圍墾工程中水閘基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)的問題及防治措施分析

浙江省圍海建設(shè)集團(tuán)股份有限公司

摘要：近幾年，在沿海地帶出現(xiàn)了很多圍墾工程，如果地基條件不好，那么在水閘建造過程中，便會加大處理難度，一旦未能處理好，地基可能出現(xiàn)整體滑動、局部破壞現(xiàn)象，其穩(wěn)定性無法確保，因此，必須采取措施解決這一難題。在圍墾工程中，通過水閘基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工，將水閘地基加固，有利于解決該問題。

關(guān)鍵詞：圍墾工程；鉆孔灌注；防治措施

在圍墾工程水閘基礎(chǔ)鋼筋混凝土灌注樁施工過程中，其地基大多表現(xiàn)為淤泥質(zhì)土，且承載能力非常差，地基含水量高，壓縮性也較高，加大了施工難度。在該項(xiàng)工程中，水下施工項(xiàng)目很多，施工較為困難。本文主要分析圍墾工程水閘基礎(chǔ)鋼筋混凝土灌注樁施工中存在的困難，并找出應(yīng)對措施。

一、工程概述

以某圍墾工程為依據(jù)，圍墾面積約為5000畝，該項(xiàng)目所在區(qū)域地形十分平坦，從西北向東南看，呈現(xiàn)為傾斜狀態(tài)，涂面有雜草覆蓋，且有蟹塘、魚塘等。該地域的地形比較單調(diào)，在河口地帶，有大量泥沙沉積，對于海涂發(fā)育具有促進(jìn)作用。當(dāng)?shù)氐暮０毒€處于平直狀態(tài)，該地區(qū)氣候?yàn)閬啛釒ШＱ蠹撅L(fēng)氣候，春季有較多雨水。

二、施工中存在的問題

①孔內(nèi)水位突然降低。在鉆孔施工過程中，如果出現(xiàn)孔內(nèi)水位降低，孔中有細(xì)密水泡冒出，鉆機(jī)負(fù)荷量增加，出渣量增多等狀況，則表明孔內(nèi)可能出現(xiàn)了坍塌現(xiàn)象。這種情況通常會在砂性土、粉性土中產(chǎn)生，一旦實(shí)施地基鉆孔，便很容易產(chǎn)生這種情況。在泥漿護(hù)壁過程中，要確保泥漿比重符合要求，若護(hù)壁效果不佳，埋深較淺或者護(hù)筒發(fā)生變形，便會誘發(fā)漏水現(xiàn)象。在孔內(nèi)，水位高度欠缺，水頭壓力不夠，進(jìn)程速度快，均會造成孔內(nèi)坍塌。

②鉆孔偏斜

如果出現(xiàn)鉆孔偏斜狀況，在灌注樁中，其中心線便很難保持垂直狀態(tài)，這會對荷載的設(shè)計(jì)造成很大影響。在護(hù)筒埋設(shè)過程中，若出現(xiàn)的傾斜現(xiàn)象，鉆機(jī)底座水平度無法保持，或者鉆機(jī)不能穩(wěn)定防治，鉆臺沉陷會出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象。如果在鉆進(jìn)的同時，出現(xiàn)了較大的探頭石與孤石，土層的軟硬度很難把握，也可能會出現(xiàn)鉆頭受力不均現(xiàn)象。接頭不正、鉆桿彎曲，會導(dǎo)致鉆孔出現(xiàn)偏斜。

③孔徑大小與設(shè)計(jì)孔徑大小不符

一旦成孔后，如果孔徑發(fā)小與設(shè)計(jì)孔徑大小不符，例如實(shí)際孔徑與設(shè)計(jì)孔徑相較要小，這就被稱為縮頸。在沖擊過程中，鉆錐無法靈活轉(zhuǎn)動，因泥漿粘稠度過高，便會對鉆錐轉(zhuǎn)動造成影響，這會損耗鉆錐，導(dǎo)致其無法及時更換或焊接。地層中包含軟塑土，一旦遇水后，孔徑便會縮小，泥漿會有大量水分流失，有厚泥皮形成。在泥頁巖地層中，因地層軟化膨脹，便會導(dǎo)致縮頸的形成。

