嚴(yán)國(guó)云

（嘉興市建筑工業(yè)學(xué)校，浙江 嘉興 314000）

1 前言

由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多，技術(shù)要求高，工藝較復(fù)雜，需要在一個(gè)較短的時(shí)間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注，無(wú)法直觀地對(duì)質(zhì)量進(jìn)行控制，人為因素影響較大，如若疏忽 容易出現(xiàn)質(zhì)量病害，甚至造成病樁、斷樁等重大質(zhì)量事故。下面根據(jù)鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)和施工經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要分析鉆孔灌注樁施工過(guò)程中可能存在的幾種質(zhì)量問(wèn)題以及相應(yīng)的防范措施。

2 坍孔的預(yù)防

鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。

造成原因：主要是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周?chē)从谜惩辆o密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。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：在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周，使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，提l高泥漿的比重和粘度，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。鉆孔過(guò)程中除了復(fù)核鉆桿是否彎曲外，還需根據(jù)不同土層情況對(duì)比地質(zhì)資料，隨時(shí)凋整鉆進(jìn)速度。

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。成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)超過(guò)3 h，混凝土灌注時(shí)，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。

3 卡鉆及掉鉆

3.1 原因分析

鉆進(jìn)中卡鉆及掉鉆難免發(fā)生，處理不及時(shí)常引起塌孔等問(wèn)題發(fā)生。(1)沖擊鉆孔時(shí)，鉆頭被塌孔落下石塊或掉入孔內(nèi)的大工具卡住。(2)鉆頭尺寸不統(tǒng)一，焊補(bǔ)的鉆頭過(guò)大；鉆進(jìn)太猛或鋼絲繩過(guò)大，使鉆頭傾斜卡在孔壁上。(3)入孔較深時(shí)鋼護(hù)筒傾斜或下端被鉆頭撞擊嚴(yán)重變形。(4)孔內(nèi)出現(xiàn)孤石、探頭石、梅花孔或縮孔未及時(shí)處理。(5)卡鉆時(shí)操作不當(dāng)強(qiáng)拉強(qiáng)提，使鋼絲繩或鉆桿過(guò)度疲勞斷裂；鉆桿接頭不牢或滑絲。6)馬達(dá)接線錯(cuò)誤，使不該反轉(zhuǎn)的鉆機(jī)反轉(zhuǎn)，致使鉆桿松脫。

3.2 預(yù)防及處治辦法

(1)對(duì)于能向下活動(dòng)的上卡，可采取上下提動(dòng)鉆頭，并將鋼絲繩左右拔移、旋轉(zhuǎn)。(2)卡鉆后只宜輕提，若提不動(dòng)可用小沖擊鉆錐沖或用沖、吸的方法將鉆錐周邊的鉆碴松動(dòng)后再提出。(3)保持護(hù)筒垂直防止傾斜，鉆頭尺寸應(yīng)統(tǒng)一，鉆進(jìn)應(yīng)控制好速度不宜過(guò)猛過(guò)快。(4)卡鉆時(shí)應(yīng)設(shè)置保護(hù)繩后才能適應(yīng)強(qiáng)提，且嚴(yán)防鉆頭空打。經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩及連接裝置是否牢固。(5)掉鉆、落物應(yīng)用打撈叉、鉤、繩套等工具迅速打撈。若落物已被泥砂覆蓋，應(yīng)用沖、吸的方法，先清除泥砂后打撈。

4 鉆孔偏斜

4.1 原因分析

不是特殊設(shè)計(jì)的斜樁，鉆孔偏斜直接造成灌注樁中心線不垂直，嚴(yán)重影響設(shè)計(jì)荷載。(1)土層軟硬不勻，致使鉆頭受力不均，鉆進(jìn)中遇有較大的孤石、探頭石等容易偏斜。(2)樁架不穩(wěn)、鉆桿與導(dǎo)架不垂直、鉆機(jī)磨損、部件松動(dòng)及鉆桿彎曲接頭不正。(3)擴(kuò)孔較大處，鉆頭搖擺偏向一方。

