鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題的成因及防治

李 燕

（中鐵六局太原鐵建，山西 太原 030012）

鉆孔灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題的成因及防治

李 燕

（中鐵六局太原鐵建，山西 太原 030012）

文章闡述了鉆孔灌注樁施工過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題發(fā)生的原因，并對(duì)如何防治提出了一些自己的觀點(diǎn)。

鉆孔灌注樁；防治；施工

鉆孔灌注樁由于對(duì)各種地質(zhì)條件的適應(yīng)性強(qiáng)，在鐵路、道路和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中都得到了廣泛的應(yīng)用。鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過(guò)程無(wú)法直觀明了、準(zhǔn)確地描述，成樁后也不能進(jìn)行開(kāi)挖驗(yàn)收。施工中的任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將直接影響整個(gè)工程質(zhì)量、進(jìn)度、工期，造成經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。文章針對(duì)鉆孔樁施工中經(jīng)常出現(xiàn)的問(wèn)題，作一簡(jiǎn)要的分析和總結(jié)。

1 準(zhǔn)備工作中出現(xiàn)的問(wèn)題及防治措施

1.1 施工場(chǎng)地達(dá)不到使用要求

施工場(chǎng)地達(dá)不到使用要求，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響鉆機(jī)的正常鉆進(jìn)和導(dǎo)致鋼護(hù)筒的下沉，造成鉆孔偏斜，甚至無(wú)法施工。

造成原因：施工場(chǎng)地沒(méi)有進(jìn)行整平、壓實(shí)或未達(dá)到要求。

防治措施：施工前對(duì)場(chǎng)地進(jìn)行整平、壓實(shí)達(dá)到使用及規(guī)范要求。

1.2 測(cè)量定位的錯(cuò)誤

測(cè)量定位錯(cuò)誤會(huì)引起工程達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，出現(xiàn)補(bǔ)樁，影響整個(gè)工程的進(jìn)度、質(zhì)量。

造成原因：測(cè)量人員的責(zé)任心不強(qiáng)、素質(zhì)不高；對(duì)測(cè)量規(guī)范不懂；沒(méi)有細(xì)看圖紙。

防治措施：提高測(cè)量人員的素質(zhì)及專業(yè)水平。放線前對(duì)圖紙的設(shè)計(jì)意圖全面了解，并嚴(yán)格執(zhí)行測(cè)量工作的復(fù)核制度。

2 成孔過(guò)程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問(wèn)題及防治措施

2.1 護(hù)筒下沉

護(hù)筒下沉嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉，護(hù)筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜、坍孔。

造成原因：埋設(shè)護(hù)筒沒(méi)按規(guī)范嚴(yán)格執(zhí)行，護(hù)筒四壁的土質(zhì)松散，頂層沒(méi)用黏土層封填；護(hù)筒埋設(shè)的深度不夠；鉆進(jìn)時(shí)鉆頭對(duì)護(hù)筒的撞擊。

防治措施：①在埋設(shè)筒時(shí)，護(hù)筒的四周應(yīng)選用最佳含水量的黏土分層夯實(shí)；②護(hù)筒的埋設(shè)深度要滿足規(guī)范要求，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際作詳細(xì)的調(diào)查；③鉆頭起落時(shí)，應(yīng)防止碰撞護(hù)筒；④發(fā)現(xiàn)護(hù)筒下沉，應(yīng)立即停止鉆孔查明原因，采取確實(shí)可行的補(bǔ)救措施，必要時(shí)對(duì)護(hù)筒重新埋設(shè)重新鉆進(jìn)。

2.2 坍孔

鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)孔內(nèi)的水位不正常下降或泥漿突然漏失，則表明有坍孔的可能。

造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散、泥漿護(hù)壁不好，鉆進(jìn)速度過(guò)快、空鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起孔壁坍陷。

防治措施：①在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用黏土密實(shí)填封護(hù)筒四周；②使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，提高泥漿的比重和黏度，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位；③搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間；④成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于4 h，并控制混凝土的灌注時(shí)間，在保證施工質(zhì)量的前提下，盡量縮短灌注時(shí)間。

