鉆孔灌注樁施工中的常見問題及預(yù)防措施

吉曉朋 江九龍

(1.北京中航勘地基基礎(chǔ)工程有限公司，北京 100000； 2.中原工學(xué)院，河南 鄭州 451191)

鉆孔灌注樁施工中的常見問題及預(yù)防措施

吉曉朋1江九龍2

(1.北京中航勘地基基礎(chǔ)工程有限公司，北京 100000； 2.中原工學(xué)院，河南 鄭州 451191)

簡述了鉆孔灌注樁的施工工藝，對鉆孔灌注樁成孔過程中易遇到的縮徑、坍孔、斜孔等問題進(jìn)行了探討，并針對具體的問題提出了相對應(yīng)的解決措施，以提高鉆孔灌注樁施工的效率。

鉆孔灌注樁，質(zhì)量，問題，控制

近些年來，鉆孔灌注樁已成為樁基礎(chǔ)中一種常見的基礎(chǔ)形式，它具有施工方便，承載力高，質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，所以它已經(jīng)在建筑工程，橋梁工程，市政工程等各種工程中普遍應(yīng)用。鉆孔灌注樁在施工過程中涉及的工種多，其成樁質(zhì)量好壞受到的影響因素也較多。施工過程中常遇到的問題大致可以分為兩方面：1)成孔過程中遇到的常見問題，包括縮徑，坍孔，沉渣控制，斜孔等；2)灌注過程中遇到的常見問題，包括導(dǎo)管進(jìn)水，鋼筋籠上浮，夾泥、斷樁，導(dǎo)管堵塞、埋管等。本文對以上兩方面問題做了分析和探討，以供同行參考。

1 鉆孔灌注樁施工工藝

為了有效的控制鉆孔灌注樁的質(zhì)量，其施工工藝通常按照以下步驟進(jìn)行：場地平整→測定樁位→埋設(shè)護(hù)筒→機(jī)械就位→鉆孔→成孔→第一次清孔→下鋼筋籠→二次清孔、沉渣厚度檢測→澆筑混凝土→成孔。因?yàn)殂@孔灌注樁屬于隱蔽工程，其成樁質(zhì)量的關(guān)鍵在于事前和事中的控制，所以嚴(yán)格按照施工工藝和一些關(guān)鍵的技術(shù)措施進(jìn)行事中控制顯得尤為重要。若施工過程中出現(xiàn)問題，只有通過成樁后對樁的補(bǔ)強(qiáng)等一系列措施保證灌注樁的質(zhì)量，嚴(yán)重的質(zhì)量問題可能造成樁的報(bào)廢，給單位和個(gè)人帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此，工作人員一定要嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和施工工藝對成孔和灌注過程進(jìn)行全面的控制。

2 鉆孔灌注樁成孔過程中易遇到的問題及處理辦法

2.1 縮徑問題

縮孔是由于鉆頭磨損過多或底層中有遇水膨脹的軟土、粘土泥巖造成的[1]?？s徑輕則導(dǎo)致鋼筋籠無法正常下放，重則導(dǎo)致樁基承載力不夠，甚至造成樁的報(bào)廢。為了避免縮徑現(xiàn)象的出現(xiàn)，在施工前工作人員首先必須認(rèn)真審查設(shè)計(jì)圖紙的地質(zhì)情況，當(dāng)遇到特殊地層時(shí)，鉆機(jī)應(yīng)輕壓慢轉(zhuǎn)，同時(shí)加大泥漿比重。為確保鉆孔無縮徑現(xiàn)象，成孔后應(yīng)在容易出現(xiàn)縮徑的地層用鉆機(jī)回掃兩次。

2.2 坍孔問題

1)坍孔出現(xiàn)的原因分析。坍孔出現(xiàn)的原因受很多方面的影響，但主要有以下幾個(gè)因素：遇到未預(yù)料到的復(fù)雜的地層問題；護(hù)壁泥漿的稠度不夠；土層滲流；鋼筋籠下放時(shí)由于操作不當(dāng)碰撞孔壁等[2]。2)預(yù)防和處理辦法。針對復(fù)雜地層問題，首先應(yīng)該認(rèn)真查看工程的地質(zhì)勘查報(bào)告，根據(jù)報(bào)告決定鉆機(jī)速度的快慢和泥漿的比重。鋼筋籠下放時(shí)，應(yīng)對準(zhǔn)孔中心，并豎直下放，以避免碰撞孔壁。在成孔過程中坍孔，可以回填原樁位，密實(shí)后重新開鉆。在灌注過程中坍孔，可以采取以下兩種方法：a.回填原樁孔，并在原樁附近補(bǔ)加梅花樁，合格即可。b.若工程質(zhì)量要求較高，可用碎石等回填原孔，密實(shí)后用鉆機(jī)再重新開鉆即可。

