淺談鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故處理方法

張東曉

摘要：鉆孔灌注樁憑借著適應(yīng)性強(qiáng)、承載力高、操作簡(jiǎn)單、成本費(fèi)用較低等優(yōu)勢(shì)，而被廣泛應(yīng)用于樁基施工中，但是，鉆孔灌注樁施工是一種大部分在地面以下進(jìn)行的，難以通過(guò)基本設(shè)備和手段來(lái)觀察檢驗(yàn)，也會(huì)遇到各種各樣的問(wèn)題，帶來(lái)質(zhì)量上的不過(guò)硬，造成質(zhì)量事故的發(fā)生。倘若不能很好地掌握其施工技術(shù)，就可能發(fā)生嚴(yán)重質(zhì)量缺陷難以彌補(bǔ)，鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量直接影響到上部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定及圍護(hù)結(jié)構(gòu)的安全，對(duì)此應(yīng)引起足夠的重視。本文結(jié)合工程案例闡述了鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)，詳細(xì)介紹了施工中常見(jiàn)的質(zhì)量事故，并提出了相應(yīng)的質(zhì)量事故處理措施，確保鉆孔灌注樁的質(zhì)量，以滿足工程設(shè)計(jì)的要求。

Abstract： Bored pile is widely used in pile foundation construction because of its strong adaptability， high bearing capacity， simple operation， low cost and other advantages. However， the construction of bored pile is mainly underground work， so it is hard to observe and inspect with basic equipment and means， and will encounter a variety of problems， leading to quality problems. If the construction technology can not be well grasped， serious quality defects may occur， and the construction quality of the bored pile will directly affect the stability of the superstructure and the safety of the enclosure structure， which should be paid enough attention. In this paper， the key points of construction quality control of bored pile are expounded. The common quality accidents in construction are introduced in detail， and corresponding measures are put forward to ensure the quality of bored piles to meet the engineering design requirements.

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；質(zhì)量控制；樁基施工；質(zhì)量事故

Key words： bored pile；quality control；pile foundation construction；quality accident

中圖分類號(hào)：U445.55+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2017）08-0122-02

0 引言

鉆孔灌注樁（簡(jiǎn)稱鉆灌樁）施工是現(xiàn)代施工技術(shù)的一種，在國(guó)內(nèi)已有多年的實(shí)際應(yīng)用，其規(guī)模不斷擴(kuò)大，已被廣泛應(yīng)用于高速公路，高速鐵路，航運(yùn)碼頭、高層建筑基礎(chǔ)。既加快了工程進(jìn)度，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益，又大大提高了工程質(zhì)量，把我國(guó)的建筑施工技術(shù)推上了更高的臺(tái)階。但是，這種施工技術(shù)還具有施工隱蔽性強(qiáng)和施工技術(shù)難度大的特點(diǎn)，而且鉆孔灌注樁施工工藝的應(yīng)用還會(huì)受到地質(zhì)條件的限制，這也是造成鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)質(zhì)量事故的另外一個(gè)因素。另外，隨著工程的迅猛發(fā)展，施工單位也越來(lái)越多，某些施工單位資質(zhì)不夠，掛靠大型企業(yè)或分包大型建筑工程，其管理不善，技術(shù)力量不過(guò)硬，質(zhì)量意識(shí)淡薄，一味追求經(jīng)濟(jì)利潤(rùn)，偷工減料，致使許多工程質(zhì)量不過(guò)關(guān)。因而在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中還要嚴(yán)格控制每一道施工工序，從而減少鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故的發(fā)生。

1 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

1.1 成孔及終孔深度控制 成孔效果在很大程度上取決于終孔深度。比如要求根據(jù)持力層巖樣確定端承樁實(shí)際孔深；根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)及樁端在持力層中的埋深確定摩擦端承樁的實(shí)際孔深；根據(jù)設(shè)計(jì)樁長(zhǎng)確定摩擦樁的實(shí)際樁長(zhǎng)?？偟膩?lái)講，都應(yīng)該參考持力層巖樣來(lái)確定端承樁和摩擦端承樁的實(shí)際孔深。

