鉆孔灌注樁工程施工常見問題及防治措施

聶新平

（南京廣順建設(shè)項(xiàng)目咨詢有限公司，210000）

1 引言

工程實(shí)踐表明，鉆孔灌注樁是民用和工業(yè)建筑廣泛應(yīng)用的一種基礎(chǔ)形式，具有適應(yīng)性強(qiáng)、施工操作簡單、設(shè)備投入不大等優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式。鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下或地面以下進(jìn)行，其施工過程無法直接觀察，成樁后除了用先進(jìn)的儀器檢測外，不能進(jìn)行直接開挖驗(yàn)收，因而施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失和不良的社會(huì)影響。

2 問題的提出

鉆孔灌注樁以其承載力大、造價(jià)低、適用于各種土質(zhì)、能制成較大直徑和各種長度樁的特點(diǎn)，越來越廣泛地運(yùn)用于橋梁和高層建筑的基礎(chǔ)。然而由于其施工技術(shù)復(fù)雜、工藝流程相互銜接緊密，且多在水下及地下進(jìn)行，影響施工因素較多，很容易出現(xiàn)各種質(zhì)量缺陷，如蜂窩、空洞、夾泥斷樁和縮徑等，影響樁身的完整性和單樁的承載能力。為避免出現(xiàn)質(zhì)量事故，應(yīng)對鉆孔灌注樁施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量控制，主要是對成孔質(zhì)量、鋼筋籠質(zhì)量和砼灌注質(zhì)量的控制，以確保工程質(zhì)量和施工進(jìn)度。

3 常見的施工問題分析

3.1 護(hù)筒外壁冒水

3.1.1 產(chǎn)生原因

埋設(shè)護(hù)簡時(shí)周圍填土不密實(shí)，或起落鉆頭時(shí)碰動(dòng)了護(hù)筒。

3.1.2 防治措施

在埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，四周的土應(yīng)選用最佳含水量的黏土分層夯實(shí)。鉆頭起落時(shí)，應(yīng)防止碰撞護(hù)筒。發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆孔， 用黏土在四周填實(shí)加固，若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時(shí)，則應(yīng)重新安裝護(hù)筒。

3.2 孔壁坍落

3.2.1 產(chǎn)生原因

土質(zhì)松散，護(hù)壁泥漿密度和濃度不足；護(hù)筒埋深位置不合適，埋設(shè)在砂或粗砂層中；鉆進(jìn)速度過快，在孔壁上來不及形成泥膜；孔內(nèi)水頭高度不夠或出現(xiàn)承壓水，降低了靜水壓力；沖擊錐、掏渣筒或安放鋼筋籠時(shí)撞擊孔壁。

3.2.2 防治措施

在松散砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺，選用較大密度、黏度、膠體率的優(yōu)質(zhì)泥漿，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位；將護(hù)筒的底部貫人黏土中 0.5m 以上；搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。如孔口發(fā)生坍塌，應(yīng)先探明坍塌位置，將砂和黏土混合物回填到坍孔位置以上 1-2m，如坍孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實(shí)后再進(jìn)行鉆孔。

3.3 縮頸

3.3.1 產(chǎn)生原因

塑性土膨脹。

3.3.2 防治措施

采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹。如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

3.4 樁孔偏斜

3.4.1 產(chǎn)生原因

鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆頭、鉆桿中心線不同軸所致；遇有傾斜度的軟弱土層交界處或巖石傾斜處，鉆頭所受阻力不均；遇較大的孤石、探頭石等地下障礙物。

3.4.2 防治措施

先將場地夯實(shí)平整，鉆架就位后要調(diào)整，使鉆盤與底座水平，鉆架頂端的起重滑輪邊緣同固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者應(yīng)在同一軸線，并注意經(jīng)常檢查和校正；在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí)，鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應(yīng)于孔中局部回填黏土至偏孔處 0.5m 以上，重新鉆進(jìn)。

4 施工中的故障排除方法

鉆孔過程中的坍孔、卡管、掉物等故障，可分別采用回填重鉆、淤泥吸拔、叉鉤打撈等方法，只要工前認(rèn)真檢查，有的故障可避免。下面重點(diǎn)談?wù)劃仓^程中出現(xiàn)的故障及處理方法。

4.1 卡管

原因不外乎有：混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析，各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在管中停留時(shí)間過長而卡管，導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。

