鉆孔灌注樁施工缺陷及相關(guān)處理措施

張 衛(wèi) 東

(昌陸建筑工程集團(tuán)有限公司，山西 太原 030024)

鉆孔灌注樁作為目前應(yīng)用范圍較廣、應(yīng)用量較大的樁基之一，具有施工噪聲小、振動(dòng)小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)又具有相應(yīng)的缺點(diǎn)，如施工質(zhì)量不易控制、施工周期長(zhǎng)、施工時(shí)污染環(huán)境等。因此在進(jìn)行相關(guān)施工時(shí)，應(yīng)對(duì)鉆孔灌注樁自身的缺點(diǎn)和施工后樁體的缺陷等進(jìn)行控制。隨著施工技術(shù)水平的不斷提高，有些缺點(diǎn)及缺陷已經(jīng)被攻克，但還存在一些遺漏的部分亟待解決。

1 施工工藝

鉆孔灌注樁成孔時(shí)需對(duì)孔壁進(jìn)行護(hù)壁施工，護(hù)壁施工方法包括泥漿護(hù)壁法和全套管施工法兩種，由于受文章篇幅限制，本文即對(duì)應(yīng)用量最廣的泥漿護(hù)壁法施工工藝進(jìn)行分析。

在進(jìn)行鉆孔灌注樁施工前，應(yīng)首先選擇適宜的施工機(jī)械，即鉆機(jī)和鉆具，并選擇寬闊、穩(wěn)定的場(chǎng)地進(jìn)行安裝。鉆機(jī)所在場(chǎng)地穩(wěn)定才能確保鉆機(jī)在成孔過(guò)程中不發(fā)生傾斜，也不會(huì)使所鉆的孔歪斜，從而影響成孔質(zhì)量。選擇鉆機(jī)安裝場(chǎng)地時(shí)，若發(fā)現(xiàn)周邊場(chǎng)地土層較軟或底層表面不平時(shí)，應(yīng)首先對(duì)場(chǎng)地土層進(jìn)行適當(dāng)加固處理，如搭設(shè)鋼板或使用推土機(jī)平整場(chǎng)地等，確保鉆機(jī)安裝穩(wěn)定、水平。安裝完鉆機(jī)和鉆具后，隨即開(kāi)始進(jìn)行護(hù)筒埋設(shè)工作。埋設(shè)護(hù)筒可有效避免出現(xiàn)塌孔的事故，并且可隔離地層表面水，還可固定樁孔的具體位置。選擇護(hù)筒時(shí)可以選擇木護(hù)筒、鋼護(hù)筒、鋼筋混凝土護(hù)筒等，確保護(hù)筒的密封性后方可進(jìn)行鉆孔施工。

在進(jìn)行鉆孔施工時(shí)，應(yīng)首先在埋設(shè)的護(hù)筒中懸吊中垂線，查看中垂線上端和下端是否分別位于護(hù)筒的中心位置，確保成孔豎直，避免成孔出現(xiàn)歪斜等影響施工質(zhì)量的現(xiàn)象。鉆孔施工時(shí)，若采用的鉆孔方式為沖擊式鉆孔或沖抓式鉆孔時(shí)，應(yīng)每鉆進(jìn)一定深度對(duì)孔底進(jìn)行清理，提高施工效率，同時(shí)也可對(duì)孔底的雜物進(jìn)行清理，避免后續(xù)澆筑混凝土施工時(shí)出現(xiàn)斷樁等事故。

在對(duì)成孔進(jìn)行清孔后，將提前綁扎的鋼筋籠吊裝至孔內(nèi)，通過(guò)微調(diào)的方式將鋼筋籠固定于孔內(nèi)中心位置，確保鉆孔灌注樁的保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)和驗(yàn)收要求。將孔內(nèi)鋼筋籠固定后，進(jìn)行混凝土澆筑施工工作。在混凝土澆筑施工時(shí)，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行澆筑、振搗施工，直至澆筑至頂，避免樁內(nèi)混凝土出現(xiàn)斷裂，從而產(chǎn)生斷樁現(xiàn)象，影響施工質(zhì)量。

2 施工過(guò)程中存在的問(wèn)題及相應(yīng)的預(yù)防措施

2.1 存在的問(wèn)題

在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中，極易出現(xiàn)斷樁、縮徑、孔壁坍塌、鉆孔偏斜、護(hù)筒四周冒水、鋼筋籠上浮、導(dǎo)管堵塞等現(xiàn)象，每種問(wèn)題產(chǎn)生的原因分別如下：

