橋梁鉆孔灌注樁施工常見問(wèn)題及防治措施

包偉華

摘? 要：鉆孔灌注樁是樁基礎(chǔ)上最為常見的形式，在我國(guó)交通運(yùn)輸領(lǐng)域和城市建設(shè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，鉆孔灌注樁成樁的好壞對(duì)工程施工質(zhì)量以及施工安全都有決定性的影響，因此相關(guān)人員應(yīng)該高度重視鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量。該文以橋梁鉆灌注孔樁為例，分析總結(jié)了其在施工過(guò)程中常見的一些問(wèn)題并提出了相應(yīng)的解決措施，希望能夠?yàn)轭愃频氖┕すこ烫峁┮欢ǖ慕梃b。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁;常見問(wèn)題;防治措施

中圖分類號(hào)：U443? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

鉆孔灌注樁施工過(guò)程中施工操作較為簡(jiǎn)單，適應(yīng)周圍環(huán)境能力較強(qiáng)，通常對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求不高，這一系列特點(diǎn)使鉆孔灌注樁技術(shù)在橋梁建設(shè)和工業(yè)建筑建設(shè)中被廣泛應(yīng)用。

1 鉆孔過(guò)程中常見的施工問(wèn)題及防治措施

1.1 坍孔

1.1.1 鉆孔坍孔

在鉆孔過(guò)程中如果地基是粉性或者砂性地質(zhì)，那么會(huì)很容易發(fā)生坍孔現(xiàn)象。在施工過(guò)程中如果發(fā)生坍孔，孔內(nèi)的水位會(huì)突然降落同時(shí)產(chǎn)生細(xì)密的水泡，導(dǎo)致鉆桿鉆入受阻，鉆機(jī)承擔(dān)較大的負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致鉆頭無(wú)法運(yùn)轉(zhuǎn)。造成坍孔的原因有很多，象：護(hù)筒埋深不足或者鉆孔周圍黏土的壓實(shí)度不夠;護(hù)筒厚度及長(zhǎng)度不符合要求;鉆孔內(nèi)部水位不夠，水頭壓力較低;礫石層有滲水現(xiàn)象，鉆孔中有跑水現(xiàn)象;鉆孔中泥漿過(guò)稀;孔壁中還沒(méi)有形成泥膜就已經(jīng)成孔，成孔過(guò)快;造孔機(jī)械施力過(guò)大，減弱了護(hù)筒和土層之間的黏著力。

1.1.2 下鋼筋籠時(shí)發(fā)生坍孔

孔壁坍塌現(xiàn)象還有可能發(fā)生在下放鋼筋骨架的時(shí)候。導(dǎo)致下鋼筋籠時(shí)發(fā)生坍孔的原因可能是鋼筋籠下放過(guò)猛或者鋼筋籠骨架有傾斜，彎曲。因此在下放鋼筋籠時(shí)應(yīng)盡量放慢速度，保證上下節(jié)鋼筋籠的焊接處在同一條直線上，另外在下放時(shí)應(yīng)該隨時(shí)觀察孔內(nèi)的水位。

1.1.3 灌注混凝土坍孔

在對(duì)混凝土進(jìn)行灌注時(shí)，如果護(hù)筒外有因?yàn)樗簧仙绯鲎o(hù)筒的泥漿，并且不久后泥漿下降隨著有氣泡產(chǎn)生，那么極有可能是發(fā)生了灌注混凝土坍孔現(xiàn)象。這時(shí)我們可以使用適當(dāng)?shù)膬x器進(jìn)行測(cè)探，如果原有的深度比探頭測(cè)出的表面深度高，那么可以斷定此時(shí)發(fā)生了灌注混凝土坍孔。

