水利工程沖孔灌注樁常見問題及處理

楊 波

(福建宏濤工程咨詢有限公司，福建 三明 365000)

0 前 言

水利工程不同于普通橋梁樁基沖孔灌注樁施工，由于地理位置差異較大，還需兼顧多個方面外界客觀因素的共同作用影響，故此現(xiàn)結(jié)合某水利工程沖孔灌注樁在施工階段可能存在或較為常見的問題，從監(jiān)理控制的角度出發(fā)，充分考慮質(zhì)量、安全以及進度方面的實際需求，最終實現(xiàn)項目目標的可控。

1 工程概況

三明市沙溪白板路段護岸工程，位于三明市三元區(qū)境內(nèi)，起訖樁位為：SXL0+000-SXL0+435.5，線路總長435.5m，經(jīng)前期地質(zhì)水文勘察報告成果得出，該項目位于沖洪積一級階地前緣及河漫灘地帶，其地形較平緩，無滑坡、崩塌和泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象，亦無暗溝、暗洞和軟弱夾層分布。場地上覆第四系人工堆積及沖洪積層，下伏基巖主要為砂礫巖。區(qū)內(nèi)無區(qū)域性深大斷裂帶通過，除基巖風(fēng)化裂隙發(fā)育外，構(gòu)造較簡單，工程施工區(qū)域地質(zhì)穩(wěn)定。另經(jīng)勘察查明該工程區(qū)域內(nèi)巖土層在勘察深度范圍內(nèi)從上至下分別為素填土、耕植土、粉細砂、卵石、全分化花崗巖、強分化花崗巖等。

綜上所述，將實際地質(zhì)水文勘察報告成果與施工現(xiàn)場實際情況進行結(jié)合，融入以往工程施工實施性經(jīng)驗，對施工過程當(dāng)中可能發(fā)生的常見問題進行分析，要求施工單位制定較為完善的預(yù)防方案及措施，并在具體的處理過程當(dāng)中，予以在方式方法上落實進一步改良。

2 常見問題分析預(yù)防

針對沖孔灌注樁，現(xiàn)階段在施工過程中，容易出現(xiàn)塌孔、梅花孔、卡錘、堵管以及斷樁等多類型常見問題，結(jié)合施工現(xiàn)場實際情況，依據(jù)前期地質(zhì)水文勘察報告成果內(nèi)容，由于該工程區(qū)域內(nèi)巖土層含有耕植土，故在施工前期應(yīng)當(dāng)充分考慮到當(dāng)沖孔灌注樁在該層土質(zhì)鉆進過程中，可能由于出現(xiàn)流砂、軟淤泥等情況，從而造成孔壁出現(xiàn)坍塌；另還應(yīng)充分考慮到其它層次對于該沖孔灌注樁的成孔影響，例：該項目樁基除了將穿過耕植土層還將陸續(xù)穿過粉砂層、松散卵石夾層以及破碎程度較高的全分化巖層等，故在施工階段，現(xiàn)場監(jiān)理人員應(yīng)當(dāng)在樁基確認進入這些層次之后，要求施工班組根據(jù)實際情況采取必要的預(yù)防措施進行先行處置。

除了地質(zhì)水文等特殊環(huán)境因素的影響外，在具體施工過程當(dāng)中，往往還會由于種種人為操作不當(dāng)而造成各類常見問題的頻發(fā)，故應(yīng)當(dāng)堅持“預(yù)防為主、防治結(jié)合”綜合管理措施，共同保障好施工質(zhì)量，從而提升項目實施進度以及安全，為此從各階段的實際操作過程當(dāng)中，查找出具體問題的具體原因，以便于更好的進行監(jiān)督管理。

3 各類問題處置辦法

為更好的保障沖孔灌注樁在水利工程領(lǐng)域得到較好的開展，故現(xiàn)執(zhí)行分階段管理模式對各階段常見問題進行分類的辦法，予以合理性的階段處置，各階段常見問題及處置細目表，詳見表1。

