旋挖鉆孔灌注樁常見施工問題的防控舉措探討

樊鵬

摘 要：旋挖鉆孔灌注樁作為當下最為常用的樁基施工工藝，其工藝較為復(fù)雜、涉及環(huán)節(jié)眾多，以至于施工之中易出現(xiàn)各類施工問題，影響樁基施工的順利進行與樁基的施工質(zhì)量。對此，本文就旋挖鉆孔灌注樁各類常見施工問題的成因與防控予以簡要探討，以供借鑒參考。

關(guān)鍵詞：旋挖鉆孔灌注樁;施工問題;成因分析;防控舉措

1 旋挖鉆孔灌注樁常見施工問題的成因分析

1.1 卡鉆

卡鉆的成因主要為：（1）鉆斗轉(zhuǎn)速過快或一次性鉆進過深，鉆頭內(nèi)碎石從排水口擠出，夾在鉆頭與孔壁的空隙而導(dǎo)致卡鉆;（2）孔壁存在的探頭石未勘察到造成卡鉆;（3）孔位出現(xiàn)偏斜而造成卡鉆;（4）孔徑變小導(dǎo)致卡鉆。

1.2 埋鉆

埋鉆的成因主要為：（1）鉆進進尺太長未提鉆，以致過多的沉渣埋住鉆斗，或是鉆進過程中出現(xiàn)塌孔而發(fā)生埋鉆;（2）向上提鉆時因操作失誤拉斷鋼絲繩而導(dǎo)致鉆頭或鉆桿被埋;（3）工作扭矩過大，以致鉆桿出現(xiàn)斷裂，提引器損壞而導(dǎo)致埋鉆。

1.3 孔壁坍塌

塌孔的成因主要為：（1）地質(zhì)較差地段穩(wěn)定性差，處理不當發(fā)生塌孔;（2）鉆進操作失誤，鉆頭晃動或提鉆時與孔壁發(fā)生碰撞導(dǎo)致塌孔;（3）鋼筋籠吊放時出現(xiàn)偏斜，刮蹭孔壁導(dǎo)致孔壁坍塌;（4）泥漿質(zhì)量差，不能有效進行護壁而造成孔壁坍塌。

1.4 樁孔偏斜

樁孔偏斜的成因主要為：（1）鉆機未按要求校核鉆桿垂直度，致使鉆桿鉆進時未嚴格垂直而導(dǎo)致孔位偏斜;（2）鉆機就位時未固定牢靠，以致鉆孔時鉆機晃動而導(dǎo)致樁孔鉆偏;（3）樁基處于軟弱地層或軟硬不一的地層，使得鉆頭受力不均而出現(xiàn)鉆偏;（4）對于施工土層內(nèi)的探頭石未提前探明，鉆頭接觸時方向改變出現(xiàn)鉆偏。

1.5 沉渣超標

沉渣超標的成因主要為：（1）護壁泥漿質(zhì)量差，以致鉆進過程中孔壁坍塌而導(dǎo)致沉渣過厚;（2）砂質(zhì)地層鉆進時，不可避免的會有砂混入并沉至孔底而造成沉渣超標;（3）鋼筋籠下放操作不規(guī)范，碰撞孔壁造成孔壁坍塌形成沉渣;（4）清孔不徹底，致使沉渣超標。

1.6 斷樁

斷樁的成因主要為：（1）樁身灌注過程中，因過度振搗砼離析降低砼強度，在外部擾動影響下出現(xiàn)斷樁;（2）砼配比不當，灌注時出現(xiàn)堵管導(dǎo)致灌注被迫中斷引發(fā)斷樁;（3）提拔導(dǎo)管時碰撞鋼筋籠，致使孔壁坍塌、樁身夾泥而引發(fā)斷樁;（4）導(dǎo)管提拔不及時、埋深過大難以拔出，且處置時間過久致使先灌注砼初凝，樁身形成軟弱夾層而導(dǎo)致斷樁。

