鉆孔灌注樁施工質(zhì)量問題的成因和處理方法

摘 要：鉆孔灌注現(xiàn)已成為路橋工程中的主要基礎(chǔ)形式，是目前最具優(yōu)勢(shì)的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)之一，由于其屬于地下隱蔽工程，易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，且在實(shí)際施工中，由于施工人員、施工環(huán)境等影響因素較多，由于出現(xiàn)問題處理不當(dāng)、質(zhì)量事故引發(fā)的后果相當(dāng)嚴(yán)重，應(yīng)引起高度重視。本文根據(jù)橋梁鉆孔灌注樁的施工體會(huì)，針對(duì)鉆孔灌注樁出現(xiàn)的斷樁、偏孔、擴(kuò)孔、縮孔、鋼筋骨架上浮、以及其它現(xiàn)場(chǎng)常見狀況，做簡(jiǎn)要分析和處理，供施工過程參考。

鉆孔灌注樁是建筑基礎(chǔ)工程中的一種常用技術(shù)，在當(dāng)前公路橋梁基礎(chǔ)施工中，占據(jù)了重要地位。鉆孔灌注樁的施工方式，是采用特定的鉆孔機(jī)具在所需施工的基礎(chǔ)上先鉆出圓形孔洞，達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后再將制作好的鋼筋籠放入，隨后進(jìn)行混凝土的灌注而形成的樁基礎(chǔ)，其包括場(chǎng)地處理、定位、鉆孔、成孔、清孔、鋼筋籠制作、混凝土灌注、養(yǎng)護(hù)和檢測(cè)方面，是目前最具優(yōu)勢(shì)的樁基礎(chǔ)施工技術(shù)之一。鉆孔灌注樁屬于地下隱蔽工程，易出現(xiàn)施工質(zhì)量問題，尤其是平原地區(qū)的摩擦樁更為突出，根據(jù)橋梁鉆孔灌注的施工體會(huì)，針對(duì)鉆孔灌注樁出現(xiàn)的斷樁、偏孔、鋼筋骨架上浮等現(xiàn)場(chǎng)常見狀況，做簡(jiǎn)要分析和處理，供施工過程參考。

1 易造成斷樁的幾種情況

斷樁是指樁身混凝土在某一部分出現(xiàn)不連續(xù)或某一部分的混凝土嚴(yán)重變質(zhì)導(dǎo)致整根樁承載力達(dá)不到預(yù)期目的，嚴(yán)重的不能使用，造成質(zhì)量事故。容易造成斷樁的情況如下：

1.1 坍孔

坍孔在鉆孔灌注樁施工中比較容易出現(xiàn)，其特征是孔內(nèi)水位突然下降，孔口出現(xiàn)大量水泡，出渣量明顯增加，鉆孔的負(fù)荷明顯增大，進(jìn)尺困難或不進(jìn)尺，若處理不當(dāng)或不及時(shí)，將造成不可彌補(bǔ)的經(jīng)濟(jì)損失。

（1）坍孔原因

①泥漿相對(duì)密度不夠及其它泥漿性能指標(biāo)不符合要求，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮。

②護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機(jī)支立位置不正確，距離孔口太近或鉆機(jī)直接接觸于護(hù)筒上，由于在鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)的振動(dòng)使孔口坍塌，擴(kuò)展成較大坍孔。

③在地質(zhì)不太好的情況下鉆孔時(shí)，泥漿的相對(duì)密度不足，泥漿性能指標(biāo)不符合規(guī)范要求，鉆進(jìn)速度過快。

④在河道中或是水位過高的地域鉆孔時(shí)，護(hù)筒埋置深度不足，下端孔口出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。

⑤清孔后泥漿相對(duì)密度、粘度等指標(biāo)降低，用空氣吸泥機(jī)清孔泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿（或水），使孔內(nèi)水位低于地下水位時(shí)未及時(shí)采取補(bǔ)水措施。