1.2 鋼筋籠的制作與沉放 按照設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該分段制作鋼筋籠，各段長(zhǎng)度為6～9m，這樣才可以保證鋼筋籠在運(yùn)輸時(shí)不出現(xiàn)大的變形而造成導(dǎo)管上下阻塞。另外，還應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)圖細(xì)致地查驗(yàn)鋼筋籠尺寸，以免因型號(hào)不合格影響工程質(zhì)量。沉放鋼筋籠時(shí)，首先要在其外側(cè)分別布置四道能自由轉(zhuǎn)動(dòng)的U形圈或圓形砂漿塊，一方面可確?；炷帘Ｗo(hù)層厚度達(dá)到技術(shù)指標(biāo)，另一方面也可有效避免水下灌注作業(yè)中鋼筋籠上浮。

1.3 清孔和沉渣厚度控制 成孔后，通過(guò)正、反循環(huán)鉆機(jī)不同的泥漿循環(huán)方式對(duì)孔底進(jìn)行沖洗使沉渣排出，這就是通常所說(shuō)的“清孔”。按常規(guī)來(lái)講，清孔后沉渣厚度不宜超過(guò)50mm，且泥漿密度不宜大于1.2。

1.4 水下灌注混凝土 采用導(dǎo)管法水下灌注混凝土。在作業(yè)過(guò)程中，第一次灌注的混凝土量應(yīng)該將導(dǎo)管底口最少1.5m的位置埋沒(méi)，所以灌注前必須確保漏斗中有足量的混凝土，否則灌注時(shí)泥水會(huì)通過(guò)導(dǎo)管侵入孔底。一旦出現(xiàn)該問(wèn)題，須盡快將導(dǎo)管拔出，然后用空氣吸泥機(jī)徹底清理孔底的混凝土拌合物，最后下導(dǎo)管重新灌注。灌注時(shí)應(yīng)該勤于檢查混凝土用量，以免同一根樁灌注間隔超出混凝土初凝時(shí)間造成質(zhì)量缺陷。此外，混凝土頂面應(yīng)該留出0.5～0.8m的超灌量，以免灌注時(shí)混凝土離析，孔底殘留沉渣。

2 鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故的處理措施

2.1 對(duì)孔坍塌的處理 鉆孔坍塌主要是由于護(hù)筒埋深不足或護(hù)筒周邊的回填土未分層夯實(shí)；孔口附近地表受水浸泡變軟；孔內(nèi)水頭壓力不足；鉆機(jī)機(jī)位太近，相互震動(dòng)影響；向孔內(nèi)補(bǔ)水時(shí)，水流對(duì)孔壁沖刷；泥漿稠度不足等。在鉆孔灌注樁施工的過(guò)程中，不可避免地會(huì)出現(xiàn)孔的坍塌這方面的問(wèn)題，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致孔壁不穩(wěn)定，但是孔的坍塌是一種非常嚴(yán)重的質(zhì)量事故，一旦對(duì)孔坍塌的處理不到位，甚至?xí)斐筛訃?yán)重的鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故。對(duì)孔坍塌的處理，一般采用的是部分回填法進(jìn)行處理，尤其對(duì)一些比較容易導(dǎo)致坍塌的孔進(jìn)行處理時(shí)，還可以采用優(yōu)質(zhì)泥漿進(jìn)行處理，以此提高孔壁的護(hù)壁效果。但是，當(dāng)孔鉆井完成后，再次發(fā)生孔的坍塌問(wèn)題時(shí)，一定要對(duì)孔內(nèi)進(jìn)行再次清洗，只有當(dāng)孔壁的坍塌處理完成后才能安裝鋼筋籠。

2.2 漏漿事故的處理 目前，鉆孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)漏漿也很常見(jiàn)的一種現(xiàn)象。對(duì)于一些漏漿情況比較輕微的現(xiàn)象，一般可以采取加入一些水泥等進(jìn)行處理，通過(guò)改良液漿的質(zhì)量。但是，對(duì)于一些漏漿現(xiàn)象比較嚴(yán)重的現(xiàn)象，一般采用回填粘土靜置法進(jìn)行處理。有時(shí)，護(hù)筒內(nèi)冒漿過(guò)程中出現(xiàn)了氣泡，這時(shí)孔內(nèi)的泥漿開(kāi)始出現(xiàn)下滑現(xiàn)象，這種現(xiàn)象也說(shuō)明鉆孔灌注樁施工中出現(xiàn)了輕微的漏漿事故。在處理漏漿質(zhì)量事故時(shí)，一般都會(huì)加入適量的粘土，通過(guò)提高泥漿的濃度來(lái)防止鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)漏漿事故。與此同時(shí)，在鉆進(jìn)成孔的過(guò)程中，首先需要往孔內(nèi)注入一定量的水，然后進(jìn)行鉆孔工序，只有當(dāng)孔的情況基本穩(wěn)定后，才能繼續(xù)進(jìn)行鉆孔處理。很明顯，鉆孔灌注樁施工會(huì)對(duì)孔造成很大的沖擊，反復(fù)的沖擊最終就會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)出現(xiàn)漏漿事故，針對(duì)這種漏漿現(xiàn)象，施工單位需要將粘土和石塊等材料填入到孔內(nèi)，進(jìn)而提高孔密實(shí)性。

