摘要：鉆孔灌注樁作為樁基礎(chǔ)中常見的一種基礎(chǔ)形式，以其適應(yīng)性強(qiáng)、成本適中、施工簡(jiǎn)便、工期短等特點(diǎn)在我國(guó)交通、城市基礎(chǔ)設(shè)施以及房屋、水工建筑等工程領(lǐng)域當(dāng)中得到廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：鉆孔 灌注樁 施工 事故 處理

0 引言

鉆孔灌注樁施工種類繁多，技術(shù)含量高，影響因素多，一旦在施工當(dāng)中稍有不甚或控制不嚴(yán)，很容易出現(xiàn)一些質(zhì)量事故，使整個(gè)工程的基礎(chǔ)受到影響，嚴(yán)重一點(diǎn)出現(xiàn)返工將帶來較大的損失。常見的且危害性較大的事故主要有坍孔和斷樁，此外還可能出現(xiàn)彎孔、斜孔、縮孔、梅花孔、卡鉆、埋鉆和掉鉆等現(xiàn)象，為盡量減少事故，在施工過程中，必須做到分工明確，密切配合，操作規(guī)范，措施到位。下面結(jié)合本人的施工經(jīng)驗(yàn)，就常出現(xiàn)的一些事故原因進(jìn)行分析，并制定出相應(yīng)的處理措施。

1 坍孔

坍孔主要出現(xiàn)在鉆孔、下放鋼筋籠和灌注混凝土三道工序當(dāng)中，并且以鉆孔中出現(xiàn)的坍孔為多見。

1.1 鉆孔坍孔 在粉性、砂性土等松散地基中進(jìn)行鉆孔時(shí)，很容易發(fā)生坍孔。坍孔主要表現(xiàn)為在施工過程中出現(xiàn)孔內(nèi)水位驟然降落，并冒出細(xì)密的水泡，鉆桿較難鉆進(jìn)，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加，甚至鉆頭運(yùn)轉(zhuǎn)不起來。其主要原因可能是：①護(hù)筒埋深較淺，或周圍回填的粘土夯實(shí)不夠，致使孔口土坍落；②護(hù)筒變形或形狀不合適；③孔內(nèi)水位高度不夠，無足夠的水頭壓力；④地下水位有較高的承壓力；⑤在礫石層等處有滲流水或者沒水，孔中出現(xiàn)跑水現(xiàn)象；⑥泥漿的稠度不夠；⑦成孔速度太快，在孔壁中來不及形成泥膜；⑧用造孔機(jī)械在護(hù)筒底部造孔時(shí)觸動(dòng)了孔周圍的土壤；⑨造孔機(jī)械的機(jī)械力過大，致使護(hù)筒與土層之間的粘著力減弱；⑩向孔內(nèi)補(bǔ)水時(shí)，水流對(duì)孔壁有沖刷。

針對(duì)上述原因，施工時(shí)應(yīng)盡量注意防止出現(xiàn)這些情況。如果孔口發(fā)生坍塌，致使護(hù)筒傾斜，就應(yīng)及時(shí)用粘土回填，扶正護(hù)筒，嚴(yán)重時(shí)應(yīng)挖起護(hù)筒，重新按要求埋設(shè)后再鉆孔。當(dāng)孔內(nèi)發(fā)生坍塌，如果情況不嚴(yán)重時(shí)，可用粘土回填至坍孔位置以上1-2米，并加大泥漿比重繼續(xù)鉆進(jìn)，如果情況嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)將鉆孔全部用砂夾粘土或小礫石夾粘土回填，經(jīng)3-5天稍密實(shí)后，再重新鉆孔。

