淺議鉆孔灌注樁在水利工程中的應(yīng)用及常見質(zhì)量問題處理方法

石景軍

【摘 要】由于鉆孔灌注樁具有施工較簡單、易于操作、施工設(shè)備投入不大等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于水利工程施工中的地基處理，但也存在施工工期較長、水下施工不便觀察和檢驗施工質(zhì)量等問題，有待我們加強(qiáng)施工過程質(zhì)量控制，研究制定出相應(yīng)處理方法，以確保其施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；地基處理；鉆孔與清孔；斷樁處理

由于鉆孔灌注樁施工相對來說比較簡單、易于操作、施工設(shè)備投入不大等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于水利工程施工中的地基處理，但也存在施工工期較長、水下施工不便觀察和檢驗施工質(zhì)量等問題，有待我們加強(qiáng)施工過程質(zhì)量控制，研究制定出相應(yīng)處理方法，以確保其施工質(zhì)量。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)特點

鉆孔灌注樁是依靠樁柱外表面與四周土體間摩擦力來承受其上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，并把這種荷載傳給地基土層，它在施工過程中對施工工藝的要求較高，在其成孔和澆筑混凝土過程中，要特別注意防止塌方和斷樁等現(xiàn)象發(fā)生；此外，鉆孔（成孔）時所需泥漿池也將占據(jù)施工現(xiàn)場較大的位置，要注意它的安全防范工作。鉆孔灌注樁的施工技術(shù)特點主要有：（1）對環(huán)境和周邊建筑物的危害較小，施工時基本無噪聲、無振動、無地面隆起或側(cè)移現(xiàn)象；（2）大直徑灌注樁直徑較大，入土深度較深，要注意孔口安全防護(hù)，嚴(yán)防人、畜和物料等落入樁孔內(nèi)；（3）擴(kuò)底式鉆孔灌注樁能同時發(fā)揮樁端承載力；（4）布樁間距較大，群樁效應(yīng)較??；對于被樁穿透的土層，可以在孔中進(jìn)行原位測試，檢測土層性質(zhì)；（5）無需在樁頂設(shè)承臺，簡化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，也降低了基礎(chǔ)工程造價；（6）施工機(jī)械設(shè)備較簡單，能穿越各種土層和基巖；樁基承載力較高；（7）影響成樁質(zhì)量的因素較多，樁體質(zhì)量不穩(wěn)定，受施工操作技術(shù)影響較大，施工中易發(fā)生縮頸、斷樁等質(zhì)量問題。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點

鉆孔灌注樁施工工藝是：鉆孔前準(zhǔn)備→埋設(shè)護(hù)筒→泥漿制備→鉆機(jī)準(zhǔn)備→鉆孔→成孔檢查與清孔→吊放鋼筋籠→混凝土澆筑。

2.1 鉆孔前準(zhǔn)備

鉆孔前應(yīng)先測繪地形圖，進(jìn)行場地平整并填筑工作平臺，修筑臨時施工道路、排水溝、集水井等，并放出樁位置線、增設(shè)樁位控制樁，并加固之；布置場內(nèi)臨時設(shè)施（項目部辦公室、監(jiān)理辦公室、職工食堂、宿舍等）、施工機(jī)具及現(xiàn)場電氣和上下水系統(tǒng)，另外還可用木樁或小型混凝土樁作為樁位軸線和基準(zhǔn)點標(biāo)記。

2.2 埋設(shè)護(hù)筒

護(hù)筒和工作平臺應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，護(hù)筒頂端和工作平臺應(yīng)高出地面0.5米，且底端埋深應(yīng)大于一米；護(hù)筒采用振拔機(jī)埋設(shè)，按十字垂線方向用經(jīng)緯儀檢查器垂直度，并在護(hù)筒口用紅油漆標(biāo)點，其底部用粘土夯實固定，并用十字垂線固定延長護(hù)樁。

2.3 泥漿制備

鉆孔灌注樁成孔時用來護(hù)壁的泥漿，應(yīng)采用由塑性指數(shù)大于15的優(yōu)質(zhì)紅粘土、膨脹土與外加劑加工而成的泥漿，其作用是在孔壁形成一層泥皮，阻擋孔壁內(nèi)土層水向孔里滲流，保護(hù)孔壁免遭坍塌，有時還能起到懸浮鉆孔土渣的作用；泥漿的配合比必須滿足施工要求的技術(shù)指標(biāo)，其參考配合比為：水：纖維素：膨潤土（或優(yōu)質(zhì)紅粘土）：燒堿 =100：0.007：7：0.003。

2.4 鉆機(jī)準(zhǔn)備

根據(jù)工程地質(zhì)條件選用回旋鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)等施工機(jī)械，并注意給每臺鉆機(jī)準(zhǔn)備至少兩個鉆頭；鉆機(jī)應(yīng)垂直對準(zhǔn)樁位中心、就位固定，支腿用墊木支牢、固定，以確保鉆機(jī)運轉(zhuǎn)時，其鉆孔中心不發(fā)生移位偏差。