2.3 樁基位置偏移的處理 樁基位置出現(xiàn)偏移也是鉆孔灌注樁施工過(guò)程中很常見(jiàn)的現(xiàn)象，因而施工單位必須重視對(duì)樁基位置偏移的處理。第一，加強(qiáng)承臺(tái)配筋法。一旦鉆孔灌注樁施工中已經(jīng)發(fā)生了樁基位置偏移的現(xiàn)象，只要樁基的實(shí)際位置還處在承臺(tái)設(shè)計(jì)尺寸的范圍內(nèi)，因而對(duì)樁基位置偏移問(wèn)題需要加大承臺(tái)的配筋。第二，擴(kuò)大承臺(tái)法。但是，在鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)樁基位置偏移過(guò)大的問(wèn)題，加強(qiáng)承臺(tái)配筋法已經(jīng)無(wú)法滿足對(duì)樁基位置處理的需要，這時(shí)必須擴(kuò)大承臺(tái)來(lái)解決樁基位置偏移的處理。第三，放棄原有樁基的位置。由于樁基的位置偏移太大，導(dǎo)致對(duì)樁基位置進(jìn)行糾正處理很難，這時(shí)就需要放棄原始樁基的位置，重新找準(zhǔn)樁基的位置。

2.4 縮孔事故的處理 地層中夾有塑性土壤（俗稱橡皮土），遇水膨脹后使孔徑縮??；或鉆頭磨耗嚴(yán)重未及時(shí)補(bǔ)焊，鉆出小于設(shè)計(jì)樁徑的孔。遇到這種情況時(shí)，可采用上下反復(fù)掃孔的方法擴(kuò)大，或回填砂黏土，待密實(shí)后重鉆。

2.5 鋼筋籠上浮 孔內(nèi)灌注混凝土?xí)r，鋼筋籠向上浮。鋼筋籠一旦發(fā)生上浮，基本無(wú)法使其歸位，因改變了樁身配筋數(shù)量，造成樁身抗彎強(qiáng)度不足。這主要是因?yàn)榛炷劣陕┒讽槍?dǎo)管向下灌注時(shí)，混凝土向上翻動(dòng)產(chǎn)生一種頂托力，該頂托力隨灌注時(shí)混凝土位能大小、灌注速度快慢、首批混凝土流動(dòng)度、首批混凝土表面標(biāo)高大小而變化，當(dāng)頂托力大于鋼筋籠的重量時(shí)，鋼筋籠會(huì)被浮推上升。處理措施主要為：①當(dāng)完成首次混凝土灌注實(shí)現(xiàn)順利封底后，應(yīng)放慢混凝土灌注速度，并使導(dǎo)管保持較大埋深，使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端保持較大距離。以減小對(duì)鋼筋籠的沖擊。②混凝土液面進(jìn)入鋼筋籠一定深度后，應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管，使鋼筋籠在導(dǎo)管下口有一定埋深。但注意導(dǎo)管埋入混凝土應(yīng)不小于2m。③混凝土灌注過(guò)程中觀測(cè)鋼筋籠吊筋，如果發(fā)現(xiàn)鋼筋籠因?yàn)閷?dǎo)管埋深過(guò)大而上浮時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)及時(shí)補(bǔ)救，補(bǔ)救的辦法是暫時(shí)停止混凝土灌注，通過(guò)測(cè)量混凝土面計(jì)算導(dǎo)管埋深，起拔拆除多余部分導(dǎo)管，然后再次進(jìn)行灌注。此時(shí)由于鋼筋籠已埋入混凝土中一定長(zhǎng)度，導(dǎo)管埋深減少后可有效減小鋼筋籠繼續(xù)上浮情況。