為防止孔壁坍塌，施工中必須注意以下事項(xiàng):在施工前應(yīng)進(jìn)行地質(zhì)調(diào)查，仔細(xì)學(xué)習(xí)地質(zhì)資料，并搞清楚地下土層的分布情況、地下水的壓力、出水量、水流方向以及是否存在流砂等問題。在有地下水時(shí)，還應(yīng)特別注意鉆孔地層中是否夾有不透水層。當(dāng)下層的承壓地下水的水頭比上層的地下水位高時(shí)，必須維持孔內(nèi)足夠的泥漿壓力。造孔泥漿應(yīng)選用優(yōu)質(zhì)粘土，有條件時(shí)，可選用膨潤(rùn)土造漿，成孔時(shí)泥漿的相對(duì)密度以1.1～1.25左右為宜。施工時(shí)不間斷地檢測(cè)泥漿的比重，同時(shí)要根據(jù)不同土質(zhì)調(diào)整泥漿相對(duì)密度，在成孔時(shí)，如果遇到礫石層等土層產(chǎn)生大量的漏漿時(shí)，應(yīng)考慮是否改成其它施工方法(如加套管施工)。當(dāng)中斷成孔作業(yè)時(shí)，要嚴(yán)格監(jiān)視漏水、跑漿的情況，與此同時(shí)還應(yīng)準(zhǔn)備應(yīng)急用的貯水槽、大容量的給水泵等設(shè)備。在反循環(huán)鉆孔法中的成孔階段，如果成孔速度太快，在孔壁上來不及形成泥膜，就容易使孔壁坍塌。成孔速度視地質(zhì)情況而異，對(duì)于淤泥質(zhì)等非常軟弱的地質(zhì)，如果成孔太快，有時(shí)成孔后的樁孔將很不規(guī)則。另外對(duì)砂、砂礫等土層必須注意轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)不可過快，如過快有時(shí)將產(chǎn)生徑向擺動(dòng)，而當(dāng)樁孔較深，又在孔底處遇到硬土層時(shí)，要注意有可能因鉆桿自重過大產(chǎn)生彎曲而碰撞孔壁發(fā)生塌孔。另外，對(duì)于負(fù)壓流量及流速的關(guān)系，曾有報(bào)告指出，如果孔內(nèi)的水向下流速超過1.2m/min，在負(fù)壓作用下，孔壁易發(fā)生坍塌。當(dāng)孔徑不足1m的樁鉆孔時(shí)應(yīng)特別引起注意。如在上述靜態(tài)條件下產(chǎn)生的孔壁坍塌事故，若不及時(shí)處理而繼續(xù)強(qiáng)行施工，就有可能使塌孔加劇。因此應(yīng)認(rèn)真查明原因，采取措施之后方可繼續(xù)施工。當(dāng)采取措施時(shí)，如果認(rèn)為已不能排除靜態(tài)因素所導(dǎo)致的塌孔事故，就應(yīng)迅速將孔回填，否則嚴(yán)重點(diǎn)就有可能使地表產(chǎn)生坍塌或發(fā)生機(jī)械傾覆等重大的惡性事故。回填鉆孔一般情況下用粘土摻片、卵石。坍塌的樁孔一旦回填之后，地層將呈現(xiàn)不穩(wěn)定狀態(tài)，應(yīng)適當(dāng)?shù)赝?-5日后再度施工為宜。

1.2 下鋼筋籠坍孔 在沉放鋼筋骨架后也會(huì)產(chǎn)生孔壁坍塌，造成坍塌的原因可能是鋼筋籠下放時(shí)用力過猛或鋼筋骨架的垂直度不好或產(chǎn)生彎曲所致。所以，在沉放鋼筋骨架時(shí)應(yīng)特別慎重，鋼筋籠下放速度應(yīng)緩慢，上下兩節(jié)焊接應(yīng)處在同一軸線位置，并隨時(shí)觀察孔內(nèi)水位情況。一旦出現(xiàn)孔壁坍塌，孔內(nèi)水位就會(huì)發(fā)生變化。對(duì)沉放鋼筋骨架之后的坍塌，一般可用澆注混凝土用的導(dǎo)管配合砂石泵抽出攪渾了的泥漿，此時(shí)應(yīng)注意泵壓力不能太大，以免使鉆孔破壞加劇。

