鉆孔灌注樁施工中常見問題及處理

韓海云

【摘 要】鉆孔灌注樁被普遍應用于橋梁基礎，關系到整個工程的質(zhì)量，本文就鉆孔灌注樁施工中常見的孔壁坍塌、孔位傾斜、孔底沉渣過多，卡管等問題的原因進行分析，并提出相應的預防措施和處理意見。

【關鍵詞】鉆孔灌注樁；坍塌；傾斜；卡管；斷層；預防與處理

鉆孔灌注樁由于對各種地質(zhì)條件的適應性，施工工藝成熟，簡單易操作且設備投入不是很大，因此在橋梁基礎中得到廣泛的應用。但由于鉆孔灌注樁施工大部分在地下及水下進行，其施工過程不易觀察，成樁后也不能進行開挖驗收，施工中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個工程的質(zhì)量和進度，甚至給投資者造成巨大的經(jīng)濟損失和不良的社會影響。因此，必須加強施工全過程中各環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)控，采取各種有效的預防措施，保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質(zhì)量。

1.常見的施工問題原因分析及處理

以下結(jié)合在鉆孔灌注樁施工中的經(jīng)驗，淺談幾個常見問題出現(xiàn)的原因及預防處理。

1.1孔壁坍塌

（1）原因：主要有土質(zhì)松散，泥漿護壁不良，遇有溶洞、裂縫，護筒內(nèi)水位過高，鉆進速度過快，空鉆時間過長，成孔后灌注時間過長等。

（2）預防措施：嚴格根據(jù)設計要求及樁位的水文地質(zhì)情況選擇適當?shù)你@進方法，并確定護筒的埋置深度，當鉆孔內(nèi)有承壓水時，護筒應高于穩(wěn)定后的承壓水位2.0m以上，若地下水位不明，不穩(wěn)時，則應先做試樁。根據(jù)鉆孔的工程地質(zhì)情況、空位、鉆機性能、泥漿材料等選擇合適的泥漿，在鉆進過程中增加取樣次數(shù)，時刻判明地質(zhì)及泥漿護壁情況，并做好記錄。成孔后，待灌時間一般不大于3小時，因此，鋼筋籠在鉆進過程中應加工完善。吊裝及焊接的過程中要對準孔位并盡量縮短時間，在灌注過程中保持施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時間。

（3）處理方案：一旦發(fā)生坍孔，應立即采取相應措施。坍孔不嚴重時，可回填片石或土到坍孔位以上，采取改善泥漿性能，加高水頭，深埋護筒等措施，繼續(xù)鉆進。在坍孔較嚴重時，則應將鉆孔全部回填，待回填穩(wěn)定后方可重鉆。

1.2孔位傾斜

（1）原因：鉆機支架不穩(wěn)，地質(zhì)松軟不均，土層呈傾斜狀分布，遇探頭石及其他硬物等。

（2）預防措施：在鉆機就位前，場地必須平整、夯實，鉆機就位時，轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊輪在同一軸線。應盡量采用自重大，鉆桿剛度大的鉆機。

（3）處理：當進入不均勻地層、傾斜狀地層以及遇到探頭石及其他硬物時，鉆進速度要慢，并在傾斜處吊起鉆頭反復掃鉆多次，以削去硬物，使孔位正直，當傾斜嚴重時，則應回填粘質(zhì)土至傾斜處0.5m以上，待穩(wěn)定后重新鉆進。

1.3孔底沉渣厚度過大

（1）原因：清孔不干凈或未進行二次清孔；泥漿比重過小或注入量不足，無法將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過程中未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后待灌時間過長，致使泥漿重新沉淀等。

（2）預防措施：成孔后，應根據(jù)設計要求、鉆進方法、機具設備條件和地層情況等控制泥漿的比重和粘度，并通過提取泥漿試樣，進行泥漿性能指標試驗，不得用清水進行置換。鋼筋籠吊裝時，應使鋼筋籠的中心與樁的中心保持一致，避免碰撞孔壁，并采用先進的工藝加快鋼筋籠的對接速度，減少空孔時間，防止沉渣重新沉淀。

