鉆孔灌注樁水下施工常見問題及解決措施

李東琴

（山西二建集團(tuán)有限公司，山西 太原 030012）

鉆孔灌注樁基礎(chǔ)的施工基本流程：施工放樣、鉆機(jī)到位、設(shè)置護(hù)筒、鉆進(jìn)成孔、清除孔底沉渣、放鋼筋籠、二次清孔、放澆筑導(dǎo)管、混凝土灌注、成樁。從鉆孔開始至成樁結(jié)束，因受到多種因素影響，尤其在水下混凝土灌注施工時(shí)，極易引發(fā)質(zhì)量問題甚至質(zhì)量事故，因此水下混凝土灌注樁質(zhì)量控制成為施工中的重點(diǎn)。

1 鉆孔灌注樁水下施工要點(diǎn)

1.1 混凝土配合比要準(zhǔn)確

混凝土配合比必須適應(yīng)導(dǎo)管水下灌注，混凝土配合比的適合可以讓其具有足夠的塑性和黏聚性，灌注過程中在導(dǎo)管內(nèi)具有良好的流動(dòng)性又不容易發(fā)生離析現(xiàn)象，混凝土攪拌時(shí)間要合適并且要攪拌均勻。如果混凝土攪拌運(yùn)輸過程中，發(fā)生攪拌不均勻或泌水離析現(xiàn)象時(shí)，該混凝土就不能使用，混凝土在運(yùn)輸過程中不得擅自摻水。

1.2 控制清孔時(shí)間

泥漿中的固體顆粒粘附在孔壁上形成較厚泥皮，泥皮在混凝土灌注中被夾在混凝土與孔壁之間，泥皮有潤滑作用，長時(shí)間不澆灌混凝土，會(huì)使混凝土與孔壁之間摩阻力降低；孔壁長時(shí)間浸泡在泥漿中，使有的土層強(qiáng)度降低，造成塌孔從而影響樁的承載力。所以，施工要嚴(yán)格按規(guī)范要求，二次清孔驗(yàn)收合格后應(yīng)盡快灌注混凝土，應(yīng)在清孔合格后30min內(nèi)灌注混凝土為宜。

1.3 混凝土首灌量的要求

混凝土首灌量對(duì)灌注樁質(zhì)量非常重要。合理的首灌量，既能順利施工，又能使漏斗灌滿后混凝土埋管深度滿足要求，且通過首灌對(duì)孔底沉渣再進(jìn)行一次的沖洗，并將沉渣擠向邊緣向上返出，這是確保樁基承載力的關(guān)鍵，因此對(duì)混凝土首灌量必須嚴(yán)格要求，首灌量應(yīng)按下式計(jì)算確定。

1.4 混凝土的灌注速度

鉆孔灌注樁自重傳給樁周土層的比例與混凝土的灌注速度有直接聯(lián)系。澆筑速度快，傳給樁周土層的比例??；澆筑速度慢，傳給樁周土層的比例大。所以提高澆筑混凝土速度不僅對(duì)保證樁身混凝土的均勻性起到良好的作用，同時(shí)可使樁身重量較多地儲(chǔ)存于樁底，減少樁周摩阻力的負(fù)擔(dān)，對(duì)改善樁基受力狀況、提高使用效果起到一定作用。

2 鉆孔灌注樁水下施工常見問題及解決措施

2.1 斜孔

鉆進(jìn)過程中，成孔不是垂直的，而是與樁中心垂線有一定的角度。原因分析：①鉆機(jī)未處于水平位置，或施工場地未整平及壓實(shí)，在鉆進(jìn)過程中發(fā)生不均勻沉降；②鉆孔平臺(tái)基底座不穩(wěn)固、未處于水平狀態(tài)，在鉆孔過程中，鉆機(jī)架發(fā)生不均勻變形；③鉆桿彎曲，接頭松動(dòng)，致使鉆頭晃動(dòng)范圍較大。④土層軟硬不均，致使鉆頭受力不均，或遇到孤石，探頭石等。

解決措施：①鉆機(jī)就位前，應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行整平和壓實(shí)，并把鉆機(jī)調(diào)整到水平狀態(tài)，在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查使鉆機(jī)始終處于水平狀態(tài)工作。鉆機(jī)平臺(tái)在鉆機(jī)就位前，必須進(jìn)行安裝驗(yàn)收，其平臺(tái)要牢固、水平、鉆機(jī)架要穩(wěn)定；②應(yīng)使鉆機(jī)頂部的起重滑輪槽、鉆桿的卡盤和護(hù)筒樁位的中心在同一垂直線上，并在鉆進(jìn)過程中防止鉆機(jī)移位或出現(xiàn)過大的擺動(dòng)；③經(jīng)常對(duì)鉆桿進(jìn)行檢查，對(duì)彎曲的鉆桿要及時(shí)調(diào)整或廢棄；④使用沖擊鉆施工時(shí)沖程不要過大，盡量采用二次成孔，以保證成孔的重直度。