表1 各階段常見問題及處置細目表

1)是定位開孔階段，根據(jù)測量放樣點位進行護筒的埋設(shè)，并結(jié)合前期勘察資料調(diào)整好每孔鋼護筒的埋置深度，當(dāng)沖擊成孔鉆錘穿過護筒埋置標高之后，若是存在護筒四周出現(xiàn)鏤空問題時，應(yīng)及時采用黏土將鏤空區(qū)域進行填封，并保證護筒周邊土體處于密實狀態(tài)；若是鏤空區(qū)域周邊出現(xiàn)明顯裂紋或者該鏤空孔口進一步擴大，則應(yīng)當(dāng)及時停止沖擊成孔，并適當(dāng)加高護筒深度，保證護筒深度超過鏤空區(qū)域。

2)是正常鉆進階段，由于水利工程地質(zhì)情況復(fù)雜多變，故每日應(yīng)當(dāng)重新復(fù)驗護筒中線位置，避免沖錘在提升或者下落過程與孔壁發(fā)生摩擦，導(dǎo)致沖擊成孔垂直度發(fā)生偏移；當(dāng)偏移量存在較大差異時，應(yīng)當(dāng)對成孔斷面進行復(fù)核，可考慮重新回填黏性土或碎石至偏移量滿足實際要求標高后，重新予以沖擊；定期檢查沖錘運轉(zhuǎn)情況，要求操作人員及時調(diào)整提錘高度，保證沖錘具備良好的轉(zhuǎn)動時長，從而減少出現(xiàn)孔位傾斜的情況發(fā)生；特別是當(dāng)沖錘穿過卵石層時，由于卵石層表面較為光滑，容易在沖擊時卡住沖錘，故要求操作人員每日定時利用造漿空隙，及時吊起錘頭進行清理。

3)是接近終孔階段，由于臨近終孔標高，該段施工較為緩慢，故需檢查復(fù)核孔內(nèi)泥漿面的實際標高，是否能夠承受住外部地下水的靜壓力，可通過添加海泥或紅土繼續(xù)造漿，保證孔內(nèi)泥漿高于孔外水位；造漿完畢之后，還應(yīng)當(dāng)對泥漿的黏稠度進行監(jiān)測，避免阻力過大造成進尺緩慢；由于臨近終孔，還應(yīng)當(dāng)注意沖錘磨損情況，避免由于錘牙磨損不均影響正常施工進度。

4)是鋼筋籠調(diào)試時，由于檢測籠較標準籠大一個尺寸，可能發(fā)生試孔階段出現(xiàn)卡籠的問題，故此在檢測籠下放過程中，遇到卡籠階段，可要求操作人員重復(fù)提升下放進行突破，從而保障鋼筋籠下放時，能夠順利通過，若是檢測籠頻繁出現(xiàn)卡籠問題，應(yīng)當(dāng)先行吊出清理鋼筋表面泥漿之后再次探孔[1]。

5)是灌注成樁階段，混凝土到達施工現(xiàn)場之后，應(yīng)當(dāng)立即隨車監(jiān)測混凝土的塌落度，保證混凝土攪拌均勻，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)灌注；當(dāng)發(fā)現(xiàn)混凝土過干或者離析時，可通過現(xiàn)場試驗人員進行適當(dāng)調(diào)整，若不能夠進行合理調(diào)整時，應(yīng)當(dāng)予以退場處置，從而避免影響灌注質(zhì)量；要求灌注操作人員具有一定灌注經(jīng)驗，能夠較好的配合技術(shù)人員進行現(xiàn)場操作，計算好每次灌注導(dǎo)管拆除時間，從而避免后續(xù)灌注間隔時間失控，拆除導(dǎo)管階段應(yīng)當(dāng)做到慢緩，避免快速提升導(dǎo)管造成斷樁問題。

4 具體操作注意事項

為了更好的保證各項處置措施能夠得到有力的執(zhí)行，故在具體操作環(huán)節(jié)當(dāng)中，還需要施工單位質(zhì)檢人員和監(jiān)理人員控制施工作業(yè)班組在各個流程中的細部操作：

1)鉆機就位前應(yīng)當(dāng)對場地進行平整，條件允許的情況下，應(yīng)在挖掘機與裝載機粗平之后，利用壓路機對該平臺進行碾壓，從而保證施工過程當(dāng)中錘頭能夠始終保證垂直，不會由于樁基施工擾動造成局部沉降，導(dǎo)致沖錘出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。