1.2 鉆孔偏斜

鉆孔偏斜多數(shù)是因?yàn)殂@孔機(jī)械安裝缺乏穩(wěn)定性，鉆孔作業(yè)的時(shí)候鉆機(jī)不穩(wěn)或者鉆桿發(fā)生彎曲，另外如果地面的軟硬度分布不均，或者土壤中夾雜大的雜石、硬物等也都會(huì)導(dǎo)致樁孔出現(xiàn)較大程度的偏斜。為了防止這一現(xiàn)象產(chǎn)生，可以在施工前將施工場(chǎng)地夯實(shí)，保證枕木著地均勻，在進(jìn)行鉆機(jī)安裝時(shí)應(yīng)該使轉(zhuǎn)盤中心與起吊滑輪在同一條直線上。如果鉆孔地層地質(zhì)不均勻，為了保證鉆孔的質(zhì)量，應(yīng)該使用自重大、鉆桿堅(jiān)硬的鉆機(jī)，特別注意當(dāng)進(jìn)入不均勻地層或者斜狀巖層時(shí)，應(yīng)該盡量放慢鉆速。在開鉆前和進(jìn)鉆過(guò)程中應(yīng)該對(duì)樁機(jī)的水平度和垂直度進(jìn)行及時(shí)地檢查和復(fù)核，發(fā)現(xiàn)鉆孔有偏斜的現(xiàn)象可以嘗試將鉆機(jī)的鉆頭稍稍提起，并進(jìn)行上下反復(fù)適當(dāng)沖擊，將地層中的硬土去除。

1.3 縮頸

縮頸現(xiàn)象主要發(fā)生在飽和性黏土、淤泥質(zhì)黏土中，這些地層土質(zhì)的主要特點(diǎn)是含水量較高、可塑性較強(qiáng)，當(dāng)鉆機(jī)的鉆頭進(jìn)入這些土質(zhì)層之后，孔壁極易發(fā)生回縮。另外如果鉆頭在使用過(guò)程中發(fā)生較大程度的磨損，鉆頭的直徑不符合施工相關(guān)需求，同樣也會(huì)導(dǎo)致縮徑現(xiàn)象。

為了有效預(yù)防這一問(wèn)題產(chǎn)生，施工過(guò)程中如果遇到上述地層，應(yīng)該對(duì)鉆進(jìn)速度進(jìn)行嚴(yán)格控制，鉆過(guò)該特殊地層之后再進(jìn)行提鉆掃孔。

1.4 樁底沉渣過(guò)多

導(dǎo)致樁底沉渣過(guò)多的原因可能是：1）鉆孔沒(méi)有進(jìn)行清理或者清理不凈;2）泥漿占比不足或者孔中泥漿的注入量不夠，孔內(nèi)的沉渣很難浮到上部;3）下放鋼筋籠過(guò)程中，鋼筋籠撞擊到孔壁使孔壁上的泥土落在了樁底;4）清孔工作完成后沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行灌注，導(dǎo)致孔壁的泥漿發(fā)生沉積。

為了防止樁底大量沉渣，首先在成孔后應(yīng)該將鉆頭向上提升，距離孔底保持在10 cm～20 cm，鉆頭以一定的速度保持空轉(zhuǎn)至少30 min。其次應(yīng)該保證泥漿的質(zhì)量，選擇使用各項(xiàng)性能都符合具體施工要求的泥漿，控制好泥漿的黏稠度。第三，在完成鋼筋籠下放工作后，應(yīng)該進(jìn)行沉淀量檢測(cè)，如果不符合要求則應(yīng)該進(jìn)行二次清孔處理。第四，進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，應(yīng)該在導(dǎo)管底部與孔底之間留有一定的空間，確保混凝土儲(chǔ)備量充足，導(dǎo)管埋入的位置在混凝土以下1 m以上，這樣混凝土才有足夠的沖擊力將孔底的沉渣沖落，從而使孔底足夠清潔。

1.5 卡鉆掉鉆

如果地質(zhì)中相鄰的巖層強(qiáng)度差距較大，當(dāng)鉆孔經(jīng)過(guò)它們的分界面時(shí)，應(yīng)該及時(shí)地根據(jù)實(shí)際地質(zhì)情況對(duì)鉆頭進(jìn)行調(diào)整，否則極易形成“卡鉆”現(xiàn)象，或者導(dǎo)致鉆頭在泥漿中無(wú)法提升。遇到這種情況不可強(qiáng)行上提鉆頭，避免掉鉆或發(fā)生坍孔，正確的操作方式是放慢速度轉(zhuǎn)動(dòng)上提，通常情況下反復(fù)幾次便可解決，如果問(wèn)題較為嚴(yán)重，則應(yīng)該停止鉆頭鉆進(jìn)，使用沖抓或沖擊錐沖孔，之后再配合鉆進(jìn)進(jìn)行跟進(jìn)?！暗翥@”則是由于鉆桿與鉆錐間松動(dòng)或鉆桿斷裂所致，發(fā)生掉鉆時(shí)可以使用套繩，打撈鉤或沖抓錐抓取。為了防止卡鉆或者掉鉆現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)該定期更換鉆頭之間的鏈接器件并及時(shí)檢查鉆孔壁的穩(wěn)定狀況。另外進(jìn)行“打撈”時(shí)應(yīng)該先用探針確定鉆頭的位置，找到確切位置后保證抓住鉆頭一次打撈成功，盡量避免起吊至空中再次落入孔中現(xiàn)象發(fā)生。