2.3 縮頸

成孔或成樁后，孔徑或樁徑小于設(shè)計(jì)樁徑，不滿足設(shè)計(jì)要求和施工規(guī)范。

原因：縮孔是在飽和性黏土、淤泥質(zhì)黏土，特別是IL＞1.0處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)的特有現(xiàn)象，其原因是此類地層含水高、塑性大，鉆頭經(jīng)過(guò)后鉆孔壁回縮，從而導(dǎo)致鉆孔的直徑小于設(shè)計(jì)的樁直徑。

防治措施：①成孔時(shí)，根據(jù)地層情況選擇合適的鉆頭，保證成孔質(zhì)量，同時(shí)鉆進(jìn)的過(guò)程中隨時(shí)對(duì)鉆頭進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)鉆頭磨損時(shí)，應(yīng)對(duì)鉆頭及時(shí)修復(fù)，確保鉆頭的直徑能滿足工程的需要；②采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量，同時(shí)加快成孔速度，快速通過(guò)，在成孔一段時(shí)間，孔壁形成泥皮，孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹；如出現(xiàn)縮徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑；③成孔后立即灌注砼，以免待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，出現(xiàn)縮孔；④在施工中，如發(fā)現(xiàn)有軟塑狀土層時(shí)，可采用比正常鉆進(jìn)時(shí)大2～3 cm的鉆頭鉆進(jìn)施工，給其縮孔預(yù)留一定量差，來(lái)保證工程質(zhì)量；⑤針對(duì)發(fā)生縮孔的原因，采取塊、卵石土回填，而后用重量較大的沖擊鉆沖擊，擠緊鉆孔孔壁的辦法處理。

2.4 成孔偏斜

成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

造成原因：鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差、不平整；作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其他硬物等情形。

防治措施：①先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，軌道枕木宜均勻著地。②安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20 cm。③在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)鉆進(jìn)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí)，鉆速要打慢檔，必要時(shí)向孔內(nèi)加入部分片石，進(jìn)行糾偏。④安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單、有效的方法。

3 鉆孔樁灌注過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及防治措施

3.1 封底失敗

首盤砼灌注后，導(dǎo)管的底部處在砼的外面或埋深不夠，需作進(jìn)一步的處理。

造成原因：由于首批混凝土數(shù)量過(guò)小、孔底的沉碴厚度大。

防治措施：①首批砼樁在施工前，要根據(jù)成孔的孔徑和導(dǎo)管埋置深度的要求，計(jì)算首批砼的需要量，合理地配置料斗和封水球，確保封底一次成功；②灌注前對(duì)沉碴厚度進(jìn)行檢查，如發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，采取有效的措施進(jìn)行清碴處理。

3.2 卡管

鉆孔樁水下砼的灌注，應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)無(wú)法連續(xù)進(jìn)行時(shí)，稱為卡管。

造成原因：卡管因砼和易性差、砼中含有大塊度骨料或受潮凝固的水泥塊、灌注砼沖擊力不足、灌注時(shí)間隔得過(guò)長(zhǎng)、使用的隔水栓與導(dǎo)管不相配套、導(dǎo)管密封不嚴(yán)進(jìn)水、配合比不適合水下砼的灌注要求等。

防治措施：①由于砼質(zhì)量造成的導(dǎo)管堵塞，可以少量（根據(jù)堵管前測(cè)量及計(jì)算的導(dǎo)管埋深結(jié)果在保證導(dǎo)管最小安全埋深確定）提升導(dǎo)管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土數(shù)量而后快速提升再迅速下放，以沖擊疏通導(dǎo)管的方法進(jìn)行處理。②由于砼沖擊力不足造成的，應(yīng)及時(shí)加長(zhǎng)上部導(dǎo)管的長(zhǎng)度，而后以一次性較大量砼沖擊灌注達(dá)到疏通導(dǎo)管的目的。③對(duì)碎石的質(zhì)量嚴(yán)格控制。④使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出。⑤水下砼必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室確定，坍落度宜為18～22 cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)小于40 mm。為改善砼的和易性和實(shí)現(xiàn)緩凝，水下砼宜摻外加劑；在砼灌注時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)砼攪拌時(shí)間和砼坍落度的控制。⑥應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0 MPa，以避免導(dǎo)管進(jìn)水。在砼澆筑過(guò)程中，砼應(yīng)緩緩倒入漏斗和導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。