圖1水閘樁位結(jié)構(gòu)布置

④混凝土將鋼筋架頂起

混凝土將鋼筋架頂起被稱為浮籠，誘發(fā)浮籠的相關(guān)影響因素非常多，鋼筋骨架如果在牢固性上不夠，在空口上，沒有利用電焊將其固定；導(dǎo)管提升過程中，掛到了鋼筋籠；混凝土在灌注的同時，灌注到鋼筋籠下方不為，如果在這個時候?qū)?dǎo)管提升，導(dǎo)管底端與鋼筋籠僅僅相距1米，因混凝土在澆筑時，會于導(dǎo)管內(nèi)流出，有著較大的沖擊力，對于鋼筋籠上浮有著推動作用。當(dāng)表層混凝土出現(xiàn)初凝結(jié)硬之后，便會將鋼筋籠上浮攜帶。

⑤斷樁

對于本工程，發(fā)生斷樁情況主要有五種：

（1）灌注中，發(fā)生堵塞導(dǎo)管又未能處理好；

（2）導(dǎo)管進(jìn)水未及時作良好處理，均會在兩層混凝土中產(chǎn)生部分夾有泥漿渣土的截面；

（3）混凝土拌和物發(fā)生離析使樁身中斷；

（4）灌注時間過長，首批混凝土已初凝，而后灌注的混凝土沖破頂層與泥漿相混；

（5）灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管提升幅度過大，導(dǎo)致導(dǎo)管底部露出混凝土澆筑液面而產(chǎn)生泥漿夾層截面。

三、防治措施

（一）防治孔內(nèi)坍塌的發(fā)生

在泥漿護(hù)壁時，泥漿比例需要適中，如果比重較大或者較小，則會對鉆進(jìn)進(jìn)度造成很大影響。在鉆孔之前，需要對護(hù)筒進(jìn)行檢查，觀察護(hù)筒是否存在漏洞與變形狀況，鉆進(jìn)時要以地基土質(zhì)狀況為依據(jù)，對護(hù)筒埋深進(jìn)行合理控制。與支護(hù)應(yīng)力相較，確?？變?nèi)水頭壓力更大，若土層較好，則水頭高度可以在1至1.5米間，如果土層屬于砂土、粉塵性質(zhì)，比較容易坍塌，可以以其實(shí)際情況為依據(jù)，水頭高度控制在1.5至2米之間，在某些情況下，水頭高度可能要設(shè)置為3厘米；必須要對沖程進(jìn)度與進(jìn)尺速度進(jìn)行控制。一旦出現(xiàn)了空口坍塌的情況，則需將護(hù)筒拆除，回填鉆孔，對護(hù)筒重新埋設(shè)。如果發(fā)生孔內(nèi)坍塌現(xiàn)象，需明確坍塌的具體位置，利用粘土進(jìn)行回填，當(dāng)其處于沉淀密實(shí)狀態(tài)后，需要再次鉆進(jìn)，使泥漿護(hù)壁加強(qiáng)。

（二）處理斜孔

在護(hù)筒埋設(shè)過程中，可以采用GA-1型灌注樁檢測系統(tǒng)，除此之外，還需要準(zhǔn)備高度、筒徑、垂直度的檢測工具。完成樁架安裝后，要立刻檢查，并作出相應(yīng)調(diào)整，確保樁架處于垂直平穩(wěn)狀態(tài)。一旦觀察到有探頭石、孤石，可以利用鉆機(jī)將其鉆透。通過沖孔機(jī)，便于打碎石頭，在鉆進(jìn)過程中，需要合理控制進(jìn)尺，保持低速鉆進(jìn)。在鉆進(jìn)的同時，要對接頭與鉆孔進(jìn)行檢查，如果鉆桿變形，要及時更換。一旦鉆孔過程中發(fā)生偏斜，則需將鉆頭提起，上下反復(fù)鉆進(jìn)，若在糾正之后也無法起到作用，便需于空中局部回填，然后再次鉆進(jìn)。

