橋梁鉆孔灌注樁施工中常見問題探討

鐘紅軍

摘 要：通過對(duì)諸多橋梁鉆孔灌注樁施工過程實(shí)例的考察，結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在熟悉了鉆孔灌注樁施工工藝流程的基礎(chǔ)上，總結(jié)出幾種常見的鉆孔灌注樁灌注故障，簡(jiǎn)要分析其原因，并提出與之相應(yīng)的處理措施。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；公路橋梁；常見問題；處理措施

結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本文在分析原因的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的處理措施。

1 鉆孔灌注樁施工中常見灌注故障發(fā)生原因及處理措施

在實(shí)際的鉆孔灌注樁施工過程中，針對(duì)不同的故障情況，所應(yīng)采取的預(yù)防和治理措施也有所不同。

1.1 初灌不暢

初灌不暢是指在進(jìn)行砼初灌后，孔內(nèi)返水不暢甚至出現(xiàn)不返水的情況，因而造成連續(xù)灌注困難的問題，情況嚴(yán)重時(shí)很容易造成堵管事故的發(fā)生。

分析其原因，導(dǎo)致初灌不暢的原因有可能是：a.導(dǎo)管內(nèi)壁上殘留的混凝土將砼卡住；b.導(dǎo)管發(fā)生了形變或者連接彎曲，不直；c.下導(dǎo)管的時(shí)候，導(dǎo)管插入孔壁的內(nèi)部，使得最底下的導(dǎo)管口發(fā)生堵塞，在二次清孔的時(shí)候沖洗工作沒做到位，沒有將其完全沖開、沖凈，二次清理樁孔應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)中指出的標(biāo)高進(jìn)行一定的比對(duì)，達(dá)到設(shè)計(jì)和施工要求之后方可采取下一步施工，此外，灌注前鉆桿的清孔工作也起著舉足輕重的作用，清孔過程中返漿的比例是最需要關(guān)注的問題，傳統(tǒng)的返漿比應(yīng)小于1.0，并且孔底沉渣度要小于40mm，只有達(dá)到以上標(biāo)準(zhǔn)才可以對(duì)鋼筋籠進(jìn)行吊放。當(dāng)場(chǎng)地土為粘性土的時(shí)候，應(yīng)該特別注意這種問題的發(fā)生。另外，當(dāng)導(dǎo)管的底部插入沉渣中的時(shí)候也有可能發(fā)生導(dǎo)管堵塞的情況。

對(duì)于初灌不暢所能采取的措施主要包括：（1）下放導(dǎo)管的時(shí)候，需要將導(dǎo)管對(duì)準(zhǔn)孔位的中心，并扶直、扶正，另外，還需檢查導(dǎo)管連接的垂直度；（2）對(duì)于導(dǎo)管中已變形的部分，需進(jìn)行剔除、換掉；（3）檢查導(dǎo)管的內(nèi)壁，將殘留的砼進(jìn)行清除，使得導(dǎo)管內(nèi)壁干凈；（4）二次清孔后，待導(dǎo)管內(nèi)外壓力平衡后再開灌，且初灌要快捷速放，待孔內(nèi)返水正常后緩慢、均勻地進(jìn)行灌注。

1.2 斷樁

斷樁是指鉆孔灌注樁在灌注混凝土的過程中，由于泥漿或砂礫進(jìn)入水泥混凝土，將灌注的混凝土從中間隔開，并形成了上下兩段，從而造成混凝土變質(zhì)或截面積受損的情況，因而使樁不能滿足受力要求的事故。

針對(duì)灌注樁施工過程中常見的斷樁事故，總結(jié)事故致因原因主要包含以下幾種情形：在混凝土灌注過程中出現(xiàn)了坍孔現(xiàn)象，無法進(jìn)行清理工作；在進(jìn)行提拔導(dǎo)管的操作時(shí)，盲目地提拔，對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行了過量的提拔，使導(dǎo)管的底口拔出了混凝土面，或使導(dǎo)管口處于了泥漿層，從而形成斷樁，等等。

由此可見，鉆孔灌注樁的施工受多方面因素的影響，灌注前的準(zhǔn)備工作應(yīng)該從多方面進(jìn)行考慮，做好充分準(zhǔn)備，才能盡可能地避免意外情況的發(fā)生。

針對(duì)斷樁故障，實(shí)際中常見的應(yīng)對(duì)措施有以下幾種： （1）二次成孔法：灌注過程中，根據(jù)孔內(nèi)混凝土關(guān)注高度的大小選擇處理方法。采用此法完全可以保證樁的質(zhì)量，但成本大、周期長(zhǎng)。（2）接樁法：其中包括濕接樁法和干接樁法兩種，分別適用于在灌注過程中因嚴(yán)重堵管造成斷樁，且已灌混凝土還未初凝的情況以及在灌注過程中，灌注被迫中斷又未繼續(xù)灌注而造成的半截樁的故障情況。（3）注槳法：使用注漿法時(shí)，先用小型鉆機(jī)沿樁身鉆一探孔，查明斷樁的具體位置，應(yīng)根據(jù)斷樁的位置，可采用樁內(nèi)注漿法或者樁外注漿法處理。（4）補(bǔ)樁法：若因坍孔、導(dǎo)管無法拔出等造成斷樁而無法處理時(shí)，可由設(shè)計(jì)單位結(jié)合質(zhì)量事故報(bào)告提出補(bǔ)樁方案，在原樁兩側(cè)進(jìn)行補(bǔ)樁。

