小孔徑鉆孔灌注樁施工中常見問(wèn)題分析及防治措施

陳歡

摘要：小孔徑鉆孔灌注樁是中低層建筑中常用的基礎(chǔ)形式，結(jié)合小孔徑鉆孔灌注樁的施工實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要分析小孔徑鉆孔灌注樁施工過(guò)程中的常見問(wèn)題、成因及相應(yīng)的防治措施。

關(guān)鍵詞：小孔徑鉆孔灌注樁 常見問(wèn)題 原因分析 防治措施

隨著建筑行業(yè)的持續(xù)發(fā)展，工程項(xiàng)目對(duì)于地基承載力的要求越來(lái)越嚴(yán)格。鉆孔灌注樁雖然構(gòu)造簡(jiǎn)單，但是具有良好的承載力，且施工中操作便捷，無(wú)振動(dòng)和噪音，這使得鉆孔關(guān)注樁一直被廣泛應(yīng)用在建筑工程中。中低層建筑對(duì)于樁基的單樁承載力沒(méi)有特殊的要求，因而可應(yīng)用小孔徑的鉆孔灌注樁施工。在施工建設(shè)中，樁徑400mm～500mm的小孔徑鉆孔灌注樁承載力都能達(dá)到400KN～600KN。在安徽省蕪湖火車站東廣場(chǎng)地下空間工程施工中，主體工程共設(shè)計(jì)5446根鉆孔灌注樁，其中樁徑為600mm的多達(dá)5326根。筆者結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)下文分析總結(jié)小孔徑鉆孔灌注樁施工中常見的問(wèn)題及質(zhì)量控制要點(diǎn)。

1 鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理

1.1 孔位偏斜

1.1.1 原因分析

①場(chǎng)地未整平，鉆架安裝后未做調(diào)整，地面不均勻沉降，致使鉆機(jī)轉(zhuǎn)盤底座不平而傾斜。②鉆進(jìn)時(shí)遇孤石或障礙物，以及在巖石傾斜或軟硬土層交界部位，鉆頭不均勻受力致使鉆進(jìn)方向偏移了原定方向。③鉆桿連接處存在彎曲等質(zhì)量缺陷，使得鉆頭與鉆桿相互錯(cuò)位。

1.1.2 防治措施

①鉆進(jìn)前整平場(chǎng)地，軌道枕木宜均勻著地；鉆機(jī)的轉(zhuǎn)盤中心必須對(duì)準(zhǔn)鉆架上起吊滑輪，鉆頭與鉆桿錯(cuò)位小于20cm。②在不均勻地層中改用鉆桿剛度大、自重大的鉆進(jìn)。如遇孤石、傾斜巖石或不均勻地層，宜慢速鉆進(jìn)。③為避免鉆進(jìn)方向偏移了設(shè)計(jì)要求，可在鉆進(jìn)設(shè)備上配裝導(dǎo)正裝置。④鉆進(jìn)過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜，可在孔偏斜處吊住鉆頭，反復(fù)掃孔使孔正直，對(duì)傾斜嚴(yán)重的鉆孔，應(yīng)加填粘土超孔偏斜處0.5m以上，待沉淀密實(shí)后再鉆進(jìn)。

1.2 縮孔

1.2.1 縮孔是指孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑，其原因分析

①塑性土膨脹。②鉆錘磨損過(guò)甚未及時(shí)補(bǔ)焊。

1.2.2 防治措施

①可在縮孔位置吊住鉆錘上下反復(fù)掃孔，以擴(kuò)大孔徑，并在掃孔完成后及時(shí)灌注混凝土。②鉆錘磨損過(guò)甚應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊。

1.3 孔壁坍塌

1.3.1 孔壁坍塌在灌注樁施工過(guò)程中是常見事故，其原因分析

①護(hù)壁泥漿密度、濃度達(dá)不到護(hù)壁要求。②在砂層或粗砂層中埋設(shè)護(hù)筒，埋深及埋設(shè)位置不合理。③快速成孔后不能及時(shí)在孔壁上形成泥膜。④清理鉆渣和吊放鋼筋籠時(shí)與孔壁發(fā)生過(guò)碰撞。⑤清障或形成較大空洞時(shí)孔壁漏水造成坍孔。⑥成孔后到混凝土澆筑之間的停頓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。

1.3.2 防治措施

①鉆進(jìn)時(shí)如遇松散砂土層，首先控制進(jìn)尺，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件及時(shí)調(diào)整泥漿密度、粘度及膠體率。②將護(hù)筒底部貫入粘土中0.5m以上。③成孔速度要根據(jù)地質(zhì)條件而定。④加強(qiáng)鋼筋籠的制作、吊裝等作業(yè)。⑤孔口坍塌后先掌握坍孔位置，然后用砂和粘土混合物回填坍孔至原位以上1～2m；嚴(yán)重的坍孔宜全部回填，待砂石沉積密實(shí)后繼續(xù)鉆孔。

1.4 掉鉆落物

1.4.1 其原因分析

①卡鉆時(shí)強(qiáng)扭。②鉆桿疲勞斷裂。

1.4.2 防治措施

①開鉆前清除孔內(nèi)雜物。②經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。

2 水下混凝土灌注中出現(xiàn)的問(wèn)題及處理

2.1 卡管

2.1.1 卡管現(xiàn)在也是誘發(fā)斷樁的重要因素之一，其原因分析

①由于有的機(jī)械配料不及時(shí)校核，造成混凝土配合比在執(zhí)行過(guò)程中的誤差大，使坍落度波動(dòng)大，拌出的混合料和易性較差。②導(dǎo)管直徑過(guò)大，由于是小孔徑樁，容易掛到鋼筋籠。