（三）孔徑大小的控制

首先需要對鉆錐進(jìn)行檢查，并及時對其更換與修補(bǔ)，同時要對泥漿質(zhì)量嚴(yán)格控制，便于使失水量減少，成孔速度也可以加快。在成孔過程中，孔壁中會有泥皮形成，如果孔壁未出現(xiàn)滲水的情況，便不會出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象。如果產(chǎn)生縮頸，可以通過上下連續(xù)掃孔，將孔徑擴(kuò)大，便于保障孔徑大小符合要求。

（四）防治浮籠

要想防治浮籠的發(fā)生，需要仔細(xì)下好鋼筋籠，并使鋼精籠在孔口進(jìn)行點(diǎn)焊或者綁扎。導(dǎo)管需要沿著井孔中央進(jìn)行合理防治，于混凝土灌注前，完成升降試驗(yàn)。如果混凝土灌注頂面與鋼筋底部相差距離約為1米，則需將灌注速度降低。如果拌合物上升，與底部距離相差超過4米，需將導(dǎo)管提升，根據(jù)以往的灌注速度，完成灌注工作。一旦出現(xiàn)鋼筋上浮現(xiàn)象，則需停止混凝土灌注，對導(dǎo)管埋深進(jìn)行計(jì)算，明確澆筑標(biāo)高，把導(dǎo)管提升后，再次澆筑，上浮便會消失。

（四）斷樁的控制

①首先導(dǎo)管要有足夠的抗拉強(qiáng)度，能承受其自重和盛滿混凝土的重量；內(nèi)徑應(yīng)一致，內(nèi)壁須光滑無阻；導(dǎo)管最下端一節(jié)導(dǎo)管長度要長一些，一般為4米，其底端不得帶法蘭盤。

②嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深與拔管的幅度與速度，導(dǎo)管不宜埋入混凝土過深，也不可過淺。及時測量混凝土澆灌深度，嚴(yán)防導(dǎo)管拔空。

③開灌前應(yīng)做好一切準(zhǔn)備工作，保證混凝土灌注能連續(xù)緊湊地進(jìn)行。單樁混凝土灌注時間不應(yīng)超過8小時。經(jīng)常檢測混凝土拌和物，確保其符合要求。

另外，還需做好埋管工作，經(jīng)常對混凝土標(biāo)高進(jìn)行測量，否則可能會出現(xiàn)埋深過大的情況。下導(dǎo)管過程中，要注意導(dǎo)管出漿口與鉆孔底部相差40厘米，便于確保不會將導(dǎo)管深埋，需及時提升導(dǎo)管。一旦出現(xiàn)埋管的情況，要采用機(jī)器將其拔出，如果無明顯效果，可通過加力將其拔斷，按端樁進(jìn)行處理。成孔之后，需要清孔，利用清洗液清孔，清孔操作必須符合相關(guān)要求。在混凝土灌注前，要測量孔徑。并計(jì)算所需灌注的混凝土量，提前做好準(zhǔn)備工作，實(shí)現(xiàn)隨時控制。

結(jié)束語

鉆孔灌注注樁在工程中比較常見，成樁質(zhì)量關(guān)系到工程質(zhì)量，如果其中某環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，便會影響整個工程質(zhì)量。本文首先分析了圍墾工程中水閘基礎(chǔ)鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)的問題，所描述的問題均為常見問題，然后針對這些問題，提出了相應(yīng)的解決方案，有利于為日后的圍墾工程水閘基礎(chǔ)鋼筋混凝土灌注樁施工提供依據(jù)。

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