公路橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量問(wèn)題與防治措施

摘要：鉆孔灌注樁在基礎(chǔ)工程中已得到廣泛應(yīng)用。但由于地質(zhì)條件復(fù)雜、所用設(shè)備優(yōu)劣、施工水平差異等原因，鉆孔灌注樁成樁后或鉆孔過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)樁身混凝土斷樁、偏位等問(wèn)題。文章根據(jù)施工中發(fā)生事件闡述了相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；質(zhì)量；防治與處理

在橋梁結(jié)構(gòu)中，鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式，以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用于公路橋梁及其他領(lǐng)域。灌注樁屬于隱蔽工程，但由于影響灌注樁施工質(zhì)量的因素較多，對(duì)其施工過(guò)程每一環(huán)節(jié)都必須嚴(yán)格要求，對(duì)各種影響因素必須詳細(xì)考慮。如地質(zhì)因素、鉆孔工藝、護(hù)壁、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不當(dāng)，就會(huì)在灌注中產(chǎn)生質(zhì)量事故，小到塌孔松散、縮頸，大到斷樁報(bào)廢，給國(guó)家財(cái)產(chǎn)造成重大損失，直至影響工期，并對(duì)整個(gè)工程質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

一、鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題及處理措施

（一）護(hù)筒冒水

1、問(wèn)題：護(hù)筒外壁冒水，嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉，護(hù)筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無(wú)法施工。

2、造成原因：埋設(shè)護(hù)筒的周圍土不密實(shí)，或護(hù)筒水位差太大，或鉆頭起落時(shí)碰撞。

3、處理措施：在埋筒時(shí)，坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層務(wù)實(shí)。在護(hù)筒的適當(dāng)高度開(kāi)孔，使護(hù)筒內(nèi)保持1.0-1.5m的水頭高度。鉆頭起落時(shí)，應(yīng)防止碰撞護(hù)筒。發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆孔.用粘土在四周填實(shí)加固，若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時(shí)，則應(yīng)重新安裝護(hù)筒。

（二）孔壁坍陷

1、問(wèn)題：鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。

2、造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)速度過(guò)快、空鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起孔壁坍陷。

3、處理措施：在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(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)簡(jiǎn)內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3小時(shí)，并控制混凝土的灌注時(shí)間，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。

（三）縮頸

1、問(wèn)題：縮頸即孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。

2、造成原因：塑性土膨脹。

3、處理措施：采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹?；蛟趯?dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

（四）鉆孔偏斜

1、問(wèn)題：成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

2、造成原因：鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差.作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。

3、處理措施：先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，軌道枕木宜均勻著地；安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm，在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、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(shí)，鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效的方法。鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無(wú)效，應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進(jìn)。

（五）樁底沉渣量過(guò)多

1、問(wèn)題：成孔后發(fā)現(xiàn)樁底沉渣量過(guò)多。

2、造成原因：檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；泥漿比重過(guò)小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過(guò)程中，未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使泥漿沉積。

3、處理措施：成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30分鐘。采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不要用清水進(jìn)行置換。鋼筋籠吊放時(shí)，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁?？刹捎娩摻罨\冷壓接頭工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度，減少空孔時(shí)間，從而減少沉渣。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求，則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔，直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求。開(kāi)始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30-40mm，應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋人混凝土面以下10m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣。達(dá)到清除孔底沉渣的目的。

二、混凝土灌注過(guò)程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題及處理措施

（一）卡管

1、問(wèn)題：灌注混凝土過(guò)程中。無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。

2、造成原因：初灌時(shí)，隔水栓堵管；混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析；混凝土中粗骨料粒徑過(guò)大；各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而卡管；導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。

3、處理措施：使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室確定，坍落度宜為18-22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)小于40mm，為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6-1.0MPa，以避免導(dǎo)管進(jìn)水。在混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。在施工過(guò)程中，應(yīng)時(shí)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。

（二）鋼筋籠上浮

1、問(wèn)題：鋼筋籠的位置高于設(shè)計(jì)位置的現(xiàn)象。

2、造成原因：鋼筋籠放置初始位置過(guò)高，混凝土流動(dòng)性過(guò)小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過(guò)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(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時(shí)，由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠的上??；由于混凝土灌注過(guò)鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，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(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)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(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。

3、處理措施：鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時(shí)間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變小，混凝土接近籠時(shí)，控制導(dǎo)管埋深在1.5-2.0m.灌注混凝土過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過(guò)鋼筋籠底端2-3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面。當(dāng)發(fā)生鋼筋籠上浮時(shí)，應(yīng)立即停止灌注混凝土，并準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。

（三）斷樁

1、問(wèn)題：混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。

2、造成原因：由于導(dǎo)管底端距孔底過(guò)遠(yuǎn)，混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充；受地下水活動(dòng)的影響或?qū)Ч苊芊獠涣迹瑳_洗液浸入混凝土水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體；由于在澆注混凝土?xí)r，導(dǎo)管提升和起拔過(guò)多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開(kāi)的現(xiàn)象；澆注混凝土?xí)r，沒(méi)有從導(dǎo)管內(nèi)灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。