1.3 灌注混凝土坍孔 在混凝土灌注過程中如果發(fā)現(xiàn)護(hù)筒內(nèi)的泥漿水位突然上升并溢出護(hù)筒，隨即下降并冒出氣泡的現(xiàn)象，則估計(jì)是出現(xiàn)了坍孔，可用測(cè)探儀探頭探測(cè)，如果探頭測(cè)得的表面深度達(dá)不到原來的深度，則可斷定是發(fā)生坍孔。坍孔原因可能是護(hù)筒底部周圍出現(xiàn)漏水，孔內(nèi)水位下降或是河流中水位上漲時(shí)，孔內(nèi)水位差減小，不能保持原有靜水壓力，以及護(hù)筒周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)等。一旦發(fā)生坍孔，應(yīng)立即查明原因，采取相應(yīng)的措施，如保持或加大水頭，移開重物、排除振動(dòng)等，然后用吸泥機(jī)吸出孔中坍落的泥土，如果坍孔停止，就可繼續(xù)灌注混凝土，如果繼續(xù)坍孔，且坍孔部位較深時(shí)，應(yīng)將導(dǎo)管拔出，將混凝土鉆開抓出，同時(shí)鋼筋籠吊出，再用粘土摻砂礫回填。待回填土沉實(shí)穩(wěn)定后，重新鉆孔、下鋼筋籠，再灌注混凝土。

2 斷樁

由于混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥渣土填充形成間斷樁。造成原因及防治措施如下：①施工中若發(fā)生導(dǎo)管底端距孔底過遠(yuǎn)，則混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與持力層之間被不凝固的混凝土填充。為避免這一質(zhì)量事故的發(fā)生，樁孔鉆成后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，采用兩次清孔方法，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)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定。這就要求在灌注混凝土前，應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行孔徑測(cè)量，準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量。②導(dǎo)管密封不良，沖洗液浸入使混凝土水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝固。在地下水活動(dòng)較大的地段，導(dǎo)管事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應(yīng)根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，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)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多過快。如果導(dǎo)管提升過快，以致其下口拔離孔中的混凝土面時(shí)，易使樁中形成泥漿夾層。③在灌注混凝土?xí)r，因停電、待料等原因停灌混凝土而造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象。施工中應(yīng)明確規(guī)定，混凝土澆注過程中，一旦開始進(jìn)行澆筑，一定要連續(xù)完成作業(yè)，確保在混凝土初凝時(shí)間內(nèi)連續(xù)澆注，在灌注混凝土過程中應(yīng)避免停電、停水，應(yīng)備足混凝土料，并合理安排好施工人員作業(yè)時(shí)間，在混凝土灌注量大時(shí)還應(yīng)做到作業(yè)人員分班作業(yè)。④施工中還會(huì)發(fā)生灌注時(shí)混凝土沒有從導(dǎo)管內(nèi)灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段混凝土夾有泥漿而出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。因此，施工中要嚴(yán)格確定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度亦滿足灌注要求。灌注混凝土必須從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要有足夠量，避免埋下質(zhì)量事故的隱患。斷樁主要出現(xiàn)在水下混凝土灌注過程當(dāng)中，如果混凝土灌注時(shí)導(dǎo)管提升過快，以致導(dǎo)管下口拔離孔中的混凝土面時(shí)，易使樁身混凝土中形成泥漿夾層而斷樁。如果一個(gè)樁孔的混凝土未能連續(xù)澆注，兩次澆注時(shí)間相隔較長(zhǎng)時(shí)，由于孔中已澆混凝土表面凝固，而使樁身在該處出現(xiàn)斷裂。對(duì)于這些事故，事實(shí)上只要施工人員能嚴(yán)格按操作規(guī)程辦事，不疏忽大意，不急于求成，是完全可以避免的。一旦發(fā)生這類事故，可采取拔起導(dǎo)管，在已灌注的混凝土中，鉆一個(gè)較小直徑的鉆孔，并另插一個(gè)較小的鋼筋籠，然后再用導(dǎo)管灌注混凝土。