2.3 沉渣控制與泥皮過厚問題

孔底沉渣是影響樁承載力的重要因素，施工中應(yīng)嚴(yán)格按照國家規(guī)范控制孔底沉渣厚度，對于端承樁應(yīng)控制在100 mm，摩擦樁應(yīng)控制在300 mm[3]。但在施工中仍有很多不能達(dá)到規(guī)范要求，主要是因?yàn)槟酀{的比重和粘度，為了控制沉渣的厚度泥漿的比重可大些，但不宜過大，過大會形成泥皮過厚，減少樁徑，降低樁的承載力，泥漿比重以1.1～1.2、粘度以18 s～25 s為宜[4]。鉆孔結(jié)束后首先應(yīng)進(jìn)行一次清孔，目的是將孔內(nèi)含砂量大、性能差的泥漿置換出來?；炷翝仓皯?yīng)進(jìn)行二次清孔，目的是清除間隔時(shí)間里孔中沉淀到孔底的泥漿或是插入鋼筋籠時(shí)碰撞孔壁沉淀的泥漿。二次清孔時(shí)通常采用泵吸反循環(huán)清孔。清孔完畢后必須用測繩對終孔進(jìn)行驗(yàn)收，達(dá)到要求后即可灌注混凝土。

2.4 斜孔問題

1)斜孔產(chǎn)生的原因。斜孔經(jīng)常發(fā)生在軟硬層交替的地層，由于鉆頭鉆進(jìn)壓力過大，在軟弱層會使鉆頭鉆偏從而造成斜孔[5]。斜孔輕則影響鋼筋籠的下放，重則影響樁的承載力，所以在施工中不能出現(xiàn)斜孔的情況。2)斜孔的防治措施。在鉆進(jìn)過程中要保持鉆機(jī)勻速鉆入，對于已經(jīng)傾斜的孔需要掃孔。若糾正無效可在孔中填入粘土、塊石等。斜孔在0.5 m以上的需要重新鉆進(jìn)。

3 鉆孔灌注樁灌注過程中易遇到的問題及處理辦法

3.1 灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管進(jìn)水問題

1)導(dǎo)管進(jìn)水的原因。灌注混凝土?xí)r導(dǎo)管進(jìn)水大致可以分為兩種情況：首次灌注混凝土?xí)r，由于儲量不足導(dǎo)致孔內(nèi)泥漿和水從導(dǎo)管下進(jìn)入導(dǎo)管；灌注過程中，提升導(dǎo)管過量，孔內(nèi)水和泥漿從導(dǎo)管下口涌入導(dǎo)管[6]。導(dǎo)管接頭處未密封好，接頭處進(jìn)水。導(dǎo)管進(jìn)水輕則造成混凝土離析，強(qiáng)度不夠；重則樁身混凝土有夾層甚至發(fā)生斷樁事故。

2)導(dǎo)管進(jìn)水的處理措施。對于以上第一種情況，首先要計(jì)算好初次灌注混凝土的方量，以保證首次灌注后能埋住導(dǎo)管下口；灌注過程中導(dǎo)管提升過量，使泥漿從下口進(jìn)入導(dǎo)管，這種情況下應(yīng)拔出導(dǎo)管然后用空氣吸泥機(jī)吸出孔內(nèi)混凝土混合物后重新下導(dǎo)管灌注。導(dǎo)管通常埋入混凝土的深度為2 m～6 m，在提升導(dǎo)管前要用測繩測量埋入深度以便能控制好提升速度和拆管數(shù)量。對于以上第二種情況，導(dǎo)管在插入樁孔前應(yīng)進(jìn)行水密性，承壓性和接頭抗拉的實(shí)驗(yàn)。在試拼接后給導(dǎo)管標(biāo)上序號，施工中嚴(yán)格按照導(dǎo)管上的序號順次拼接，并應(yīng)經(jīng)常檢查導(dǎo)管的垂直度和導(dǎo)管是否漏水。