2 旋挖鉆孔灌注樁常見施工問題的防控舉措

2.1 卡鉆的防控

（1）嚴控鉆進速度及深度，一次鉆進應(yīng)小于1/3鉆斗高度，以防止上方碎石落到鉆頭與孔壁間隙而造成卡鉆;（2）提鉆時不宜過快，以免孔壁探頭石卡住鉆具而導(dǎo)致無法拔出;（3）鉆進施工中應(yīng)及時檢查鉆頭的磨損情況，對于磨損嚴重的應(yīng)及時更換或補焊，以免鉆頭磨損過度出現(xiàn)縮徑影響孔壁與鉆頭間隙;（4）及時探測孔壁凸出的探頭石，并在提鉆時反轉(zhuǎn)鉆頭避免卡鉆。

2.2 埋鉆的防控

（1）嚴控鉆頭鉆進的深度，鉆進施工中應(yīng)結(jié)合地質(zhì)情況隨時調(diào)整泥漿參數(shù)，確保泥漿護壁的穩(wěn)定性;（2）合理控制鉆頭鉆進的垂直度，提鉆時應(yīng)嚴密監(jiān)測卷揚機壓力，一旦檢測發(fā)現(xiàn)提鉆時的壓力發(fā)生改變，則應(yīng)立即調(diào)整方向;（3）提升裝置的鋼絲繩磨損情況應(yīng)做好經(jīng)常性檢查，一旦發(fā)生破損、斷絲超標，則應(yīng)立即更換鋼絲繩;（4）鉆進施工中，應(yīng)及時做好連接銷、鉆桿、提引器等的檢查與養(yǎng)護，確保均處于良好的工作狀態(tài)。

2.3 孔壁坍塌的防控

（1）鉆孔作業(yè)前，應(yīng)組織相應(yīng)人員加強地質(zhì)勘察、熟悉地勘報告，并結(jié)合實際地質(zhì)情況，針對性開展鉆進作業(yè)，其中，對于流塑土層、流砂土層等穩(wěn)定性較差的淺表地層，可改用護筒護壁實施鉆進;對于流塑土層、流砂土層等穩(wěn)定性較差的深層地層，可改用粘度較大的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁，必要時選擇聚合物泥漿，進而顯著提升護壁的穩(wěn)定性;（2）鉆機就位后應(yīng)按要求固定牢穩(wěn)，并采用導(dǎo)向架對鉆桿進行控制，確保鉆孔平穩(wěn)鉆進，減少鉆桿晃動而導(dǎo)致的孔壁坍塌;其次，鉆進時應(yīng)嚴格控制進尺量，一次進尺不得過大，并結(jié)合地質(zhì)條件合理控制鉆機壓力，以免壓力過大而導(dǎo)致的鉆頭晃動;同時，鉆斗提升及下放時，應(yīng)緩慢平穩(wěn)保持垂直下放，防止操作不當碰撞孔壁而出現(xiàn)塌孔;（3）鋼筋籠制作應(yīng)規(guī)范，防止操作不當導(dǎo)致鋼筋籠變形。鋼筋籠吊放應(yīng)平穩(wěn)，并嚴格進行垂直度檢測與校核，防止鋼筋籠傾斜碰撞孔壁;（4）合理選擇優(yōu)化護壁用泥漿參數(shù)，對于地質(zhì)條件較差地段應(yīng)適當增加泥漿粘度，以有效保證泥漿的護壁成效。

