淺議鉆孔灌注樁常見事故原因及其預(yù)防措施

閆帥

【摘 要】鉆孔灌注樁以其具有承載力高、造價(jià)低、施工快捷等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于高層、小高層等基礎(chǔ)工程上。但是鉆孔灌注樁從鉆孔到混凝土灌注的每道工序都需要科學(xué)安排、精心操作，稍有疏忽，就會發(fā)生意想不到的事故。只要認(rèn)真做好開鉆前準(zhǔn)備工作，制訂出周密的施工方案和應(yīng)對質(zhì)量事故的處理方案，就一定能圓滿完成灌注樁施工任務(wù)的。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；沖擊錐；沖抓錐鉆機(jī)；導(dǎo)管

鉆孔灌注樁早在20世紀(jì)60年代已在我國開始應(yīng)用，因?yàn)樗哂谐休d力高、造價(jià)低、施工技術(shù)易掌握且施工快捷等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高層、小高層建筑的基礎(chǔ)工程、橋梁、水利閘壩等工程上。但是鉆孔灌注樁從鉆孔到混凝土灌注的每一道工序都需要科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)安排和精心操作，尤其是鉆前準(zhǔn)備工作，更要全面掌握施工地段的水文地質(zhì)情況、認(rèn)真鉆研灌注樁的設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，充分準(zhǔn)備好所需原材料、施工機(jī)械設(shè)備等物質(zhì)條件，并制定出符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的施工方案和質(zhì)保措施；由于鉆孔灌注樁面對的地質(zhì)條件千變?nèi)f化，施工中難免會遇到各種困難，發(fā)生許多意想不到的事故，只要我們認(rèn)真分析和查找事故原因，及時(shí)提出處理方案和預(yù)防措施，就一定能圓滿完成灌注樁施工任務(wù)的。

1 鉆孔施工中常見事故原因分析和處理方法

1.1 錯(cuò)位孔和偏位樁

在鉆孔中出現(xiàn)這種情況，主要原因是樁位坐標(biāo)計(jì)算失誤。因此，在樁位放線、定位前，測量人員和施工員一定要仔細(xì)核對、計(jì)算，確保準(zhǔn)確無誤。

處理方法：采用沖擊錐或沖抓錐鉆孔時(shí)常見的處理方法有：（1）砂礫石地層中采用沖抓錐鉆孔時(shí)，雖然抓錐能抓出比鉆孔半徑大的孤石，但大孤石不一定正處于孔中心，沖抓鉆就無能為力了，只能改用十字頭沖擊錐將大孤石打碎，再用沖抓錐抓。（2）采用沖擊錐處理前，要對偏位的井孔用高塑性粘土摻一部分片石（片石尺寸約15cm）后分層夯填，以便沖擊過程中使片石嵌入井壁，起到護(hù)壁作用。（3）在沖抓錐鉆孔過程中，當(dāng)砂卵石、碎石掉進(jìn)沖抓錐身內(nèi)，將其內(nèi)外套或滑輪卡住，使錐頭因不能閉合或張開而停鉆；此時(shí)應(yīng)提出并修理好抓錐鉆頭。（4）用沖擊錐沖孔時(shí)，由于鋼絲繩斷裂、沖擊錐頭掉進(jìn)孔底，如沒有發(fā)生塌孔，可用鐵鉤打撈，更換鋼絲繩后再沖擊鉆孔。（5）沖孔中如發(fā)生塌孔，泥土將錐頭掩埋，不能提升錐頭，如塌孔不嚴(yán)重，可先用高壓射水法將泥漿沖出，或用清水循環(huán)將泥漿抽出，再用鋼絲繩吊起錐頭，方可繼續(xù)沖擊鉆孔。