2.2 水下混凝土灌注

水下灌注施工用導(dǎo)管由壁厚為10mm的無縫鋼管加工制成，其內(nèi)徑為30cm，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段長度1.5m，此外需配備0.5～1.0m長的輔助管。導(dǎo)管的接頭采用法蘭進(jìn)行連接，法蘭部位要有導(dǎo)向裝置，以免與鋼筋籠接觸纏繞。另外，接頭還要有一定互換性，設(shè)置好止水膠墊，將導(dǎo)管加工好后，以孔底水壓的1.5倍實(shí)施水密性試驗(yàn)，經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)合格后，方可用于灌注施工。

解決措施：在混凝土灌注施工中，需在漏斗與導(dǎo)管間安裝貓頭鷹閥門。施工中，先關(guān)閉閥門，同時(shí)把導(dǎo)管提高到與鉆孔底部相距30～40cm的位置，然后在儲(chǔ)料斗當(dāng)中灌注混凝土，完成操作并檢查無誤后，開啟閥門進(jìn)行首灌。在鉆孔中翻起的泥漿可使用泵機(jī)抽取到沉淀池當(dāng)中，之后使用輸送泵將混合料輸送至漏斗與儲(chǔ)料斗當(dāng)中。導(dǎo)管進(jìn)入混凝土中5m左右以后，根據(jù)實(shí)際情況去除一定節(jié)段數(shù)的導(dǎo)管，以此不斷循環(huán)和重復(fù)。完成灌注后，拆除導(dǎo)管與漏斗，待混凝土實(shí)際強(qiáng)度達(dá)到要求后，方可由人工將多余的混凝土鑿除。水下灌注施工中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1）導(dǎo)管底部與鉆孔底部之間的距離應(yīng)控制在30～40cm范圍內(nèi)，且首批灌注的混凝土數(shù)量應(yīng)充足。完成灌注后，對(duì)混凝土液面高度進(jìn)行測量，若不滿足要求，應(yīng)使用空壓機(jī)和導(dǎo)管將已完成灌注的混凝土清理干凈，然后重新進(jìn)行灌注施工。2）安裝導(dǎo)管前，應(yīng)先認(rèn)真做好水密性試驗(yàn)與承壓試驗(yàn)，同時(shí)檢查確認(rèn)其止水墊能否達(dá)到要求、是否老化，以免在灌注時(shí)產(chǎn)生漏水與破裂。3）灌注施工中，應(yīng)安排專人經(jīng)常性測量鉆孔深度，以掌握混凝土液面實(shí)際高度，避免導(dǎo)管的埋深過大導(dǎo)致無法提起導(dǎo)管，或?qū)Ч艿穆裆畈贾貌蛔惝a(chǎn)生脫空。灌注時(shí)應(yīng)認(rèn)真做好記錄。4）一旦開灌，不允許停頓，必須保持連續(xù)?；诖?，在灌注開始前應(yīng)進(jìn)行細(xì)致且全面的檢查，排除機(jī)械設(shè)備的故障，在灌注時(shí)維修人員應(yīng)積極跟班，準(zhǔn)備好常用配件，如果產(chǎn)生故障，可立即進(jìn)行搶修。5）灌注開始前，與當(dāng)?shù)毓╇姴块T積極聯(lián)系，避免灌注時(shí)產(chǎn)生斷電。6）灌注中要對(duì)孔口進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼谏w，因灌注被帶入到孔內(nèi)的池漿可使用專門的泵機(jī)將其抽到下一個(gè)護(hù)筒當(dāng)中。7）現(xiàn)場的測量人員應(yīng)對(duì)混凝土盤數(shù)進(jìn)行認(rèn)真的測量和記錄，每完成一次測量都要以混凝土盤數(shù)為依據(jù)計(jì)算澆筑量，以此對(duì)混凝土的密度進(jìn)行復(fù)核。

2.3 埋管

樁基在澆筑混凝土的過程中，導(dǎo)管拔不動(dòng)或混凝土澆灌完畢導(dǎo)管無法拔出，統(tǒng)稱為埋管。

解決措施：①在下放導(dǎo)管時(shí)，導(dǎo)管埋深控制不合理，澆灌混凝土?xí)r間過長，沒及時(shí)活動(dòng)導(dǎo)管；②鋼筋籠焊接不牢，澆灌混凝土?xí)r鋼筋籠被碰撞散開，將導(dǎo)管卡?。虎墼跐补嗷炷吝^程中，孔壁坍塌大量泥砂將導(dǎo)管埋沒。解決措施：①水下澆筑混凝土?xí)r，要有專人觀測導(dǎo)管在混凝土內(nèi)的埋深，一般控制在2～6m內(nèi)，澆筑過程中要經(jīng)常小幅度抖動(dòng)導(dǎo)管防治導(dǎo)管與混凝土粘結(jié)，要盡量減少混凝土的澆灌時(shí)間；③鋼筋籠在下到樁孔前，要認(rèn)真檢查焊接或綁扎點(diǎn)是否牢固。

3 結(jié)語

鉆孔灌注樁水下施工質(zhì)量事故引發(fā)的后果相當(dāng)嚴(yán)重，并且需要花費(fèi)很高的代價(jià)才能處理好。因此施工單位在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)管理，既要有科學(xué)的施工方案又要有切實(shí)可行的預(yù)備方案?，F(xiàn)場技術(shù)人員要有高度的責(zé)任心，施工人員要有良好的質(zhì)量意識(shí)和應(yīng)變能力。