1)斷樁。

在鉆孔灌注樁施工階段，極易出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，這主要是由于在進(jìn)行施工過(guò)程中，泥漿護(hù)壁導(dǎo)管過(guò)長(zhǎng)，泥漿凝結(jié)時(shí)間較短，在泥漿進(jìn)入混凝土表面時(shí)不能有效起到護(hù)壁作用，且加之沖洗液的使用，導(dǎo)致混凝土配合比發(fā)生變化，混凝土不能按照預(yù)期要求凝固，最終導(dǎo)致混凝土內(nèi)部出現(xiàn)斷層而導(dǎo)致斷樁；除此之外還有地下水的作用、導(dǎo)管的不斷拉拔、混凝土澆筑的失誤等因素，均會(huì)導(dǎo)致鉆孔灌注樁出現(xiàn)斷裂，從而影響樁的承載力。

2)縮徑。

鉆孔灌注樁出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象的主要原因是由于天氣原因，使得土體內(nèi)溫差較大或含水率較高，土體發(fā)生膨脹變形，最終導(dǎo)致鉆孔灌注樁出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象。

3)孔壁坍塌。

鉆孔灌注樁孔壁出現(xiàn)坍塌的主要原因是由于泥漿護(hù)壁施工不到位，成孔四周土體土質(zhì)較為松散，護(hù)筒四周密封不到位，導(dǎo)致護(hù)筒內(nèi)水位較高，土體含水率較高，最終出現(xiàn)孔壁坍塌，影響成孔質(zhì)量。

4)鉆孔偏斜。

鉆孔偏斜是鉆孔灌注樁施工中最常見(jiàn)的問(wèn)題之一，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因是由于鉆機(jī)或鉆具安裝不夠牢固、鉆機(jī)下部地基穩(wěn)定性較差或鉆孔時(shí)遇到硬度差異較大的異物。

5)護(hù)筒四周冒水。

護(hù)筒四周冒水主要是由于護(hù)筒四周未進(jìn)行密封施工，護(hù)筒內(nèi)土體水位高于筒外，受水位差影響而冒水。除此之外是由于施工時(shí)施工人員操作不當(dāng)將護(hù)筒壁破壞所致。

6)鋼筋籠上浮。

澆筑混凝土?xí)r鋼筋籠出現(xiàn)上浮現(xiàn)象，主要是由于鋼筋籠未有效固定，隨下部混凝土拌合物不斷流入孔底，鋼筋籠受浮力影響不斷上??；其次是由于導(dǎo)管埋設(shè)較深，提管時(shí)鋼筋籠受導(dǎo)管向上移動(dòng)影響而上浮。

7)導(dǎo)管堵塞。

在鉆孔灌注樁混凝土澆筑施工時(shí)，受混凝土拌合物原材料因素影響，如混凝土中粗骨料粒徑較大；或受人為因素影響，如施工時(shí)為斷續(xù)施工，混凝土拌合物在導(dǎo)管內(nèi)輕微凝固等現(xiàn)象，均是導(dǎo)管發(fā)生堵塞的主要原因。

2.2 防治措施

1)斷樁。

為避免鉆孔灌注樁出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象，在施工時(shí)應(yīng)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，對(duì)地下水比較活躍的部位進(jìn)行止水或降水，當(dāng)水位達(dá)到施工條件時(shí)再進(jìn)行混凝土澆筑施工工作。澆筑混凝土?xí)r應(yīng)使用導(dǎo)管進(jìn)行施工，確?；炷翞檫B續(xù)澆筑施工。

2)縮徑。

為避免鉆孔灌注樁出現(xiàn)縮徑現(xiàn)象，施工時(shí)應(yīng)提高泥漿的材料強(qiáng)度，確保泥漿可抵抗一定的變形能力，除此之外還應(yīng)在導(dǎo)正器外表面安裝一定數(shù)量的合金刀片，當(dāng)出現(xiàn)縮徑事故時(shí)，使用刀片對(duì)孔壁進(jìn)行切割，以滿足設(shè)計(jì)要求。

3)孔壁坍塌。

避免孔壁坍塌，應(yīng)在埋設(shè)護(hù)筒施工時(shí)，增加護(hù)筒的埋置深度，護(hù)筒四周使用優(yōu)質(zhì)土體進(jìn)行密封，使用優(yōu)質(zhì)泥漿控制護(hù)筒內(nèi)部的水位。澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)縮短澆筑時(shí)間，提高施工速度。

4)鉆孔偏斜。

施工前、施工過(guò)程中，應(yīng)不定時(shí)對(duì)鉆具的垂直度進(jìn)行檢查，并記錄，若發(fā)現(xiàn)存在偏差立即進(jìn)行糾正。

