淺析鉆孔灌注樁質(zhì)量事故的成因及防治措施

黨　新

摘要：隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，鉆孔灌注樁以承載力大、占地少、噪音低、對相鄰建筑影響小等諸多優(yōu)點而在土木工程中廣泛應用。本文重點分析了鉆孔灌注樁常見質(zhì)量事故的成因，并提出了相應的防治措施。

關鍵詞：鉆孔灌注樁 質(zhì)量事故 防治措施

0 引言

隨著我國建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，鉆孔灌注樁以承載力大、占地少、噪音低、對相鄰建筑影響小等諸多優(yōu)點而在土木工程中廣泛應用。但鉆孔灌注樁因在地下施工，不可預見的因素較多，施工質(zhì)量控制難度大。樁基施工既有機械操作，又有鋼筋加工，混凝土攪拌和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素復雜，而水下混凝土是成樁的關鍵性工作，施工要求嚴格，稍有不慎，就可能出現(xiàn)卡管、坍孔、埋管、縮孔、樁身夾泥、斷樁等，容易造成質(zhì)量事故。因此，灌注過程中應分工明確，密切配合，統(tǒng)一指揮，做到快速、連續(xù)施工，灌注成高質(zhì)量的水下混凝土，防止發(fā)生質(zhì)量事故。下面筆者就常見的鉆孔灌注樁質(zhì)量事故分析原因，并針對不同的問題，采取科學合理技術措施，及時設法補救。經(jīng)過補強的樁須經(jīng)認真的檢驗，確認合格后方可使用。對于確實無法利用的樁，應與設計單位研究采用補樁或其他措施。

1 卡管

在灌注過程中，混凝土在導管中下不去，稱為卡管?？ü苡幸韵聝煞N情況：

1.1 初灌時隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌合不均勻，以及運輸中產(chǎn)生離析、導管接縫處漏水、雨天運送混凝土未加遮蓋等，使混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導管堵塞。防治措施：可用長桿沖搗管內(nèi)混凝土，用吊繩抖動導管，或在導管上安裝附著式振搗器等使隔水栓下落。如仍不能下落時，則須將導管連同其內(nèi)的混凝土提出鉆孔，進行清理修整（注意切勿使導管內(nèi)的混凝土落入井孔），然后重新吊裝導管，重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入井孔，須將散落在孔底的拌合物粒料等予以清除。提管時應注意導管上重下輕，要采取可靠措施防止翻倒傷人。

1.2 機械發(fā)生故障或其他原因時混凝土在導管內(nèi)停留時間過久，或灌注時間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已經(jīng)初凝，增大了導管內(nèi)混凝土下落的阻力，混凝土堵在管內(nèi)。防治措施：灌注前應仔細檢修灌注機械，并準備備用機械，發(fā)生故障時立即調(diào)換備用機械；同時采取措施，加快混凝土灌注速度，必要時，可在首批混凝土中摻入緩泥劑，以延緩混凝土的初凝時間。當灌注時間已久，孔內(nèi)首批混凝土已初凝，導管內(nèi)又堵塞有混凝土，此時應將導管拔出，重新安設鉆機，利用較小鉆頭將鋼筋籠以內(nèi)的混凝土鉆挖吸出，用沖抓錐將鋼筋骨架逐一拔出。然后以黏土摻砂礫填塞井孔，待沉實后重新鉆孔成樁。

2 坍孔

在灌注過程中如發(fā)現(xiàn)井孔護筒內(nèi)水（泥漿）位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，應懷疑是坍孔征象，可用測深儀探頭或測深錘探測。如測深錘原系停掛在混凝土表面上未取去的現(xiàn)被埋不能上提，或測深儀探頭測得的表面深度達不到原來的深度，相差很多，均可證實發(fā)生坍孔。坍孔原因可能是護筒底腳周圍漏水，孔內(nèi)水位降低，或在潮汐河流中漲潮時，孔內(nèi)水位差減小，不能保持原有靜水壓力，以及由于護筒周圍堆放重物或機械振動等，均有可能引起坍孔。防治措施：保持或加大水頭、移開重物、排除振動等，防止繼續(xù)坍孔。然后用吸泥機吸出坍入孔中的泥土；如不繼續(xù)坍孔，可恢復正常灌注。如坍孔不停止，坍塌部位較深，宜將導管拔出，將混凝土鉆開抓出，同時將鋼筋抓出，只求保存孔位，再以黏土摻砂礫回填，待回填沉實時機成熟后，重新鉆孔成樁。

3 埋管

導管無法拔出稱為埋管。原因是：導管埋入混凝土過深，或?qū)Ч軆?nèi)外混凝土已初凝使導管與混凝土間摩阻力過大，或因提管過猛將導管拉斷。防治措施：按要求嚴格控制埋管深度，一般不得超過6～8m；在導管上端安裝附著式振搗器，拔管前或停潮時間較長時，均應適當振搗，使導管周圍的混凝土不致過早地初凝；首批混凝土摻入緩凝劑，加快灌注速度；導管接頭螺栓事先應檢查是否穩(wěn)妥；提升導管時不可猛拔。若埋管事故已發(fā)生，初時可用鏈滑車、千斤頂試拔。如仍拔不出，凡屬并非因混凝土初凝流動性損失過大的情況，可插入一直徑稍小的護筒至已灌混凝土中，用吸泥機吸出混凝土表面泥渣；派潛水工下至混凝土表面，在水下將導管齊混凝土面切斷；拔出小護筒，重新下導管灌注。此樁灌注完成后，上下斷層間，應予以補強。