3.2 鋼筋籠上浮及變形問題

1)鋼筋籠上浮的原因。鋼筋籠上浮現(xiàn)象是灌注過程中的常見問題，主要由兩方面原因造成：a.由于下放導(dǎo)管時(shí)或者下放鋼筋籠時(shí)沒有垂直插入，導(dǎo)致提升導(dǎo)管時(shí)掛住鋼筋籠，使其上浮。b.由于初灌混凝土?xí)r灌注速度過快，混凝土對鋼筋籠的頂托力大于鋼筋籠的重力造成鋼筋籠上浮[7]。鋼筋籠上浮減小了樁的抗彎剛度和水平抗剪切能力。2)防止鋼筋籠上浮的措施。在加工鋼筋籠時(shí)應(yīng)在主筋上焊接兩根吊筋，吊筋的長度應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)高制作，以便鋼筋籠可以下放到合適位置。在吊筋頂部應(yīng)焊接兩個(gè)吊環(huán)，當(dāng)鋼筋籠插入到標(biāo)高位置時(shí)在兩個(gè)吊環(huán)中各插入一個(gè)自制小鋼梁，以此固定鋼筋籠位置，提升導(dǎo)管時(shí)即使掛住鋼筋籠也不會使其上浮過大。若導(dǎo)管提升過程中掛住鋼筋籠，可以上下輕晃導(dǎo)管，使其脫離鋼筋籠，并應(yīng)將導(dǎo)管移至中心位置。灌注過程中，當(dāng)混凝土表面接近鋼筋籠下口時(shí)應(yīng)減緩灌注速度，導(dǎo)管埋深不應(yīng)太淺，并且應(yīng)與鋼筋籠下口保持較大距離。

3.3 樁頭質(zhì)量問題

灌注樁的樁頭質(zhì)量問題也是施工中常見的一種問題。在鑿除浮漿以后要保證樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高和樁頂強(qiáng)度，因?yàn)楣嘧兜捻敳棵軐?shí)度往往達(dá)不到要求，所以通過對樁身超灌0.5 m～1 m保證樁的設(shè)計(jì)標(biāo)高以下部分的質(zhì)量，為了保證樁頭的質(zhì)量，應(yīng)控制好最后一次的灌注量[8]。在灌注過程中混凝土的量要控制得當(dāng)，保證不能偏低，這樣才能保證鑿除浮漿以后樁頭的強(qiáng)度，也不能太高，以免造成混凝土的浪費(fèi)和不必要的經(jīng)濟(jì)損失。

3.4 夾泥、斷樁問題

1)夾泥、斷樁的主要原因。在灌注樁的施工中，斷樁問題是比較嚴(yán)重的問題，斷樁可能直接造成樁的報(bào)廢，也給工程帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失，所以在施工中應(yīng)高度重視夾泥、斷樁問題。造成夾泥、斷樁的原因主要是坍落度的不合適和澆灌過程的不連續(xù)。灌注過程中坍落度應(yīng)控制在18 cm～22 cm，灌注過程中坍落度過小或級配不良都會使其發(fā)生離析，輕則樁身有夾泥現(xiàn)象，重則出現(xiàn)斷樁問題；導(dǎo)管漏水，導(dǎo)致混凝土和泥漿混合產(chǎn)生夾泥現(xiàn)象，或者斷樁；灌注過程中，導(dǎo)管的埋置深度也是其中一個(gè)因素，通常導(dǎo)管的埋深為2 m～6 m，如果導(dǎo)管埋置過深可能難以拔出，使灌注過程中斷，會發(fā)生斷樁事故；在施工過程中未控制好提管高度，導(dǎo)管被拔出混凝土面，輕則出現(xiàn)夾泥現(xiàn)象，重則產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象；導(dǎo)管在澆灌之前內(nèi)部存在殘?jiān)辞謇?，這種情況下可能發(fā)生堵管現(xiàn)象，使混凝土無法順利灌入樁身，也可導(dǎo)致澆灌過程的不連續(xù)，最終發(fā)生斷樁事故；灌注過程中，導(dǎo)管掛住鋼筋籠無法提出來，會產(chǎn)生卡管和埋管現(xiàn)象，也會引起斷樁。

2)夾泥、斷樁的預(yù)防措施?；炷恋奶涠纫獓?yán)格按照國家規(guī)范控制，以免產(chǎn)生離析現(xiàn)象；導(dǎo)管在插入之前應(yīng)進(jìn)行水密性，承壓性和接頭抗拉實(shí)驗(yàn)；導(dǎo)管在拼裝時(shí)應(yīng)在導(dǎo)管上標(biāo)上序號，按序?qū)?，插入時(shí)應(yīng)垂直插入，避免卡管；灌注前還應(yīng)檢查導(dǎo)管內(nèi)殘?jiān)?，將殘?jiān)謇韽氐?，使混凝土順利灌入，不會發(fā)生堵管事故；在灌注過程中應(yīng)經(jīng)常使用測繩測量混凝土深度，控制好拔管長度和數(shù)量，避免導(dǎo)管過深或過淺。夾泥、斷樁發(fā)生在樁頂時(shí)，可剔除上部進(jìn)行接樁處理；發(fā)生在樁身局部時(shí)，可采用壓漿補(bǔ)強(qiáng)的方法；嚴(yán)重時(shí)要進(jìn)行重鉆補(bǔ)樁。斷樁事故會給施工帶來極大不便，也會產(chǎn)生較大的經(jīng)濟(jì)損失，所以在施工中應(yīng)嚴(yán)格按照正確的施工工藝進(jìn)行施工，盡量避免斷樁事故的發(fā)生[9]。