1.3 埋管事故

在水下混凝土灌注施工的中途過程中，可能產(chǎn)生的導(dǎo)管無法起拔的事故，稱為“埋管”，俗稱“悶管”或“凝管”。事故的主要原因包括以下三種：一是由于導(dǎo)管插搗密實(shí)而造成埋管事故的發(fā)生；二是混凝土坍落度嚴(yán)重?fù)p失造成埋管事故；三是由于鋼筋籠縮徑造成的埋管事故。

在埋管事故中，人為因素占有主導(dǎo)作用，只要認(rèn)真負(fù)責(zé)、操作合理、管理科學(xué)，事故是可以在一定程度上預(yù)防和避免的。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)的說法，預(yù)防埋管事故的基本原則是：勤測(cè)、勤提、勤拆。

1.4 樁頂標(biāo)高的誤差

1.4.1 原因分析。由于泥漿比重的提升，沉渣厚度的增加以及混漿等相關(guān)因素的影響，當(dāng)砼灌注接近樁頂?shù)臅r(shí)候，樁頂標(biāo)高的控制難度大大的增加了。

1.4.2 處理措施。針對(duì)樁頂標(biāo)高的誤差事故，著眼于致因因素，目前可采取的處理措施有如下幾種：（1）在樁孔的上區(qū)通過添加清水對(duì)泥漿進(jìn)行稀釋，此操作需由經(jīng)驗(yàn)豐富的操作人員反復(fù)測(cè)定，在這個(gè)過程中使用到的工具是測(cè)錘。當(dāng)測(cè)錘貫入砼中的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生一定的手感，原因是碰到了砼中的粗骨料；（2）為了取樣進(jìn)行研究，可以在鋼筋的下端放置一個(gè)活塞盒，深入到孔內(nèi)，以取得樣品從而進(jìn)行判別；（3）可以通過觀察提起的導(dǎo)管上泥漿與砼面之界線，以此作為判據(jù)，來判定砼面的高度；（4）如果空樁相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)候，可以考慮做一個(gè)鋁合金材質(zhì)的伸縮拉桿，下端放置一個(gè)活塞盒，放入孔中取樣鑒別，以便于工作人員操作。

1.5 灌注樁樁體夾層事故

導(dǎo)致灌注樁樁體夾層事故的原因主要包括：導(dǎo)管漏水，導(dǎo)管拔冒，混凝土離析，地下水線沖刷，泥漿比重及下料斗與樁頭的相對(duì)高度對(duì)地下裝上部的影響。

針對(duì)此種情況，目前可采取的相應(yīng)的處理措施很有限，主要包括以下幾種：（1）當(dāng)對(duì)鉆孔進(jìn)行了二次清孔后，應(yīng)當(dāng)盡快組織工作人員進(jìn)行灌注作業(yè)；（2）應(yīng)安排特定的工作人員從事測(cè)量砼面上升高度的工作，以保證導(dǎo)管埋深計(jì)算工作的準(zhǔn)確性。

1.6 鋼筋籠上浮事故

當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠底部的時(shí)候，由于澆注的混凝土自導(dǎo)管翻出由下而上的壓力較大，托動(dòng)了鋼筋籠上??； 或由于混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，混凝土在導(dǎo)管翻出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。

針對(duì)這種情況，所采取的應(yīng)對(duì)措施主要有：（1）為防止鋼筋籠上浮，在灌注無鋼筋籠段時(shí)，應(yīng)盡快灌注；當(dāng)砼接近或初進(jìn)鋼筋籠下端時(shí)，要徐徐灌注砼，一般灌注速度控制在每小時(shí)10m3左右，以減少砼對(duì)鋼筋籠向上的沖力；（2）當(dāng)砼進(jìn)入導(dǎo)管一定高度后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管以減埋深，一般導(dǎo)管埋深最大不超過6m，最小也不應(yīng)少于1m。但應(yīng)特別注意導(dǎo)管出口與鋼筋籠底口不得齊平，一般導(dǎo)管出口要低于鋼筋籠底≮1.5m，高于鋼筋籠底≮1m；（3）砼應(yīng)嚴(yán)格按配合比配制，拌合時(shí)間較一般砼延長(zhǎng)50%，一經(jīng)灌注要連續(xù)進(jìn)行，必須在首批初凝時(shí)間內(nèi)完成一根樁的全部灌注工作。若砼數(shù)量較大，應(yīng)于首批砼內(nèi)摻加緩凝劑。嚴(yán)禁有離析和結(jié)塊的砼灌入；（4）灌注水下砼前，要測(cè)試泥漿比重和含砂率，當(dāng)泥漿比重較大和沉碴較多時(shí)，可向孔內(nèi)注入一定高壓水，稀釋漿液，一般泥漿比重控制在1：1.05～1：1.20之間；（5）導(dǎo)管內(nèi)放置球塞，盡量減少凈空，一般使導(dǎo)管底口預(yù)留凈空保持在15～40cm之間效果較好；（6）下放導(dǎo)管時(shí)要使位置居中，軸線順直穩(wěn)步沉放，防止卡掛鋼筋籠和碰撞孔壁；（7）在灌注樁施工中，對(duì)控制鋼筋籠上浮經(jīng)驗(yàn)不足者，當(dāng)鋼筋籠下到設(shè)計(jì)位置后，將鋼筋籠牢固地固定在孔口或鋼護(hù)筒上，也是一種行之有效的方法。

2 結(jié)語

鉆孔灌注樁施工過程中存在的問題多種多樣，雖然目前已有一些應(yīng)對(duì)措施，但效果并不是很理想。未來還需要進(jìn)一步的在實(shí)踐中探索，以確保其安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

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