4 短樁

灌短樁頭亦稱短樁。產(chǎn)生原因：灌注將近結(jié)束時，漿渣過稠，用測深錘探測難于判斷漿渣或混凝土面，或由于測深錘太輕，沉不到混凝土表面，發(fā)生誤測，以致拔出導管終止灌注而造成短樁頭事故。還有些是灌注混凝土時，發(fā)生孔壁塌方，未被發(fā)覺，測深錘或測深儀探頭達不到混凝土表面，這種情況最危險，有時會灌短數(shù)米。防治措施：

4.1 在灌注過程中必須注意是否發(fā)生坍孔的征象，如有坍孔，應按前述辦法處理后在續(xù)灌。

4.2 測深錘不得低于規(guī)范規(guī)定的重力及形狀，如系泥漿相對密度較大的灌注樁必須取測深錘重力規(guī)定值。重錘即使在混凝土坍落度尚大時也可能沉入混凝土數(shù)十厘米，測探錯誤造成的后果只是導管埋入混凝土面的深度較實際的多數(shù)十厘米；而首批混凝土的坍落度到灌注后期會越來越小，重錘沉入混凝土的深度也會越來越小，測深還是能夠準確的。

4.3 灌注將近結(jié)束時加清水稀釋泥漿并掏出部分沉淀土。

4.4 采用熱敏電阻儀或感應探頭測深儀。

4.5 采用鐵盒取樣器插入可疑層位取樣判別。

處理辦法可按具體情況接長護筒；或在原護筒里面或外面加設護筒，壓入已灌注的混凝土內(nèi)，然后抽水、除渣，接澆普通混凝土；或用高壓水將泥渣和松軟層沖松，再用吸泥機將混凝土表面上的泥漿沉渣吸除干凈，重新下導管灌注水下混凝土。

5 縮孔

產(chǎn)生孔徑小于設計孔徑現(xiàn)象稱為縮孔?？s孔產(chǎn)生鋼筋籠的砼保護層過小及降低樁承載力的質(zhì)量問題，產(chǎn)生縮孔的主要原因有：鉆具焊補不及時，嚴重磨損的鉆錐往往鉆出比設計樁徑稍小的孔；鉆進地層中的軟塑土，遇土膨脹后使孔徑縮小。防治措施：經(jīng)常檢查鉆具尺寸，及時補焊或更換鋸齒，有軟塑土時，采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁。采用鉆具上下反復掃孔的方法來擴大孔徑。

6 樁身夾泥、斷樁

大都是以上各種事故引起的次生結(jié)果。此外，由于清孔不徹底，或灌注時間過長，首批混凝土已初凝，流動性降低，而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，因而也會在兩層混凝土中夾帶有泥漿渣土，甚至全樁夾有泥漿渣土形成斷樁。對已發(fā)生或估計可能發(fā)生夾泥斷樁的樁，應采用地質(zhì)鉆機，鉆芯取樣，做深入的探查，判明情況。有下述情況之一時，應采取壓漿補強方法處理。①對于柱樁，樁底與基巖之間的夾泥大于設計規(guī)定值。②樁身混凝土有夾泥斷樁或局部混凝土松散。③取芯率小于95%，并有蜂窩、松散、裹漿等情況。

防治措施：一般采用壓入水泥漿補強的方法。其施工要求如下：①對需補強的樁，除用地質(zhì)鉆機已鉆一個取芯外（用無破損探測法探測的樁要鉆兩個孔），應再鉆一個孔。一個用做進漿孔，另一個用做出漿孔?？咨钜筮_到補強位置以下1m，柱樁則應達到基巖。②用高壓水泵壓漿向一個孔內(nèi)壓入清水，壓力不宜小于0.5～0.7Mpa，將夾泥和松散的混凝土碎渣從另一個孔沖洗出來，直到排出清水為止。③用壓漿泵壓漿，第一次壓入水灰比為0.8噸純水泥稀漿（宜用425號水泥），進漿管應插入鉆孔1.0m以上，用麻絮填塞進漿管周圍，防止水泥漿從進漿口冒出。待孔內(nèi)原有清水從出漿口壓出來以后，再用水灰比0.5的濃水泥漿壓入。④為使?jié){液得到充分擴散，應壓一陣停一陣，當濃漿從出漿口冒出后，停止壓漿，用碎石將出漿口封填，并用麻袋堵實。⑤最后用水灰比為0.4的水泥漿壓入，并增大灌漿壓力至0.7～0.8Mpa關閉進漿閘，穩(wěn)壓悶漿20～25min，壓漿工作即可結(jié)束。壓漿工作結(jié)束，水泥漿硬化以后，應再作一次鉆芯，檢查補強效果：如斷樁夾泥情況已排除，認為合格后，可交付使用；否則，應重鉆補樁或會同有關單位研究其他補救措施。

7 結(jié)束語

綜上所述，鉆孔灌注樁施工既有機械操作，又有鋼筋加工，混凝土攪拌和灌注等多種工作，工序種類繁多，影響因素復雜，因此，務必要精心施工、嚴格管理，切實加強質(zhì)量控制。而灌注樁的各種質(zhì)量事故，其后果均會導致樁身強度的降低，不能滿足設計的受力要求，因此需要作補強處理。事前，應會主管部門、設計單位、工程監(jiān)理以及施工單位的上級領導單位，共同研究，提出切實可行的處理方法。針對不同的問題，采取科學合理的技術措施,及時設法補救。經(jīng)過補強的樁須經(jīng)認真的檢驗，確認合格后方可交付使用。