3.5 導(dǎo)管堵塞、埋管問題

導(dǎo)管堵塞在灌注過程中也時(shí)有發(fā)生，主要原因是混凝土的和易性和流動(dòng)性不佳。為防止堵管現(xiàn)象的發(fā)生，在拼接導(dǎo)管時(shí)應(yīng)檢查導(dǎo)管內(nèi)有無局部內(nèi)凸現(xiàn)象，應(yīng)控制好骨料的規(guī)格，粗骨料的粒徑不能過大，坍落度也應(yīng)符合要求，通常是18 cm～22 cm，混凝土的攪拌時(shí)間也應(yīng)控制好[10]。埋管通常發(fā)生在灌注過程中，在灌注過程中導(dǎo)管無法拔出，最后埋入樁中。主要原因是在施工過程中遇到一些問題使導(dǎo)管在下部混凝土初凝前無法提升，使混凝土抱住導(dǎo)管而導(dǎo)致導(dǎo)管無法拔出。另一方面是因?yàn)樵诠嘧⑦^程中導(dǎo)管埋深過大，時(shí)間過長，上部混凝土可能已初凝，導(dǎo)致導(dǎo)管無法順利拔出，最后發(fā)生埋管事故，導(dǎo)管埋深通常在2 m～6 m。出現(xiàn)埋管情況時(shí)，應(yīng)用重機(jī)械進(jìn)行試拔，若拔不出時(shí)按斷樁處理。埋管事故也應(yīng)引起施工人員的高度重視，如若處理不當(dāng)會發(fā)展成為斷樁事故，也是相對較嚴(yán)重的工程事故。

4 結(jié)語

鉆孔灌注樁在建筑工程中是一個(gè)施工難度大、技術(shù)性強(qiáng)的施工工藝，并且屬于隱蔽工程，其成樁質(zhì)量受很多因素的影響。施工過程中應(yīng)按施工細(xì)則和施工工藝嚴(yán)格施工，對于施工中容易出現(xiàn)的問題，施工人員應(yīng)該認(rèn)真分析其產(chǎn)生的原因，總結(jié)相應(yīng)的處理方法，以便使施工可以順利進(jìn)行，提高灌注樁的質(zhì)量。我相信通過同行的努力以后一定會出現(xiàn)新的灌注方法，以此提高灌注的速度和質(zhì)量，使施工效率提高，可以又快又好的完成工程項(xiàng)目。

[1] 郭 嘉.淺述鉆孔灌注樁的施工技術(shù)和常見問題處理[J].山西建筑,2009，35(1)：56-58.

[2] 師忠耀.加強(qiáng)水利工程施工項(xiàng)目管理的思考[J].水利技術(shù)監(jiān)督,2010(19)：6-8.

[3] 劉金礪.樁基工程技術(shù)[M].北京:中國建材工業(yè)出版社,1996.

[4] JTJ 041—2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[5] 李世京.鉆孔灌注樁施工技術(shù)[M].北京：地質(zhì)出版社,1990：11.

[6] 王伯惠,上官興.中國鉆孔灌注樁新發(fā)展[M].北京：人民交通出版社,2001.

[7] 王常才.橋涵施工技術(shù)[M].北京：人民交通出版社,2006.

[8] 劉松良.鉆孔灌注樁水下混凝土灌注施工要點(diǎn)[J].山西建筑,2004，30(19)：93-95.

[9] 何穩(wěn)興.水下澆注混凝土灌注樁灌注質(zhì)量事故及處理[J]. 建材與裝飾(下旬),2011(5):366-367.

[10] 張季超.基礎(chǔ)工程處理與檢測實(shí)錄[M].北京：中國建材工業(yè)出版社,1998.

On common problems in construction of bored piles and its prevention measures

Ji Xiaopeng1Jiang Jiulong2

(1.AVICInstituteofGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd,Beijing100000,China;2.ZhongyuanUniversityofTechnology,Zhengzhou451191,China)

The paper introduces the construction craft of the bored piles, explores some problems in the pore-forming process including hole shrinkage, collapsing holes, and inclined holes, and points out respective solutions according to certain problems, so as to improve the construction efficiency of the bored piles.

bored pile, quality, problem, control

1009-6825(2015)32-0067-02

2015-09-07

吉曉朋(1977- )，男，碩士，高級工程師； 江九龍(1988- )，男，在讀碩士

TU473.14

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