2.6 樁中出現(xiàn)斷樁、夾泥 在鉆孔灌注樁施工的過(guò)程中，斷樁事故的發(fā)生也是非常常見(jiàn)的一種質(zhì)量事故。在實(shí)際的鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，很有可能會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)管進(jìn)水、混凝土的供應(yīng)量不夠和提管時(shí)間等問(wèn)題，進(jìn)而就會(huì)導(dǎo)致斷樁事故的發(fā)生。對(duì)于鉆孔灌注樁施工中斷樁事故的處理一般采用移位補(bǔ)樁法、原位重鉆法和原位重挖法等。

2.7 樁頭混凝土高度短缺 已澆注的樁身混凝土，沒(méi)有達(dá)到設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高，須進(jìn)行接樁，造成人力、財(cái)力和時(shí)間的浪費(fèi)，加大工程成本。因此需要認(rèn)真做好清孔工作，確保清孔完成后孔口沒(méi)有泥塊返出；在空孔較長(zhǎng)的樁內(nèi)測(cè)量混凝土上升面時(shí)，需要控制好測(cè)量重錘的質(zhì)量。通常認(rèn)為使用5～40mm碎石混凝土?xí)r，重錘的質(zhì)量可以控制在1.5kg左右；使用5～25mm碎石混凝土?xí)r，重錘的質(zhì)量可以控制在1kg左右。在設(shè)計(jì)樁頂與地面距離不足4m時(shí)，一般認(rèn)為使用竹竿通過(guò)手感測(cè)量混凝土面更直觀，精度更高。對(duì)于水下灌注的樁身混凝土，為防止去樁頭造成樁頭短澆事故，必須在設(shè)計(jì)樁頂標(biāo)高之上，增加0.5～1.0m的高度，控制區(qū)間低限值用于泥漿比重小、灌注過(guò)程正常的樁，高限值用于發(fā)生過(guò)堵管、塌孔等灌注不順利的樁?；炷两K灌拔管前，需使用導(dǎo)管適當(dāng)?shù)夭鍝v混凝土，把樁身可能存在的氣泡盡量排出樁外后，以便精確測(cè)量混凝土面。也可通過(guò)導(dǎo)管插搗使樁頂混凝土攤平。

3 案例分析

3.1 工程概況

黃韓侯鐵路工程Ⅰ標(biāo)右線沙家河4號(hào)特大橋位于陜西省白水縣北塬鄉(xiāng)，橋址所處地區(qū)為黃土高原溝壑地貌，為跨越沙家河而設(shè)。由于靠近河道，地下水位較高，橋梁基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁施工。

鉆孔灌注樁施工主要包括鉆機(jī)定位、鉆孔、清孔、安放鋼筋籠、灌注混凝土等工序。由于黃土地區(qū)地質(zhì)條件差異較大，施工工序較多，施工條件較差，所以施工中常會(huì)產(chǎn)生一些質(zhì)量通病。這些質(zhì)量通病主要包括鉆孔偏斜、縮孔、導(dǎo)管進(jìn)水、導(dǎo)管堵管、鋼筋籠上浮、樁頂混凝土高度短缺等。

3.2 施工效果分析

在本工程鉆孔灌注樁施工過(guò)程中針對(duì)易發(fā)生施工質(zhì)量事故的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)防與及時(shí)的補(bǔ)救，工程得以順利進(jìn)行并提前26天完工，經(jīng)過(guò)專家鑒定樁基質(zhì)量完全符合工程質(zhì)量要求，為接下來(lái)的鐵路施工爭(zhēng)取了時(shí)間、保證了鐵路工程基礎(chǔ)的穩(wěn)定，圓滿完成工程任務(wù)。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，導(dǎo)致鉆孔灌注樁施工過(guò)程出現(xiàn)質(zhì)量事故的因素是多方面的。為了避免鉆孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量事故，施工單位不僅需要認(rèn)識(shí)到對(duì)鉆孔灌注樁施工質(zhì)量事故處理的重要性，還應(yīng)該做好鉆孔灌注樁施工前的準(zhǔn)備工作。同時(shí)，一旦發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)質(zhì)量事故，一定要認(rèn)真地分析導(dǎo)致出現(xiàn)質(zhì)量事故的原因，采取科學(xué)有效地措施防止質(zhì)量事故的進(jìn)一步擴(kuò)大。

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