2.4 樁孔偏斜的防控

（1）安裝鉆桿時，應(yīng)按要求嚴格進行鉆桿垂直度檢測，對于垂直度超標的應(yīng)及時進行調(diào)整，以免鉆進時累計偏差而導(dǎo)致樁孔偏斜;（2）樁孔深度通常較大，這就使得鉆桿的下端極易在壓力的作用下發(fā)生晃動，因此，可通過安裝導(dǎo)向架的方式引導(dǎo)鉆桿平穩(wěn)鉆進;（3）鉆孔作業(yè)前，應(yīng)熟讀地勘報告，熟悉施工地質(zhì)情況，在鉆進至軟硬地層的轉(zhuǎn)換界限時，應(yīng)結(jié)合巖層情況合理調(diào)整鉆進參數(shù)，并減小壓力、慢速鉆進，正常通過后再提壓正常鉆進;（4）嚴密觀測鉆進時的地質(zhì)土層變化，一旦發(fā)現(xiàn)鉆進狀態(tài)改變，如加劇振動、鉆不動等情況，應(yīng)立即停鉆檢查，查明地層是否有石塊、探頭石等障礙物，然后結(jié)合勘察情況調(diào)整鉆進參數(shù)或采取妥當措施。

2.5 沉渣超標的防控

（1）綜合樁孔地勘結(jié)果，合理配置泥漿，確保泥漿粘度、比重等參數(shù)滿足護壁要求。例如，在砂質(zhì)土、粘土等條件下鉆進時，泥漿參數(shù)及指標控制如下，泥漿比重約1.02～1.10，粘度約18 s～22 s，砂率≤4%，pH值>7;（2）在吊放鋼筋籠作業(yè)前，依照泥漿護壁的相關(guān)要求，將孔內(nèi)泥漿置換為優(yōu)質(zhì)泥漿，以降低孔內(nèi)泥漿的含砂率，防止含砂率過高對沉渣的影響。同時，下放鋼筋籠時，須嚴格校核籠體垂直度，若下放過程中受阻不得強行加壓下放，以免籠體碰撞孔壁造成沉渣;（3）導(dǎo)管下放后，對沉渣厚度進行檢查，若沉渣過厚，可通過氣舉反循環(huán)對孔底沉渣進行二次清孔。采用該方式進行沉渣清理時，須嚴格控制壓氣流量、清孔時長，并注意置換泥漿的質(zhì)量，以免較大氣流沖擊造成塌孔。

2.6 斷樁的防控

（1）加強灌注砼原材料的質(zhì)量控制，嚴控砼配合比，防止配比不當造成的砼離析，同時，合理控制運輸及振搗環(huán)節(jié)砼質(zhì)量，防止運輸顛簸、振搗過度而導(dǎo)致的砼離析現(xiàn)象;（2）嚴格控制灌注砼的流動性、和易性，以減少灌注時的堵管情況。砼運至現(xiàn)場后，應(yīng)由專人對砼各項工作性能進行檢測，對于坍落度、流動性不滿足要求的不得進行灌注;（3）導(dǎo)管下放前，應(yīng)對砼首灌方量及提拔導(dǎo)管節(jié)點予以精準計算，確保首灌砼方量能夠有效滿足導(dǎo)管埋深的要求，即砼首次灌注后導(dǎo)管埋深應(yīng)≥1 m，以免泥水進入導(dǎo)管底部形成夾泥而引發(fā)斷樁;（4）樁身砼灌注應(yīng)保持連續(xù)不中斷，且灌注時應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管提拔節(jié)點及時提拔，防止導(dǎo)管埋深過大造成埋管而影響正常灌注。同時，還應(yīng)避免拔管過早或拔管過多造成導(dǎo)管拔空，而導(dǎo)致樁身夾泥引發(fā)的斷樁。

3 結(jié)語

旋挖鉆孔灌注樁的成孔、成樁工藝相較復(fù)雜，施工之中難免受諸多因素影響而出現(xiàn)諸如卡鉆、埋鉆、塌孔、串孔、漏漿、樁孔偏斜、沉渣超標、斷樁等施工問題。對此，應(yīng)全面加強施工監(jiān)管，抓好細節(jié)與關(guān)鍵，出現(xiàn)問題及時妥當處置，以為樁基工程的順利、優(yōu)質(zhì)完成“保駕護航”。

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