2 混凝土灌注、成樁過(guò)程中常見的問(wèn)題及防治措施

2.1 灌注卡管

灌注過(guò)程中發(fā)生卡管的原因可能有以下幾種：1）混凝土離析;2）混凝土存在過(guò)大的骨料將導(dǎo)管卡住;3）機(jī)械發(fā)生故障混凝土無(wú)法連續(xù)澆注，混凝土在導(dǎo)管中停留的時(shí)間過(guò)長(zhǎng);4）導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水等。

為了防止這一問(wèn)題產(chǎn)生，首先在進(jìn)行混凝土灌注時(shí)應(yīng)該選擇使用性能較好的混凝土，坍落度在18 cm～22 cm。其次應(yīng)該保證導(dǎo)管間緊密連接保證其密閉性，在使用前進(jìn)行一定壓力試水處理，避免發(fā)生導(dǎo)管進(jìn)水現(xiàn)象。第三，進(jìn)行混凝土澆灌時(shí)，應(yīng)該保證澆灌的連續(xù)性，如果施工季節(jié)是夏季，可以在混凝土中加入一定量的緩凝劑，防止混凝土過(guò)早凝固。

2.2 埋管深度不達(dá)標(biāo)

根據(jù)相關(guān)規(guī)定，灌注導(dǎo)管的底端與孔底應(yīng)保持300 mm～500? mm的距離，進(jìn)行初灌時(shí)導(dǎo)管埋深不應(yīng)小于800 mm。在進(jìn)行初灌時(shí)，一些施工單位有初灌不足的現(xiàn)象發(fā)生，導(dǎo)致埋管的深度無(wú)法符合要求。另外一些施工單位沒(méi)有準(zhǔn)備足夠充分的導(dǎo)管規(guī)格，在進(jìn)行安裝時(shí)配管有一定的難度，導(dǎo)管底至孔底距離偏大現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，進(jìn)而產(chǎn)生初灌量不足的問(wèn)題導(dǎo)致埋管深度不符合標(biāo)準(zhǔn)。為了防止這一問(wèn)題產(chǎn)生，初灌量應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)樁徑、導(dǎo)管的管徑、導(dǎo)管的長(zhǎng)度以及泥漿的濃度進(jìn)行計(jì)算。

2.3 鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮的形成原因包括鋼筋籠沒(méi)有采取必要的固定措施;混凝土的灌注接近初凝，在表面已經(jīng)形成硬殼，導(dǎo)管底端沒(méi)有及時(shí)提升至鋼筋籠底端以上，混凝土從導(dǎo)管流出后帶動(dòng)鋼筋籠向上頂上升。因此進(jìn)行施工時(shí)，應(yīng)該精確確定鋼筋籠的初始位置并將其固定在護(hù)筒上;放慢混凝土的澆灌速度，尤其是當(dāng)混凝土接近鋼筋籠下端時(shí)，避免鋼筋籠頂受到帶動(dòng)上浮。此外在進(jìn)行灌注時(shí)應(yīng)盡量保證灌注的連續(xù)性，降低灌注的時(shí)間，避免混凝土進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變差。

2.4 斷樁

斷樁是由于混凝土不連續(xù)，凝固?；炷林虚g填充了一些沖洗液或泥渣土等。為了防止斷樁現(xiàn)象產(chǎn)生，在成孔后必須進(jìn)行認(rèn)真清洗，清洗后應(yīng)及時(shí)地灌注混凝土，且要保證混凝土的灌注過(guò)程要快速連續(xù)，灌注量充足，在灌注過(guò)程中盡量防止停電或者停水情況的發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

總之，對(duì)鉆孔灌注樁造成影響的因素有很多，一旦灌注完成再進(jìn)行處理補(bǔ)救的難度非常大，因此應(yīng)該在施工過(guò)程中加以重視，保證每一個(gè)鉆孔樁的質(zhì)量，從而保證建筑工程的整體施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]劉志勇.鉆孔樁施工常見問(wèn)題分析及處理對(duì)策[J].北方交通，2006（4）：64-66.

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