剔樁頭造成樁頭短澆事故，必須在設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高之上，增加0.5～1.0m的高度，低限值用丁泥漿比重小的、灌注過(guò)程正常的樁；高限值用于發(fā)生過(guò)堵管，塌孔等灌注不順利的樁；無(wú)地下水時(shí)，可開(kāi)挖后做接樁處理；有地下水時(shí)，接長(zhǎng)護(hù)筒；沉至已灌注的混凝土面以下，然后抽水、清渣、按接樁處理。

8 夾泥、斷樁

先后兩次灌注的混凝土層之間，夾有泥漿或鉆渣層，如存在于部分截面為夾泥；如屬于整個(gè)截面有夾泥層或混凝土有一層完全離析，基本無(wú)水泥漿粘結(jié)時(shí)為斷樁。它的危害主要是使混凝土不連續(xù)，無(wú)法承受彎矩和地震引起的水平剪切力，使樁報(bào)廢。原因是灌注水下混凝土?xí)r，混凝土的坍落度過(guò)?。患霞?jí)配不良，粗骨料顆粒太小，灌注前或灌注中混凝土發(fā)生離析；或?qū)Ч苓M(jìn)水等使樁身混凝土產(chǎn)生中斷；灌注中，發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導(dǎo)管卡掛鋼筋籠，埋導(dǎo)管，嚴(yán)重塌孔，而處理不良時(shí)，都會(huì)演變?yōu)闃渡韲?yán)重夾泥，混凝土樁身中斷的嚴(yán)重事故；清孔不徹底或灌注時(shí)問(wèn)過(guò)長(zhǎng)，首批混凝土已初凝，而繼續(xù)灌入的混凝土沖破頂層與泥漿相混。

預(yù)防措施是混凝土坍落度嚴(yán)格按設(shè)計(jì)或規(guī)范要求控制住，盡量延長(zhǎng)混凝土初凝時(shí)間；灌注混凝土前，檢查導(dǎo)管、混凝土罐車(chē)、攪拌機(jī)等設(shè)備是否正常，并有備用的設(shè)備、導(dǎo)管，確?；炷聊苓B續(xù)灌注；做到連灌、勤測(cè)、勤拔管，隨時(shí)掌握導(dǎo)管埋入深度，避免導(dǎo)管埋入過(guò)深或過(guò)淺；采取措施，避免導(dǎo)管卡、掛鋼筋籠；避免出現(xiàn)堵導(dǎo)管、埋導(dǎo)管、灌注中塌孔、導(dǎo)管進(jìn)水等問(wèn)題的發(fā)生。治理方法是斷樁或夾泥發(fā)生在樁頂部時(shí)，可將其剔除，然后接長(zhǎng)護(hù)筒，并將護(hù)筒壓至灌注好的混凝土面以下，抽水、除渣，進(jìn)行接樁處理；對(duì)樁身在用地質(zhì)鉆機(jī)鉆芯取樣，表明有蜂窩、松散、裹漿等情況（取芯率小于40%時(shí)）；樁身混凝土有局部混凝土松散或夾泥、局部斷樁時(shí)，應(yīng)采用壓漿補(bǔ)強(qiáng)方法處理；對(duì)于嚴(yán)重夾泥、斷樁，要進(jìn)行重鉆補(bǔ)樁處理。

9 結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁施工中問(wèn)題較多，應(yīng)注意預(yù)防為主，即在施工前做好充分的準(zhǔn)備工作，制定相應(yīng)的防范措施，而且要有較強(qiáng)的責(zé)任心。遇到問(wèn)題，更不能盲目的廢樁或補(bǔ)樁，要有科學(xué)的方法及有效的解決措施，才能達(dá)到預(yù)期的目的，還要嚴(yán)把檢測(cè)關(guān)，以確保成樁質(zhì)量及工程的安全性。