排除的辦法有：(1)錘擊導(dǎo)管法蘭，吊繩上下抖動(dòng)等兼可疏通。個(gè)別嚴(yán)重的，也可安裝附著式振動(dòng)器，但最好在一開始就采用，其害處是振動(dòng)可疏通，同樣也可使混凝土離析。(2)若卡管位置在地面以下不多遠(yuǎn)者，可用 25mm 以上的鋼筋沖搗。(3)在導(dǎo)管外加焊鐵板，利用導(dǎo)管下落時(shí)鐵板與其它卡座的撞擊振動(dòng)疏通。(4)導(dǎo)管進(jìn)水，能在導(dǎo)管中聽到“嘶嘶”的水流聲，此時(shí)應(yīng)迅速查明漏水的位置，在埋深允許的情況下，盡量將其埋在混凝土中。否則，應(yīng)提升導(dǎo)管，處理好漏水以后，設(shè)置隔水栓重下導(dǎo)管，重新澆筑，所以應(yīng)率先做好水密試驗(yàn)。

4.2 導(dǎo)管進(jìn)水

其原因有：首灌混凝土量不足或?qū)Ч芸谔嵘^高以至無埋深；誤測導(dǎo)致導(dǎo)管提升至混凝土面外，其基本現(xiàn)象為導(dǎo)管中會(huì)重新充水，孔內(nèi)水位明顯下降。其解決辦法為：(1)如果是第一種原因造成的進(jìn)水，可用導(dǎo)管作為吸管，用空管吸泥方法將孔內(nèi)混凝土吸出，重新灌注。(2)第二種原因則可采用重插法。即重新插入混凝土中，用泥漿泵抽出管內(nèi)的泥漿，再重新澆灌混凝土。其前提條件是表面混凝土沒初凝，若超過初凝時(shí)間則作為廢樁。若沒埋深，但導(dǎo)管內(nèi)有混凝土面而沒進(jìn)水，則插入重澆，但有可能造成夾層，應(yīng)注意測試。(3)若導(dǎo)管已離樁頂不遠(yuǎn)時(shí)進(jìn)水，可在以后基礎(chǔ)開挖中埋入護(hù)筒，清除沉渣及軟弱混凝土層，安裝同樣直徑的模板，澆筑混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

4.3 導(dǎo)管拔斷或拔不出

其原因有埋深過大，時(shí)間長后造成混凝土初凝，引起摩阻力過大，螺栓擰緊力矩不足。處理辦法有：(1)加強(qiáng)測深，控制埋深。(2)若導(dǎo)管斷在混凝土中，則繼續(xù)澆筑，權(quán)當(dāng)加入鋼筋；若導(dǎo)管斷在混凝土外，則采用重插法，設(shè)置隔水栓，重下導(dǎo)管重新澆筑，前提同樣是混凝土未初凝。(3)若用上述方法處理無效時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管拔出，將已灌的混凝土吸出，抽出鋼筋籠，重新清孔，下鋼筋籠，下混凝土，再無法處理時(shí)，只能按廢樁對待。

4.4 廢樁與補(bǔ)樁

由于橋梁上樁位可選擇的余地不大，《規(guī)范》要求樁徑中心距在承臺底面處不得小于樁徑的 1.5 倍。因此，廢樁情況應(yīng)絕對避免，實(shí)在無法避免，只得采用補(bǔ)樁的方法。補(bǔ)樁分兩種：(1)原樁位上補(bǔ)。此時(shí)可采用反循環(huán)鉆機(jī)除去鉆錐，泥漿泵將泥渣及混凝土渣吸排出去，并短時(shí)可采用清水清孔，在鉆頭上焊接十字鋼鋼骨架對原樁頂面搗刮，然后下導(dǎo)管繼續(xù)澆筑，以后加強(qiáng)檢測。(2)原樁位報(bào)廢。一般要補(bǔ)對稱兩根，且無樁位，常采用原樁位上補(bǔ)一根，旁邊再澆一根的方法，但這種方法必須經(jīng)設(shè)計(jì)部門認(rèn)可。另外，斷樁位置越上越危險(xiǎn)，因此補(bǔ)樁時(shí)應(yīng)充分考慮這個(gè)因素。

5 結(jié)束語

由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行，施工質(zhì)量較難控制，這就要求我們在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對施工過程中可能會(huì)發(fā)生的一些問題進(jìn)行全面分析，落實(shí)預(yù)防措施，做到科學(xué)組織，精心施工，嚴(yán)格管理，這些施工中常見問題是可以避免的。