2)護筒打壓至設(shè)計樁頂標高之后，應(yīng)當(dāng)及時用黏土將護筒周邊外露區(qū)域進行密實填封，正常段護筒埋置深度應(yīng)當(dāng)埋入現(xiàn)有地面標高以下1m以上為宜，然后再根據(jù)實際施工情況考慮是否加深。

3)鉆進過程應(yīng)當(dāng)不斷填入海泥或紅土循環(huán)造漿，從而保證孔內(nèi)、外壓力保持相對穩(wěn)定狀態(tài)，且需實時監(jiān)控孔樁周邊地下水位的高度情況，從而避免孔外水位高于現(xiàn)有孔內(nèi)泥漿標高，導(dǎo)致坍塌問題。

4)當(dāng)鉆進過程中，遭遇流砂、松散土層等不良地質(zhì)情況時，還應(yīng)適當(dāng)提升現(xiàn)有泥漿的密度，從而控制好沖錘的鉆進速度，避免沖錘存在過多空轉(zhuǎn)現(xiàn)象；當(dāng)通過不良地質(zhì)段后，需再次調(diào)整泥漿稠度，從而保證后續(xù)鉆進速度滿足工期需求。

5)需要對鉆機設(shè)備系統(tǒng)進行定期檢測，避免由于鉆機自身問題導(dǎo)致停鉆維護，還應(yīng)及時清理沉淀池內(nèi)部孔內(nèi)堆渣，從而避免泥漿過高對周邊環(huán)境造成污染。

6)正常鉆進階段，常為機械設(shè)定鉆機頻率，故在各層次變化階段，還需采用人工操作，調(diào)整好錘頭的高度以及沖擊頻率，使得沖錘具備足夠的轉(zhuǎn)動時長。

7)出現(xiàn)卡錘時，及時注水稀釋泥漿，適當(dāng)縮短沖擊距離來回轉(zhuǎn)動，使得沖錘盡快脫離卡鉆區(qū)域，將沖錘脫離出孔之后，應(yīng)立即進行沖洗，并對卡扣損壞部分進行修整；當(dāng)錘頭脫落至孔底時，可用鋼軌焊接成T型鉤予以打撈[2]。

8)鋼筋籠安裝階段，應(yīng)當(dāng)先行采用探孔鋼筋籠進行試安裝，避免實際鋼筋籠安裝過程中，發(fā)生不必要的返工問題，當(dāng)孔壁局部存在卡籠問題時，應(yīng)及時記錄卡籠標高，并調(diào)回鉆機進行重新補打。

9)基于水利工程項目的結(jié)構(gòu)功能特殊性，要求混凝土粗骨料粒徑控制在4cm以內(nèi)，且混凝土攪拌時長控制在90s以上，從而保證攪拌出的混凝土能夠均勻且密實，使得出機口混凝土的塌落度能夠始終保持在16-22mm標準范圍內(nèi)，最終實現(xiàn)灌注樁的質(zhì)量。

10)導(dǎo)管安裝階段記錄好每道管節(jié)的長度，最下層導(dǎo)管長度應(yīng)當(dāng)盡量控制在2m長度以內(nèi)，從而保證灌注過程拆管階段，能夠始終有2m高度處于混凝土的埋置范圍內(nèi)。

綜上所述，監(jiān)理人員應(yīng)當(dāng)在施工過程當(dāng)中，緊密結(jié)合施工現(xiàn)場實施進度，從多個方面進行有效監(jiān)理，通過具體問題進行具體分析，從而實現(xiàn)沖孔灌注樁各工序得到有效實施，在保證質(zhì)量和安全的前提下實現(xiàn)目標控制。

5 結(jié) 語

沖孔灌注樁在水利工程當(dāng)中的運用，有效的提高了水利工程的施工品質(zhì)，現(xiàn)階段應(yīng)當(dāng)從其施工工藝的技術(shù)層面上出發(fā)，從監(jiān)理控制的角度充分發(fā)揮其管理職能功效，全方位的進行現(xiàn)場施工指導(dǎo)作業(yè)，鼓勵施工技術(shù)力量發(fā)揮的同時，堅守本職工作內(nèi)容事項，借鑒以往施工項目的寶貴經(jīng)驗，合理有效的運用到日后各個參建項目當(dāng)中，不斷實現(xiàn)沖孔灌注樁在該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展以及突破。