3 彎孔、斜孔、縮孔、梅花孔

在造孔過程中，要經(jīng)常用探孔器吊入孔內(nèi)檢查。探孔器可用較粗鋼筋焊接成梭狀型，其外徑等于樁的設(shè)計(jì)直徑，長(zhǎng)度約為直徑的4-6倍。當(dāng)探孔器不能沉到已鉆的深度，或發(fā)現(xiàn)鉆桿傾斜、吊繩偏移護(hù)筒中心，或錐頭上提困難、轉(zhuǎn)動(dòng)不靈等情況，則可能發(fā)生彎孔、斜孔、縮孔、梅花孔等現(xiàn)象。造成彎孔、斜孔的原因有：鉆孔內(nèi)有探頭石，鉆進(jìn)呈傾斜狀的地層以及鉆機(jī)安裝不平或支承鉆機(jī)的地面產(chǎn)生不均勻沉降等。形成縮孔和梅花孔的原因可能是鉆錐在沖擊時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)套不夠靈活，或因泥漿太稠而影響鉆錐轉(zhuǎn)動(dòng)。因此在鉆孔過程中應(yīng)經(jīng)常檢查鉆桿和鉆孔的豎直度。對(duì)探頭石和縮孔，可用鉆錐在孔壁凸出處上下升降，把探頭石敲擊掉或修削好縮孔。當(dāng)發(fā)生嚴(yán)重彎孔、斜孔、縮孔、梅花孔時(shí)，則應(yīng)回填，重鉆修孔，必要時(shí)反復(fù)修幾次；沖擊法修孔，應(yīng)回填小片石至偏斜處以上0.5m。

4 卡鉆

鉆錐卡在鉆孔內(nèi)較難旋轉(zhuǎn)，不能提起，稱為卡鉆，出現(xiàn)這種情況，很可能是地下遇到石塊等障礙物，且深度較淺，遇此情況不得強(qiáng)行上提，以免掉鉆或發(fā)生坍孔，而應(yīng)放慢速度，慢速轉(zhuǎn)動(dòng)上提，再反復(fù)幾次，一般較小障礙物，鉆頭即可排除，對(duì)于遇到較大較多障礙物，鉆頭無法排除，則應(yīng)停止鉆進(jìn)，移開鉆機(jī)，改用沖抓或沖擊錐沖孔，然后再用反循環(huán)鉆機(jī)跟進(jìn)鉆孔。如果出現(xiàn)孔內(nèi)探頭石為未鑿除或因有雜物下墜而卡鉆時(shí)，可用小鉆頭沖擊障礙物，將其打碎或壓進(jìn)孔壁，也可沖擊原鉆頭使其松動(dòng)，然后吊起。

5 埋鉆和掉鉆

埋鉆通常是由坍孔或鉆錐沖進(jìn)土層太深所引起的。掉鉆主要是由于鉆桿與鉆錐松脫或鉆桿斷裂所致。一般可用套繩、打撈鉤或小型沖抓錐抓取。如落體已被泥砂埋設(shè)，應(yīng)用空氣吸泥機(jī)吹開埋鉆的泥砂，再提鉆錐。

從上述出現(xiàn)的事故原因分析和處理措施可見，鉆孔灌注樁在施工當(dāng)中應(yīng)當(dāng)引起足夠的重視，嚴(yán)格按照規(guī)范操作，一旦出現(xiàn)施工質(zhì)量事故時(shí)應(yīng)認(rèn)真分析事故原因，采取合理的技術(shù)措施，及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)救。對(duì)于存在問題的樁，不得隱瞞事實(shí)，應(yīng)設(shè)法進(jìn)行補(bǔ)救，更不宜輕易放棄，造成過多的損失。經(jīng)過補(bǔ)救后的樁應(yīng)認(rèn)真進(jìn)行檢測(cè)，合格后方可使用，對(duì)補(bǔ)救后仍不合格的，就應(yīng)與設(shè)計(jì)部門聯(lián)系，采取補(bǔ)樁或其它措施。