常見港口工程灌注樁質(zhì)量問題及預(yù)防措施簡析

◎雷忠平 中港疏浚有限公司

港口灌注樁施工前不進行策劃且不制定相應(yīng)措施，施工過程中管控不到位，則很容易出現(xiàn)質(zhì)量問題，增加工程成本，因此減少灌注樁質(zhì)量問題的發(fā)生，保證質(zhì)量顯得尤為重要。以下為筆者總結(jié)近年來自己在港口碼頭樁基施工的經(jīng)驗，對常見質(zhì)量問題提出一些預(yù)防措施，方便技術(shù)人員參考。

1.施工準備階段

孔口高程的誤差:

原因分析：（1）設(shè)計地面高程與實際地面高程混淆；（2）受潮汐、水流、沖刷等因素影響，造成鉆孔周邊地貌變化，施工過程中又不進行進行護筒頂高程校核，造成孔口誤差。

預(yù)防措施：（1）認真校核原始水準點和各孔口護筒頂標高，測量與校核應(yīng)為不同人員復(fù)核；（2）護筒埋設(shè)穩(wěn)固，確保施工過程中不產(chǎn)生下沉，且成孔后再次復(fù)測孔口高程。

2.鉆孔

2.1 樁長不足

原因分析：（1）測繩不準，未經(jīng)過校準；（2）沉渣超標，且在混凝土澆注前未進行二次清孔及運用大料斗進行澆注。

預(yù)防措施：（1）采用經(jīng)校準的電子孔規(guī)進行量測，且孔口高程準確；（2）鉆桿長度+鉆頭2/3長度-護筒面以上鉆桿長度與測繩進行比較，但不能以超鉆作為控制樁長的方法；（3）灌注混凝土前進行二次清孔及復(fù)核孔深，確保樁長符合要求后采用大料斗進行澆注。

2.2 孔徑誤差

原因分析：（1）鉆頭使用時間久，磨耗后直徑變小所致；（2）護筒尺寸偏差較大。

預(yù)防措施：（1）每根樁開鉆前測量鉆頭尺寸，復(fù)核要求后才能開鉆；（2）護筒內(nèi)徑尺寸大于樁徑200mm以上，且壁厚保證不變形。

2.3 樁位偏差

原因分析：（1）放樣不準確；（2）鋼筋籠中心與混凝土中心不一致。

預(yù)防措施：（1）放樣工作采取雙人復(fù)核制度，且護筒埋設(shè)完畢再次符合護筒中心與樁位中心是否存在較大偏差，如偏差不符合規(guī)范要求則應(yīng)重新埋設(shè)護筒，直至護筒中心與樁位中心一致方可進行下步工序；（2）下放鋼筋籠后應(yīng)進行固定，澆注至樁頂6米左右時重新調(diào)整鋼筋籠，可采取鋼筋籠與護筒之間插入不少于3根φ48.3鋼管進行調(diào)整，確保鋼筋籠中心偏差符合要求。然后繼續(xù)進行混凝土澆注。

2.4 鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求

原因分析：（1）鉆孔周圍地質(zhì)條件差，鉆機安裝不平整，鉆進過程發(fā)生不均勻沉降；（2）鉆桿有彎曲、接頭間隙大；（3）鉆頭各翼板受到不程度磨損，鉆頭受力不均，偏鉆；（4）遇到不同堅固系數(shù)的土層交界面或異形巖面時，鉆頭受力不均；（5）護筒埋設(shè)時垂直度不符合要求。

預(yù)防措施：（1）保證鉆孔周圍地基承載力符合要求，安裝鉆機時檢查鉆機的平整度和鉆桿垂直度，鉆進過程中應(yīng)進行校核，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整；（2）保證鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭的完好，發(fā)現(xiàn)問題及時維修或更換；（3）在不同堅固系數(shù)的土層交界面異形巖面處鉆進，需降低鉆速；（4）加長護筒長度，增加護筒入泥深度，護筒打設(shè)時必須有導(dǎo)向架，確保護筒垂直度。

2.5 塌孔、擴孔與縮徑

原因分析：（1）海水泥漿性能指標差，護壁效果不理想；（2）孔壁土質(zhì)松散；（3）漲、落潮造成孔內(nèi)水壓不平衡；（4）鉆進太快及機具擾動碰孔壁等。

預(yù)防措施：（1）根據(jù)地層合理選定鉆進速度，泥漿性能主要控制其密度為1.3-1.4g/cm3、黏度為20～30s、含砂率≤6%；（2）對于工期緊張且孔壁土質(zhì)松散的，可采用護筒外側(cè)攪拌樁進行土體加固處理。（3）保證護筒內(nèi)泥漿水位高出護筒外水位1.5m左右。（4）做好出孔泥漿的除砂，不合格的泥漿嚴禁使用。

2.6 鉆孔漏漿

原因分析：（1）護筒周邊空隙過大，未用粘性土回填密實；（2）地下存在滲水性較強的地層或裂隙。

預(yù)防措施：（1）應(yīng)采用粘性土對護筒周邊進行回填，并進行夯實，或增加護筒埋深；（2）有裂隙的地層可增加泥漿粘度，減少比重和失水量方法堵住漏漿，裂隙比較大時采用水泥加早強劑灌滿，水泥終凝后開始重新鉆進，必要時可采用摻加水玻璃或其它膨脹劑堵漏。