1.2 鉆機(jī)停鉆

鉆機(jī)在鉆孔過程中停鉆，通常是由于鉆機(jī)不適應(yīng)復(fù)雜的地層土質(zhì)所致。由于建筑工程中的地質(zhì)條件千變?nèi)f化，不同的土質(zhì)應(yīng)選擇相應(yīng)的鉆機(jī)，比如，對第四紀(jì)河床沖積層（砂土、粘性土、淤泥等）應(yīng)選用回旋鉆機(jī)；對風(fēng)化巖層、河床砂礫石層應(yīng)選用沖擊（或沖抓）錐鉆機(jī)；對砂礫石膠結(jié)層、含大塊孤石的砂土層，則應(yīng)采用沖擊鉆與回旋鉆配合鉆孔；或采用地質(zhì)巖芯鉆機(jī)。

1.3 塌孔

在復(fù)雜地層（如疏松土質(zhì)、砂層）中鉆孔，常發(fā)生如下塌孔現(xiàn)象。

1）采用沖擊錐沖擊疏松土層下的砂礫石層時(shí)，較大的沖擊力常引起其上淤泥土層（砂性土）塌陷，有時(shí)塌土將錐頭深埋而不能提升錐頭，導(dǎo)致停鉆。此時(shí)可采用高壓射水法將孔內(nèi)泥土沖出，將錐頭提出后在孔中用土、碎磚、小片石等廢料分層夯填至超過塌方高度，待該回填土穩(wěn)定后重新鉆孔。

2）在強(qiáng)透水的粉細(xì)砂層、砂壤土層、疏松的砂礫石層中鉆孔，由于泥漿護(hù)壁質(zhì)量（粘稠度）達(dá)不到要求，或鉆孔過程中水位突然下降（比如因水泵出故障、斷水），導(dǎo)致塌孔，造成停鉆。處理方法：井孔用土分層夯填后，選用優(yōu)質(zhì)粘土做泥漿護(hù)壁重新鉆孔。

3）孔口塌方。通常是因護(hù)筒埋設(shè)不當(dāng)、孔口周圍土質(zhì)不良，或填土位夯實(shí)，在水流滲透、施工機(jī)械振動作用下，孔周填土塌陷，使護(hù)筒歪斜、下沉，導(dǎo)致停鉆。處理方法是拆除護(hù)筒，回填井孔、孔口分層夯填，重新埋設(shè)護(hù)筒、鉆孔。

2 灌注水下混凝土施工中常見事故的原因分析和處理方法

灌注水下混凝土是鉆孔灌注樁施工中的關(guān)鍵工序，為此，必須作好灌注前的準(zhǔn)備工作；灌注施工必須連續(xù)、迅速，應(yīng)在混凝土初凝之前的規(guī)定時(shí)間內(nèi)一次灌成。在灌注過程中發(fā)生“缺陷樁”、“斷樁”、灌注不順暢、鋼筋籠上浮等事故，其原因和處理方法主要有以下幾種。

2.1 孔底淤泥厚度太大

樁孔成孔后立即清孔，如清孔不徹底，未用清水換泥漿循環(huán)，不僅沉淤厚度大，而且孔內(nèi)泥漿太稠，在灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管外反壓力增大，當(dāng)導(dǎo)管稍偏離中心一點(diǎn)，混凝土上翻過程中可能有稠泥漿卷入其中，造成夾泥層，發(fā)生缺陷樁或斷樁事故。處理方法：重新清孔，清孔要徹底。

2.2 導(dǎo)管不能“封口”

因?qū)е孪驴诰嗫椎走^高（>400㎜），“封口”用的首批混凝土量不足，“剪球”后混凝土沖向孔底，后續(xù)混凝土未及時(shí)連續(xù)注入漏斗、充滿導(dǎo)管沖向孔底，不能將導(dǎo)管底口埋（封）住，泥漿水進(jìn)入導(dǎo)管，形成缺陷樁或斷樁。處理方法：暫停灌注，拔除鋼筋籠，作二次清孔、剪球灌注。

2.3 導(dǎo)管漏水

導(dǎo)管漏水原因有三個(gè)：導(dǎo)管本身有孔眼而漏水，使用前應(yīng)做水壓試驗(yàn)，以確保其無孔眼；連接導(dǎo)管使用了有裂紋的止水膠圈，應(yīng)更換成新膠圈；接頭螺栓未擰緊，應(yīng)認(rèn)真擰緊即可。