2.5 鉆孔

鉆機(jī)底架安裝平穩(wěn)后，使鉆頭和鉆桿中心對準(zhǔn)護(hù)筒頂面的中心點，并用線墜檢查，以確保鉆桿垂直，然后采用低檔、慢速均勻鉆進(jìn)，保持孔內(nèi)泥漿比重，并根據(jù)實際情況隨時調(diào)整泥漿比重和鉆頭沖程，以確保鉆渣懸浮。地層土質(zhì)有變化時，要控制好鉆速和鉆壓，防止造成斜孔。

2.6 成孔檢查與清孔

當(dāng)鉆孔樁達(dá)到設(shè)計深度時應(yīng)對樁孔的孔徑、孔位、孔形和傾斜度等進(jìn)行檢查和驗收，并做好詳細(xì)記錄；經(jīng)驗收合格的孔應(yīng)作清孔排渣工作，清孔時要注意觀察，及時補(bǔ)充水，以保持水頭高度，以免發(fā)生塌孔事故；清孔完成后，檢查孔底沉淀泥漿厚度應(yīng)不大于設(shè)計要求，否則應(yīng)重新清孔。

2.7 吊放鋼筋籠

鋼筋籠在現(xiàn)場或加工廠制成后需進(jìn)行綁扎和點焊，利用起吊設(shè)備一次吊放到孔內(nèi)設(shè)計位置，注意保持垂直度，在鋼筋籠周邊布設(shè)預(yù)制混凝土保護(hù)層墊塊。

2.8 混凝土澆筑

在澆筑第一根鉆孔樁前，應(yīng)按設(shè)計要求的樁長計算出所需混凝土量，以免發(fā)生因混凝土剩余太多、停候打第二根樁時間太久而使剩余混凝土凝固結(jié)塊遭浪費，從拌和結(jié)束到澆筑地點的最佳時間應(yīng)小于45分鐘，澆筑前還應(yīng)檢查其塌落度在16～20厘米之間；第一次灌注混凝土后，導(dǎo)管內(nèi)的混凝土應(yīng)充滿樁底，且導(dǎo)管在混凝土中的埋深在2～6米之間，同時，為始終保持所澆筑混凝土質(zhì)量，在每次拆解導(dǎo)管管段時，都應(yīng)保持導(dǎo)管在樁孔中心位置，以免導(dǎo)管碰掛鋼筋籠，影響灌注樁成樁質(zhì)量。鉆孔樁水下混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，防止因中斷時間過長而造成斷樁，嚴(yán)重影響其質(zhì)量?；炷翝仓瓿珊?，樁頂混凝土應(yīng)高出設(shè)計標(biāo)高50厘米以上，以確保樁頂混凝土質(zhì)量。

3 鉆孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理方法

3.1 導(dǎo)管進(jìn)水

在鉆孔灌注樁混凝土澆筑過程中，有時會因為導(dǎo)管上提過量，導(dǎo)管底部離開底部已灌注混凝土上表面而使樁孔內(nèi)的水入侵，造成混凝土離析、混凝土滑移等事故。處理方法：拔出導(dǎo)管，并對漏水部位的混凝土和水一并清除，并對導(dǎo)管漏水部位進(jìn)行防水處理，放入導(dǎo)管，重新灌注混凝土。

3.2 縮頸

有時由于樁周土體在混凝土澆筑過程中發(fā)生膨脹，或因清孔不徹底，樁孔內(nèi)水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小等原因，造成樁身縮頸。處理方法：控制好護(hù)壁泥漿的比重，用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)好孔壁，降低失水量，同時，要注意及時、認(rèn)真清孔，此外，還可以在導(dǎo)管的導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的刀片，可在導(dǎo)管鉆進(jìn)時起到掃孔作用，這些做法可有效控制縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 斷樁

發(fā)生斷樁的原因較多，比如導(dǎo)管提升過快、過高，使導(dǎo)管底部脫離已澆筑的混凝土表面，空氣和水乘虛而入；混凝土拌和物發(fā)生離析，其中石子下沉過快，使樁身中斷；灌注混凝土?xí)r間過長，先下灌的混凝土已初凝，下部的水沿導(dǎo)管壁頂破表層混凝土面上升，將含有沉渣的表層包裹，形成斷樁。處理方法：選用有足夠強(qiáng)度和較大容量的導(dǎo)管來輸送混凝土；施工中按操作規(guī)程穩(wěn)當(dāng)操作，切忌快提和超高提導(dǎo)管，及時處理導(dǎo)管提空和混凝土卡管等現(xiàn)象；合理采用凍結(jié)法施工，即：樁身外圍鉆孔并放置冷凝管，使樁孔外圍形成凍土帷幕后，再處理樁孔內(nèi)的事故細(xì)節(jié)；澆筑混凝土前先對導(dǎo)管作水密性試驗，并嚴(yán)格控制導(dǎo)管的埋深和拔管速度，并及時量測混凝土的澆筑深度，以防止出現(xiàn)斷樁。

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