5)護(hù)筒四周冒水。

增加護(hù)筒埋置深度，提高護(hù)筒四周的密封性，控制護(hù)筒內(nèi)的水位。進(jìn)行鉆進(jìn)施工時(shí)，避免鉆具觸碰護(hù)筒，若發(fā)現(xiàn)護(hù)筒四周出現(xiàn)冒水則應(yīng)重新安裝護(hù)筒。

6)鋼筋籠上浮。

澆筑混凝土施工前，應(yīng)在鋼筋籠頂部增加鋼筋籠配重，避免鋼筋籠受混凝土拌合物浮力作用而上浮。除此之外，還可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工情況，控制導(dǎo)管的埋深，避免拔管時(shí)鋼筋籠隨導(dǎo)管向上運(yùn)動(dòng)而上浮。

7)導(dǎo)管堵塞。

澆筑鉆孔灌注樁混凝土?xí)r，應(yīng)連續(xù)作業(yè)?；炷涟韬衔镞M(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)后應(yīng)立即對(duì)混凝土的坍落度進(jìn)行檢查，確?；炷辆哂幸欢ǖ牧鲃?dòng)性；同時(shí)還應(yīng)對(duì)混凝土內(nèi)粗骨料的粒徑進(jìn)行抽查，避免出現(xiàn)粒徑較大而導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞，從而影響施工質(zhì)量。

3 鉆孔灌注樁缺陷補(bǔ)救處理方法

鉆孔灌注樁施工完成后，檢測(cè)人員發(fā)現(xiàn)鉆孔灌注樁內(nèi)存在各種缺陷，需對(duì)樁基進(jìn)行補(bǔ)救處理時(shí)，可采用原位復(fù)樁法、接樁法、補(bǔ)樁法、改變施工順序和成樁方法等一系列措施確保樁基施工滿足規(guī)范和驗(yàn)收要求。

3.1 原位復(fù)樁法

原位復(fù)樁法顧名思義為在原來(lái)位置澆筑新樁，具體施工時(shí)應(yīng)將原樁切割、破碎，清除碎渣后重新綁扎鋼筋、澆筑施工。該種方法施工成本高、施工周期長(zhǎng)，無(wú)需變更樁位即可施工。

3.2 接樁法

接樁法主要適用于樁基頂標(biāo)高不能滿足設(shè)計(jì)要求，需在樁頂進(jìn)行接樁以滿足設(shè)計(jì)要求，具體施工時(shí)應(yīng)根據(jù)具體工程情況進(jìn)行接樁，如可采用開(kāi)挖接樁法和嵌入式接樁法進(jìn)行施工。上述兩種接樁方法的主要區(qū)別為當(dāng)灌注樁未澆筑完成時(shí)發(fā)生混凝土停澆事故，可使用嵌入式接樁法進(jìn)行施工，其他情況時(shí)可采用開(kāi)挖接樁法直接進(jìn)行施工。

3.3 補(bǔ)樁法

鉆孔施工時(shí)若發(fā)現(xiàn)成孔位置與設(shè)計(jì)位置出現(xiàn)偏差，經(jīng)計(jì)算后需在成孔間進(jìn)行補(bǔ)樁，以滿足設(shè)計(jì)要求的承載力，此時(shí)需采用補(bǔ)樁法進(jìn)行施工。

3.4 改變施工順序和成樁方法

樁基施工完成后發(fā)現(xiàn)樁基存在質(zhì)量缺陷，往往是由于施工順序操作不當(dāng)或施工工藝不當(dāng)所致，因此成樁后應(yīng)首先對(duì)存在事故問(wèn)題的樁基進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固處理，且為避免類似事故發(fā)生，應(yīng)對(duì)施工順序或施工工藝進(jìn)行優(yōu)化處理，確保樁基施工質(zhì)量。如在施工時(shí)，若樁基間距較小，則可使用間隔成樁法進(jìn)行施工，除此之外在鉆孔時(shí)發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)地下水位較高，則可使用套管內(nèi)成樁的方法進(jìn)行施工。

4 結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁具有成樁無(wú)明顯振動(dòng)、成樁造價(jià)低、施工質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，但在具體成樁施工過(guò)程中，易使樁基出現(xiàn)斷樁、縮徑、孔壁坍塌、鉆孔偏斜、護(hù)筒四周冒水、鋼筋籠上浮、導(dǎo)管堵塞等事故，從而影響施工質(zhì)量。本文根據(jù)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得到解決上述樁基施工質(zhì)量問(wèn)題的防治措施，同時(shí)也得到了鉆孔灌注樁缺陷補(bǔ)救處理方法，可為后續(xù)鉆孔灌注樁施工提供相應(yīng)的技術(shù)和理論參考。