⑥清孔操作不當(dāng)，供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時(shí)間過久或清孔停頓時(shí)間過長(zhǎng)。

⑦吊入鋼筋骨架時(shí)，吊車不能垂直下放出現(xiàn)碰撞孔壁現(xiàn)象。

（2）坍孔的預(yù)防

①在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，控制進(jìn)尺速度，選用較大相對(duì)密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿。

②清孔時(shí)指定專人補(bǔ)漿（或水），保證孔內(nèi)必要的水頭高度。供水管最好不要直接插入鉆孔中，通過水槽或水池使水減速后流入鉆中，可免沖刷孔壁。扶正吸泥機(jī)，防止觸動(dòng)孔壁。不宜使用過大的風(fēng)壓，不宜超過1.5-1.6倍鉆孔中水柱壓力。

③放入鋼筋骨架時(shí)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。

（3）坍孔的處理

①發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。

②如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上10～20m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)全部回填，待回填物沉積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。

1.2 導(dǎo)管堵塞

其現(xiàn)象主要表現(xiàn)為混凝土不能順利灌注。

（1）導(dǎo)管堵塞原因：

①砂、石等原材料級(jí)配不合格或水灰比不正確；

②導(dǎo)管制作不嚴(yán)密，漏水、漏氣而出現(xiàn)隔離層；

③灌注不連續(xù)，間隔時(shí)間又太長(zhǎng)導(dǎo)致混凝土凝固等。

（2）導(dǎo)管堵塞的預(yù)防

①混凝土的配合比等參數(shù)要符合設(shè)計(jì)要求；

②制作安裝導(dǎo)管時(shí)一定要保證其嚴(yán)密性；

③灌注整個(gè)過程應(yīng)保持連續(xù)完成，應(yīng)不免拔出導(dǎo)管引起斷樁。

（3）導(dǎo)管堵塞的處理

對(duì)于混凝土的質(zhì)量等原因造成堵管，可用粗長(zhǎng)鋼筋或竹竿疏通管內(nèi)混凝土，用鐵錘敲振導(dǎo)管或把導(dǎo)管適當(dāng)提起，快速下放利用沖擊力使導(dǎo)管疏通。對(duì)于混凝土流動(dòng)不暢發(fā)生堵管，可將導(dǎo)管慢慢提升1m左右進(jìn)行抖動(dòng)或增加導(dǎo)管的高度多灌混凝土來增加其自重壓力，沖開堵塞。對(duì)于上述方法均無效時(shí)，拔出導(dǎo)管另行處理。

1.3 鉆孔漏漿

（1）漏漿原因

①透水性強(qiáng)的砂礫或流砂中，特別是在有地下水流動(dòng)的地層中鉆進(jìn)時(shí)，稀泥漿向孔壁外漏失。

②護(hù)筒埋置太淺，回填土夯實(shí)不夠，致使刃腳漏漿。

③護(hù)筒制作不良，接縫不嚴(yán)密，造成漏漿。

④水頭過高，水柱壓力過大，使孔壁滲漿。

（2）處理辦法

①?zèng)_擊鉆機(jī)可加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石反復(fù)沖擊增強(qiáng)護(hù)壁。

②屬于護(hù)筒漏漿的，按前述有關(guān)護(hù)筒制作與埋設(shè)的規(guī)范規(guī)定辦理。如接縫處漏漿不嚴(yán)重，可由潛水工用棉、絮堵塞，封閉接縫。如漏水嚴(yán)重，挖出護(hù)筒，修理完善后重新埋設(shè)。

2 孔位偏斜

各種鉆孔方法可能發(fā)生鉆孔偏斜事故。

（1）偏斜原因

①孔中遇有較大的孤石或探頭石。

②在有傾斜的軟硬地層交界處，巖面傾斜鉆進(jìn)；或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均。

③擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動(dòng)偏向一方。

④鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。

（2）預(yù)防和處理

安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。

3 鋼筋籠上浮

3.1 形成原因

鋼筋骨架上浮是施工中遇到的難題之一，其上浮的原因分析如下：

（1）提升導(dǎo)管過猛，不慎掛住鋼筋骨架造成上升。

（2）混凝土質(zhì)量差，離析嚴(yán)重，選擇水泥不當(dāng)，初凝時(shí)間不夠，坍落度損失嚴(yán)重，造成混凝土面在灌注過程中，上升至鋼筋底端時(shí)鋼筋難以插入混凝土中，推動(dòng)鋼筋骨架上升，有時(shí)混凝土面升至鋼筋骨架上一定高度時(shí)，表層混凝土開始初凝結(jié)硬，增大混凝土和鋼筋的摩阻力，攜帶鋼筋骨架上升。

（3）鋼筋骨架孔口固定不牢，未采取措施固定。

3.2 預(yù)防措施

預(yù)防鋼筋骨架上升，關(guān)鍵是要嚴(yán)格細(xì)致地固定好鋼筋骨架。下放導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)使導(dǎo)管確保在孔位的中心上。在灌注混凝土中，當(dāng)混凝土面接近鋼筋骨架底口時(shí)，應(yīng)放慢混凝土的灌注速度，以緩解混凝土對(duì)鋼筋骨架向上的沖擊力，特別注意導(dǎo)管出口與鋼筋骨架底口不得平齊灌注混凝土，一般導(dǎo)管底口與鋼筋骨架底口不小于1.0m，當(dāng)混凝面超過鋼筋骨架底部后，可進(jìn)行正常灌注。灌注樁混凝土施工應(yīng)嚴(yán)格按配合比配制混凝土，灌注應(yīng)迅速連續(xù)進(jìn)行。一旦發(fā)現(xiàn)鋼筋骨架上升，必須放慢灌注速度或停止混凝土灌注，查明原因及時(shí)處理，首先選用預(yù)壓措施，或仔細(xì)計(jì)算量測(cè)導(dǎo)管鋼筋骨架的埋置深度，盡可能調(diào)整導(dǎo)管口的鋼筋骨架下口的距離。當(dāng)導(dǎo)管不慎掛住鋼筋骨架時(shí)，吊車不可用力提拉，應(yīng)適當(dāng)放松鋼絲繩，左右前后慢慢移動(dòng)，使導(dǎo)管脫離鋼筋骨架。

3.3 處理方法

為了防止鋼筋籠上浮，在鋼筋籠底部增加環(huán)向箍筋數(shù)量；鋼筋籠吊裝對(duì)中時(shí)，將鋼筋籠固定在護(hù)筒上。控制好清孔的泥漿質(zhì)量，在澆筑混凝土過程中，在離鋼筋籠底端1m時(shí)，放慢混凝土澆筑速度，在混凝土面上升到高于鋼筋籠底端4m時(shí)，慢慢提升導(dǎo)管，使導(dǎo)管下口高于鋼筋籠底端2m時(shí)，開始正常速度澆筑。

4 結(jié)束語

鉆孔灌注樁現(xiàn)已成為路橋工程中的主要基礎(chǔ)形式，其施工優(yōu)勢(shì)不言而喻。不過在實(shí)際施工中，由于施工人員、施工環(huán)境等影響因素較多，由于出現(xiàn)問題處理不當(dāng)、質(zhì)量事故引發(fā)的后果相當(dāng)嚴(yán)重，應(yīng)引起高度重視，施工單位在施工中要加強(qiáng)管理，提高管理水平，以科學(xué)的態(tài)度選擇施工方案，配以可行的應(yīng)急處理方案，嚴(yán)格按照規(guī)范施工，嚴(yán)格按規(guī)程操作，才能避免或減少質(zhì)量事故的發(fā)生或把質(zhì)量事故降低到最小范圍內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

黃鵬（1987-），男，漢，湖北省孝感市，學(xué)士學(xué)位。助理工程師。