2.7 糊鉆、埋鉆、卡鉆

原因分析：（1）泥漿性能不滿足要求，泥漿粘度大，進尺過快，鉆渣不能及時托舉，鉆頭處泥漿稠度大；（2）卡鉆的原因主要有鉆機動力突然不足或遇到大塊孤石。

預(yù)防措施：（1）改善泥漿性能，對鉆渣進出口和排渣設(shè)備加強巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時處理；嚴重糊鉆時，應(yīng)立即停鉆，用低密度和低粘度泥漿置換孔內(nèi)泥漿，必要時可用空氣吸泥機吸走埋鉆的泥沙；（2）卡鉆后不能強制鉆進，應(yīng)分析原因并制定針對性措施，不能強提，可以用沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后再提出。

3.混凝土澆注

3.1 導(dǎo)管進泥漿

原因分析:（1）第一次澆筑的混凝土未能埋住導(dǎo)管，導(dǎo)致泥漿進入管內(nèi)；（2）導(dǎo)管連接不嚴密或隔水球破裂，造成進水；（3）導(dǎo)管提升不當，底面涌入泥漿。

預(yù)防措施:（1）計算一次埋管成功所需混凝土量，采用大料斗足量澆注，確保首盤混凝土在澆注時有足夠的沖擊力，減少孔底沉渣，確保一次埋管成功；（2）導(dǎo)管使用前應(yīng)試裝并進行打壓驗收，合格后方可使用，如因密封不當進入泥漿，則斷樁處理；（3）加強澆注過程中混凝土面高程的測量工作，并將測量結(jié)果與計算結(jié)果相比較，存在較大差異時查明原因，在進行后繼工作；⑷導(dǎo)管底提離已灌混凝土面而進泥漿時，按斷樁處理。

3.2 導(dǎo)管堵塞

原因分析:灌注時間間隔過長，導(dǎo)致孔內(nèi)及導(dǎo)管內(nèi)混凝土已初凝。

預(yù)防措施:（1）可用長桿沖搗管內(nèi)混凝土或不斷進行插搗，如沖、搗無效可用新導(dǎo)管插入混凝土2m。將導(dǎo)管孔底部泥漿泵出，并將新導(dǎo)管內(nèi)沖洗干凈，然后在新導(dǎo)管內(nèi)繼續(xù)澆注，澆注時控制澆注速度。

3.3 灌注坍孔

原因分析：孔周堆放重物或機械振動。

預(yù)防措施:減少孔周雜物的堆放，澆注時鉆孔四周嚴禁應(yīng)力集中，可采取鋪設(shè)鋼板或其他措施預(yù)防澆注過程中塌孔。

3.4 鋼站骨架上升

原因分析：（1）混凝土澆注速度過快，上返泥漿對鋼筋籠的托舉力大于鋼筋籠自重造成；（2）灌注過程中時間停頓太長，造成澆注頂面沉渣較厚且泥皮較硬，對鋼筋籠進行托舉。

預(yù)防措施:（1）控制灌注速度，尤其距鋼筋籠底2米左右時，應(yīng)采取慢灌，等鋼筋籠底部埋深大于6米時正常進行灌注；（2）鋼筋籠定位準確后可焊定在護筒上，按要求灌注時仍有上浮可采取壓杠措施，防止鋼筋籠上浮。

3.5 埋管

原因分析：導(dǎo)管理置過深，混凝土對導(dǎo)管包裹力較大所致。

預(yù)防措施：澆注嚴格控制埋管深度，勤測導(dǎo)管埋深與混凝土面的關(guān)系，若在距離樁頂處形成埋管，可將直徑較小的的護筒插入已覆混凝土中，將混凝土表面上的泥渣用吸泥機吸出，沖洗干凈頂面的混凝土，再把導(dǎo)管齊混凝土面切斷，重新下導(dǎo)管插入混凝土面下2米然后重新進行澆注，隨澆隨拔安全護筒。

3.6 斷樁、夾泥

原因分析:（1）灌注混凝土過程中坍孔；（2）前后兩罐混凝土澆注間隔時間超過混凝土初凝，繼續(xù)澆注時新混凝土突破頂層，在兩次澆注混凝土中間有泥漿渣土，形成斷柱或夾泥。

預(yù)防措施:（1）澆注時塌孔，應(yīng)及時拔出導(dǎo)管、鋼筋籠，用粘土填平鉆孔后再鉆孔，（2）成樁后發(fā)現(xiàn)有夾泥、斷樁，可沿鋼筋內(nèi)側(cè)對稱鉆孔至斷樁處，然后用高壓清水一側(cè)沖洗，另一側(cè)出漿，直至沖出斷層泥漿，然后用高強水泥漿進行補強。

4.檢測

聲測管堵塞或樁基檢測時無法下放探頭。

原因分析：（1）聲測管密封不嚴，澆注過程中有水泥漿進入；（2）灌注樁施工過程中或完工后聲測管管口保護不周，造成異物掉入；（3）聲測管局部變形嚴重。

預(yù)防措施：（1）局部堵塞時可用鋼筋進行沖搗；（2）澆注時聲測管口堵塞牢固，防止封堵塊掉落引起水泥漿進入；（3）下放鋼筋籠前聲測管內(nèi)灌注清水，即可檢查是否有露點，也能降低水泥漿的進入；（4）保證聲測管安裝順直，下放鋼筋籠時做好聲測管的保護工作，防止聲測管的變形引起檢樁不成功。

5.結(jié)束語

鉆孔灌注由于其地下施工的不可見性，地質(zhì)條件的復(fù)雜性，操作人員能力水平及責任心等因素，很容易出現(xiàn)不同的質(zhì)量問題，提高港口工程灌注樁施工質(zhì)量除提前制定有效措施外，還應(yīng)不斷增強施工人員自身水平。做好事前指導(dǎo)和技術(shù)交底，事中確保各環(huán)節(jié)都能產(chǎn)格按照規(guī)范要求操作，才能保證灌注樁施工質(zhì)量，最終使整個工程達到預(yù)期的目標。