2.1.2 防治措施

①嚴(yán)格控制混凝土配合比，及時(shí)檢查坍落度。②縮短灌注時(shí)間。③使用內(nèi)徑為250mm～300mm的導(dǎo)管。④勤測(cè)灰面深度，保證導(dǎo)管埋深情況下，勤拆導(dǎo)管。

2.2 鋼筋籠上浮

2.2.1 鋼筋籠上浮是施工中遇到的難題之一，其原因分析

①鋼筋籠放置初始位置過(guò)高，導(dǎo)管在混凝土中埋深過(guò)多（大于6m），混凝土從導(dǎo)管下口流出后，大部分混凝土向上返推動(dòng)導(dǎo)管外圍混凝土整體頂升，同時(shí)帶動(dòng)鋼筋籠上浮。②由于鋼筋籠制作質(zhì)量不佳，主筋向籠內(nèi)彎曲，此時(shí)如果導(dǎo)管不居中很容易與法蘭盤接頭掛鉤，造成鋼筋籠上浮。③由于混凝土灌注時(shí)間太長(zhǎng)，其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，已接近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握力，如此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導(dǎo)管下口流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上浮。

2.2.2 預(yù)防措施

①鋼筋籠初始位置定位準(zhǔn)確，與孔口固定牢固；嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深，一般保證1.5～2.0m，控制灌注速度和灌注時(shí)間。②保證鋼筋籠質(zhì)量，在制作、堆放和吊裝鋼筋籠時(shí)采取必要措施，保證鋼筋不彎曲，主筋底部適當(dāng)向外彎曲，下導(dǎo)管對(duì)中準(zhǔn)確，保證導(dǎo)管鋼筋不掛鉤。③當(dāng)發(fā)生鋼筋籠上浮時(shí)，應(yīng)立即停止灌注混凝土，并準(zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注。如埋深準(zhǔn)確則應(yīng)立即加固鋼筋籠，可將導(dǎo)管下降一些，導(dǎo)管邊下降邊移位，直至掛鉤脫離后，再提升。

2.3 斷樁

2.3.1 其原因分析

①由于澆筑混凝土?xí)r沒(méi)有掌握好導(dǎo)管埋深，造成導(dǎo)管拔漏。②第一斗混凝土量太少，導(dǎo)管沒(méi)有被混凝土埋上。③混凝土供應(yīng)跟不上，使混凝土澆注中斷時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。④提升導(dǎo)管時(shí)碰撞鋼筋籠，使孔壁土體混入混凝土中。⑤導(dǎo)管沒(méi)扶正，接頭法蘭掛住鋼筋籠。

2.3.2 防治措施

①準(zhǔn)確計(jì)算和控制導(dǎo)管埋深；導(dǎo)管埋深不超過(guò)6m，控制在1.5～2.0m，避免導(dǎo)管提出混凝土面。②第一斗混凝土必須保證導(dǎo)管埋入0.8m以上。③混凝土澆注時(shí)必須保證混凝土供應(yīng)連續(xù)施工，灌注時(shí)間按初盤混凝土的初凝時(shí)間控制。④如果導(dǎo)管接頭法蘭掛住鋼筋籠，可將導(dǎo)管下降一些，導(dǎo)管邊下降邊移位，使導(dǎo)管與鋼筋籠脫離。

3 灌注成樁后發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷及處理

3.1 樁全長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)要求

混凝土灌注終孔階段對(duì)樁頂高程控制不當(dāng)是導(dǎo)致樁頂高程不達(dá)標(biāo)主要原因。開外基坑后，將混凝土以上的浮渣和松散混凝土清理干凈，通過(guò)人力夯平頂面，而后安裝護(hù)筒，開挖樁孔進(jìn)行接長(zhǎng)。接長(zhǎng)部分樁孔直徑宜超過(guò)設(shè)計(jì)值40cm，深度從平整后混凝土面向下至少為接長(zhǎng)部分樁孔直徑的1倍。接長(zhǎng)部分混凝土強(qiáng)度應(yīng)該比設(shè)計(jì)要求高一級(jí)，另外，應(yīng)該嚴(yán)格按施工要求對(duì)新舊混凝土的接合面進(jìn)行接槎處理。

3.2 樁體混凝土不連續(xù)

灌注階段，孔壁局部坍塌的雜物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在樁體形成夾層破壞了鉆孔樁混凝土的接續(xù)性。施工單位發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象后應(yīng)該及時(shí)同設(shè)計(jì)單位共同商討控制措施?？蓢L試通過(guò)樁底部壓漿或高壓注漿來(lái)解決鉆孔樁底部混凝土夾渣的問(wèn)題。

4 結(jié)束語(yǔ)

小孔徑鉆孔灌注樁施工工序繁多，灌注期間難以全面把控施工質(zhì)量，因此要求質(zhì)檢單位必須親臨現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)督，所有參見單位、部門和個(gè)人應(yīng)該有嚴(yán)禁的質(zhì)量控制觀念，施工中嚴(yán)格按照規(guī)范認(rèn)真操作。另外，前期準(zhǔn)備工作對(duì)于工程質(zhì)量控制也至關(guān)重要，工程部門應(yīng)該提前編訂施工安全、質(zhì)量、環(huán)保等操作規(guī)范，動(dòng)態(tài)監(jiān)控施工過(guò)程，確保每一道工序都符合規(guī)范和要求，在保質(zhì)保量完成施工任務(wù)的同時(shí)做好安全管理，確保施工“零事故”。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃強(qiáng)等.建筑樁基技術(shù)規(guī)范（JGJ94-2008）[M].中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2008：46-54.

[2]張鑰.鉆孔灌注樁施工過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題及防治[J].科技信息，2008：62-63.

[3]張建紅.鉆孔灌注樁施工中的問(wèn)題及處理措施[J].山西建筑，2009：126-127.endprint