3.3 鋼筋籠骨架的上浮

在水下砼灌注時(shí)，鋼筋籠隨著砼的灌注面上升而上浮。

造成原因：①在砼的灌注過(guò)程中，首批砼灌注量不足，灌注下料速度過(guò)猛，導(dǎo)致砼上升較快，從而沖動(dòng)鋼筋籠骨架上浮。②澆筑砼時(shí)，未對(duì)導(dǎo)管及時(shí)上拔，埋深較深，拔管時(shí)，帶動(dòng)鋼筋籠上浮。③砼的坍落度小，不符合規(guī)范要求，氣溫過(guò)高，砼凝結(jié)加快，從導(dǎo)管底部流出的砼可能將開(kāi)始初凝的頂端砼連帶鋼筋籠托起，發(fā)生浮籠。

防治措施：①鋼筋籠定位時(shí)，在鋼筋籠的上部用4～8根鋼管套套在鋼筋籠的主筋上，采用反壓阻止其上浮。②澆筑要連續(xù)作業(yè)，下料要均勻，不要過(guò)猛，確保砼均勻上升，以減少對(duì)鋼筋骨架的上浮力。③拔管時(shí)要根據(jù)砼澆筑方量，控制和保證導(dǎo)管埋入深度在2～4 m的范圍內(nèi)，不得小于1 m或大于6 m，及時(shí)提拔導(dǎo)管，減少上升砼對(duì)鋼筋骨架的沖擊力。④如鋼筋籠不是全籠，在砼灌注到鋼筋籠的底部時(shí)，要放慢砼的灌注速度且導(dǎo)管的埋深要適當(dāng)加深，當(dāng)鋼筋籠的埋深超過(guò)1 m時(shí)，要及時(shí)拔提導(dǎo)管，拔的速度要慢。

3.4 斷樁

砼凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。

造成原因：①由于導(dǎo)管底端距孔底過(guò)遠(yuǎn)，砼被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成砼不凝固，形成砼樁體與基巖之間被不凝固的砼填充。②受地下水活動(dòng)的影響或?qū)Ч苊芊獠涣?，沖洗液浸入砼使水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)砼不凝體。③由于在澆注砼時(shí)，導(dǎo)管提升和起拔過(guò)多，露出砼面，或因停電、待料等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將砼樁上下分開(kāi)的現(xiàn)象。④澆筑砼時(shí)，沒(méi)有從導(dǎo)管內(nèi)灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注砼，產(chǎn)生砼離析造成凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。

防治措施：①成孔后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，沖孔后要及時(shí)灌注砼，避免孔底沉渣超過(guò)規(guī)范規(guī)定。灌注砼前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測(cè)量，準(zhǔn)確算出全孔及首次砼灌注量。②砼澆筑過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)控制砼面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。③嚴(yán)格確定砼的配合比，砼應(yīng)有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度應(yīng)滿足灌注要求。④在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注砼。灌注砼應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過(guò)程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的砼要足量，在灌注砼過(guò)程中應(yīng)避免停電、停水。綁扎隔水塞的鐵絲，應(yīng)根據(jù)首次砼灌入量的多少而定，嚴(yán)防斷裂。確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外砼的上升高度而定，切勿起拔過(guò)多。

總之，鉆孔樁因地質(zhì)變化、工序復(fù)雜等因素影響，事故發(fā)生的種類和原因也形式多樣，施工質(zhì)量不易保證，這就需要在施工前認(rèn)真熟悉設(shè)計(jì)圖紙及有關(guān)施工、驗(yàn)收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對(duì)施工過(guò)程中可能發(fā)生的一些問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行分析處理，做到科學(xué)組織、精心施工、嚴(yán)格管理。

Drills a Hole in the Filling Pile Construction the Frequently Asked Questions Origin and the Prevention

Li Yan

The article mainly elaborated in the drill hole filling pile construction process the frequently asked questions occur the reason，how and to did prevent and control proposed own viewpoint.

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U443.15+4

A

1000-8136(2011)08-0054-02