2.4 混凝土灌注不順暢

很可能是導(dǎo)管內(nèi)漏進(jìn)泥水，使混凝土發(fā)生離析，粗骨料堵塞導(dǎo)管造成灌注不暢。處理方法：按消除導(dǎo)管漏水方法處理。

2.5 導(dǎo)管埋入混凝土深度問題

在混凝土灌注過程中應(yīng)定時(shí)測量孔內(nèi)混凝土頂面高程，以控制導(dǎo)管的埋深。一般要求導(dǎo)管埋深2～6m：對于長度大于30m的長樁，在灌注該樁的下部時(shí)，導(dǎo)管埋深可大些，約4～5m，同時(shí)還要考慮起吊能力，故不應(yīng)大于6m；在灌注該樁的上部時(shí)，可逐漸減小埋管深度，但不得小于2m。

2.6 鋼筋籠上浮問題

灌注混凝土?xí)r有時(shí)會發(fā)生鋼筋籠上浮現(xiàn)象，有兩種情況：一是由于導(dǎo)管未居中或?qū)Ч苡悬c(diǎn)傾斜，法蘭盤或吊導(dǎo)管的鋼絲繩沒有綁好就掛住鋼筋籠，當(dāng)提升導(dǎo)管時(shí)把它提起。此時(shí)可將導(dǎo)管下落一點(diǎn)，晃動幾下導(dǎo)管，并將導(dǎo)管移向中心位置使鋼筋籠于導(dǎo)管脫開，即可繼續(xù)灌注。

2.7 機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障問題

在灌注混凝土前，如果準(zhǔn)備工作較差，所用機(jī)械設(shè)備不配套或未經(jīng)檢修，又無備用設(shè)備，很可能在施工中因設(shè)備發(fā)生故障而停鉆或停止灌注。施工中常發(fā)生以下幾種設(shè)備故障：（1）攪拌機(jī)停轉(zhuǎn)，又無備用機(jī)；（2）外電線路故障、停電，工地又無備用電機(jī)；（3）吊車、卷揚(yáng)機(jī)等起吊設(shè)備突發(fā)故障，不能提升導(dǎo)管；（4）混凝土運(yùn)輸設(shè)備損壞，一時(shí)無法修復(fù)，等。以上各類機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障都會導(dǎo)致停工，待搶修、排除故障后也許已延誤混凝土連續(xù)施工時(shí)間，如果停灌時(shí)間超過2小時(shí)，混凝土已初凝或終凝了，將會把導(dǎo)管固結(jié)在混凝土中，鋼筋籠也無法拔出來，損失會更嚴(yán)重。因此，事先必須認(rèn)真檢查所需各種設(shè)備的完好狀態(tài)和與供電公司聯(lián)系談妥供電保障事宜，施工期間要確保供電。

2.8 斷頭樁及樁頭混凝土不密實(shí)問題

水下混凝土灌注主要靠其自重壓力，混凝土從導(dǎo)管下口向上不斷頂升而灌滿樁孔，在混凝土面接近樁頭位置時(shí)，由于超灌壓力太小，很容易發(fā)生斷頭樁或樁頭混凝土不密實(shí)缺陷。處理方法：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)讓導(dǎo)管埋入混凝土不小于3m，頂進(jìn)料斗高距樁頂不小于3m（即確保導(dǎo)管內(nèi)混凝土有6m高的壓力），才能保證樁頭混凝土不出現(xiàn)斷頭樁或樁頭混凝土不密實(shí)現(xiàn)象；如果已發(fā)生斷頭樁或樁頭混凝土不密實(shí)質(zhì)量事故，均應(yīng)鑿除樁頭，清理后人工支模，按原設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級混凝土重新澆搗樁頭混凝土（接樁）并加強(qiáng)保濕養(yǎng)護(hù)。

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