（3）處理方案：灌注混凝土前，應重新測定沉淀厚度，如沉淀量不符合規(guī)范要求，則應利用導管進行二次清孔，直至沉淀厚度、泥漿比重等均符合規(guī)范要求。并保證首批混凝土的數(shù)量，使導管首次埋置深度大于1.0m，以利用混凝土的沖擊力徹底清除孔底沉渣。

1.4卡管

（1）原因：初灌時導管離孔底太近，防水栓堵管；混凝土的級配或水灰比不正確，流動性、和易性差，出現(xiàn)離析；混凝土中粗骨料粒徑過大；混凝土澆筑不連續(xù)，在導管中停留時間過長，以及導管進水等等。

（2）預防措施：加強對水下混凝土質(zhì)量的控制，選用級配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒徑，不得大于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且小于40mm；控制水灰比，或適當摻加外加劑，保證水下混凝土良好的流動性和和易性；控制導管底與柱孔底的間距，一般為0.4m，防止隔水栓卡管；導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，防止因?qū)Ч苓M水導致離析及卡管。

（3）處理方案：一旦發(fā)生卡管，應分析原因，并將導管拔出，若原混凝土表面尚未初凝，可用新導管重新插入后繼續(xù)澆筑并采取補強處理；若無法繼續(xù)灌注，則應將已灌樁做廢棄處理，孔內(nèi)回填穩(wěn)定后重新成孔。

1.5鋼筋籠上浮

（1）原因：主要是由灌注混凝土時的強大沖擊力引起的。

（2）預防措施：可以在鋼筋籠上施壓重物，并在上端焊定位筋。當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應降低混凝土的灌注速度。當混凝土面進入鋼筋籠一定深度后，可適當提升導管，增加鋼筋籠的埋深，增加鋼筋與混凝土的握裹力，以保證鋼筋籠不上浮。

1.6斷樁夾層

（1）原因：首批混凝土數(shù)量不足，導管拔離混凝土面等。

（2）預防措施：嚴格控制首批混凝土數(shù)量，首批混凝土的數(shù)量應能滿足導管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部的需要。如圖所示。

所需混凝土數(shù)量由式（1）計算。

V≥ （H1+H2） πD2/4+ h1πd2/4 …………（1）

式中，V-灌注首批混凝土數(shù)量；

D-樁孔直徑；

H1-樁孔底至導管底端距離，一般為0.4m；

H2-導管初次埋置深度；

d-導管內(nèi)徑；

h1-樁孔內(nèi)混凝土達到埋置深度H 時，導管內(nèi)混凝土柱平衡導管外壓力所需要的高度。

在灌注過程中，嚴格控制導管的提升，經(jīng)常測探井孔內(nèi)混凝土面的高度，以確定提管高度和拆管節(jié)數(shù)，防止導管底口拔出已灌混凝土表面。混凝土的埋管深度宜保持在2-6m。

（3）處理方案：若一旦由于疏忽或機械制動失誤，導致導管底口拔離混凝土表面，則應將導管重新清洗拼裝，并塞住底口壓入已澆筑混凝土表面以下2.5m，然后按初灌混凝土的要求灌注。

1.7短樁

（1）原因：由于施工人員的疏忽，未及時探明混凝土表面高度；在灌注過程中，孔壁局部小塌方，施工人員未發(fā)現(xiàn)，未處理，仍按原計算的混凝土量澆筑后即拔離導管。

（2）預防及處理：一旦發(fā)生短樁，可迅速插入一小直徑護筒至原混凝土內(nèi)，用吸泥機吸出坍方土和沉淀土后重新下導管灌注，但應在上下斷層間加以補強。

2.結(jié)語

總之，鉆孔灌注樁施工工藝雖已成熟，技術難度不大，但由于其多為地下施工的不可見性，施工人員應認真學習相關規(guī)范，熟悉各項技術要求，不斷提高自身水平，并做好事先指導和技術交底工作，確保各環(huán)節(jié)都能嚴格按照規(guī)范要求施工，并做好預防措施，使每根樁的質(zhì)量都能得到保證，最終使整個工程達到預期的目標。

【參考文獻】

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[2]公路橋涵施工技術規(guī)范（JTJ 041-2000）.

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