3、處理措施：成孔后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，沖孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過(guò)規(guī)范規(guī)定。灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測(cè)量，準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量?；炷翝沧⑦^(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。嚴(yán)格確定混凝土的配合比，混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求。在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過(guò)程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過(guò)程中應(yīng)避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應(yīng)根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，嚴(yán)防斷裂。確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過(guò)多。

三、施工控制措施及要點(diǎn)

1、鉆進(jìn)過(guò)程隨時(shí)注意往孔內(nèi)補(bǔ)充漿液，維持孔內(nèi)的水頭高度?？變?nèi)泥漿面任何時(shí)候均應(yīng)高于江水面1-1.5m。

2、加接鉆桿時(shí)，應(yīng)先停止鉆進(jìn)，將鉆具提離孔底8-10cm，維持泥漿循環(huán)10cm以上，以清除孔底沉渣并將管道內(nèi)的鉆渣攜出排凈，然后停泵加接鉆桿。鉆桿連接螺栓應(yīng)擰緊上牢，認(rèn)真檢查密封圈，以防鉆桿接頭漏水漏氣，使反循環(huán)無(wú)法正常工作。

3、鉆孔過(guò)程應(yīng)連續(xù)操作，不得中途長(zhǎng)時(shí)間停止，盡可能縮短成孔周期。詳細(xì)、真實(shí)、準(zhǔn)確地填寫(xiě)鉆孔原始記錄，鉆進(jìn)中發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)上報(bào)，以備處置。

4、為了保證鉆頭能夠順利通過(guò)護(hù)筒底口，鉆機(jī)必須根據(jù)鋼護(hù)筒的傾斜度及其頂口的平面位置偏位。

5、為了保證混凝土的澆注質(zhì)量，在鉆孔過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制泥漿的質(zhì)量，并且在混凝土澆注前采用二次清孔的施工工藝。

6、沖孔灌注樁施工過(guò)程中，定期進(jìn)行驗(yàn)孔，檢驗(yàn)是否縮孔、斜孔，認(rèn)真測(cè)定孔深、樁底人巖不小于2.0m。

7、沖孔灌注樁終孔后，清孔至符合要求為止，沉渣厚度控制在小于5cm以內(nèi)。

8、下放鋼筋籠前，復(fù)測(cè)孔深是否與原來(lái)孔深相吻合，如差值較大，可能發(fā)生塌孔，重新沖孔至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

9、首灌砼量必須通過(guò)計(jì)算，以保證導(dǎo)管埋深不小于1.Om。

10、水下砼攪拌時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制其坍落度和和易性，運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生泌水的砼不能使用，以防灌注時(shí)發(fā)生堵管。

11、鉆孔樁砼澆筑高度應(yīng)比設(shè)計(jì)高度高出70cm-80cm，多余部分待系梁或承臺(tái)基坑開(kāi)挖后鑿出，確保樁頂質(zhì)量。

12、鋼筋、水泥進(jìn)場(chǎng)必須有出廠合格證和試驗(yàn)資料。其品種、規(guī)格、型號(hào)都必須符合要求。

13、鋼材在集中加工時(shí)，認(rèn)真審閱圖紙，下料準(zhǔn)確無(wú)誤。焊接時(shí)采用雙面搭接焊，焊縫寬度和高度必須符合規(guī)范要求。在配料時(shí)注意同一斷面的受力主筋焊接接頭面積在同一區(qū)段內(nèi)不能超過(guò)50%。且避免在最大受力處設(shè)置接頭，并盡可能使接頭交錯(cuò)排列，焊工持有操作證才能進(jìn)行焊接作業(yè)，主鋼筋焊接采取雙面搭焊，焊接長(zhǎng)度不小于5d，且應(yīng)將鋼筋焊接段進(jìn)行彎折，以便焊接后的鋼筋軸線處于同一直線上。當(dāng)樁基鋼筋籠節(jié)與節(jié)焊接時(shí)，應(yīng)先焊順岸方向，后焊接另側(cè)方向。

四、結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁在施工過(guò)程中，發(fā)生斷樁、短樁或其他質(zhì)量缺陷也是正常的，但處理一定要認(rèn)真，盡量將事故消滅在萌芽狀態(tài)。若發(fā)生了這類事故，要對(duì)樁底的斷層位置、地質(zhì)、鉆孔成孔狀況及當(dāng)時(shí)原始記錄加以認(rèn)真分析，處理后必須要再進(jìn)行驗(yàn)證為防止發(fā)生斷樁、夾泥、堵管等現(xiàn)象.在施工過(guò)程中。要控制好灌注工藝和操作，抽動(dòng)導(dǎo)管使混凝土面上升的力度要適中，保證有程序的拔管和連續(xù)灌注，升降的幅度不能過(guò)大，如大幅度抽拔導(dǎo)管則容易造成混凝土體沖刷孔壁，導(dǎo)致孔壁下墜或坍落，樁身夾泥，這種現(xiàn)象尤其在砂層厚的地方比較容易發(fā)生。

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