4.2 預(yù)防及處治辦法

(1)遇有孤石、探頭石可用鉆機(jī)鉆透，采用沖孔機(jī)時(shí)可用低速將石打碎；遇傾斜基巖時(shí)可用混凝土填平，待其凝固后再粘。(2)及時(shí)檢查調(diào)整樁架，使之垂直平穩(wěn)。導(dǎo)架經(jīng)常進(jìn)行水平與垂直校正，做到鉆機(jī)設(shè)備檢修完好。(3)鉆孔倔斜過(guò)大時(shí)，填入土石重新鉆進(jìn)，控制好鉆速。

5 鋼筋籠上浮

5.1 原因分析

鋼筋骨架上升，達(dá)不到設(shè)計(jì)高程，造成返工重新清孔。(1)鋼筋骨架不牢固，孔口未用電焊固定。(2)提升導(dǎo)管不慎掛住鋼筋籠。(3)混凝土面到達(dá)鋼筋骨架底部時(shí)，導(dǎo)管埋置深度不足，灌注量過(guò)大時(shí)，混凝土對(duì)鋼筋骨架產(chǎn)生的上沖力過(guò)大。(4)質(zhì)量差易產(chǎn)生離析、初凝時(shí)間短、坍落度損失大的混凝土，使混凝土上升至鋼筋籠底端時(shí)鋼筋難以插入混凝土面造成上浮。表層混凝土開(kāi)始發(fā)生初凝結(jié)硬，也會(huì)攜帶鋼筋籠上浮。

5.2 預(yù)防及處治辦法

(1)認(rèn)真細(xì)致地下好鋼筋籠，并將其牢固地綁扎或點(diǎn)焊于孔口。(2)導(dǎo)管應(yīng)順井孔中央放置，并在灌注混凝土前進(jìn)行升降試驗(yàn)。(3)保證配合比拌合質(zhì)量，混凝土灌注過(guò)程中，當(dāng)混凝土接近鋼筋籠下段時(shí)，一般灌注速度掌握在10m3／h左右，徐徐灌注減小混凝土對(duì)鋼筋籠向上的沖力。導(dǎo)管出口與鋼筋籠底口不得齊平，一般導(dǎo)管出口要低于鋼筋籠不小于1.5m，或高于鋼筋籠底不小于1m。

6 斷樁

6.1 斷樁形成原因分析

斷樁是嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對(duì)于誘發(fā)斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時(shí)又必須準(zhǔn)備相應(yīng)的對(duì)策，預(yù)防事故的發(fā)生或一旦發(fā)生事故及時(shí)采取補(bǔ)救措施。斷樁產(chǎn)生的原因有以下幾個(gè)方面：

(1)在灌注過(guò)程中，導(dǎo)管的埋置深度是一個(gè)重要的施工指標(biāo)。

導(dǎo)管埋深過(guò)大以及灌注時(shí)問(wèn)過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致已灌混凝土流動(dòng)性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力_，加上導(dǎo)管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤(pán)連接的導(dǎo)管，在提升時(shí)連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。若導(dǎo)管底距孔底過(guò)遠(yuǎn)，則混凝土被沖洗液稀釋?zhuān)顾冶仍龃?，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充而造成斷樁。

(2)卡管現(xiàn)象也是誘發(fā)斷樁的重要原因之一。由于人工配料(有的機(jī)械配料不及時(shí)校核)隨意性大，責(zé)任心差，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，拌出混合料時(shí)稀釋。坍落度過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生離析現(xiàn)象，使粗骨料相互擠壓阻塞導(dǎo)管；坍落度過(guò)小或灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，使混凝土的初凝時(shí)間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導(dǎo)管，都會(huì)導(dǎo)致卡管事故，造成斷樁。所以，嚴(yán)格控制混凝土配合比、縮短灌注時(shí)間是減少和避免此類(lèi)斷樁的重要措施。

(3)有時(shí)受地下水活動(dòng)的影響或?qū)Ч苊芊獠涣?，沖洗液侵入混凝土導(dǎo)致水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝固而導(dǎo)致斷樁。因此，在地下水活動(dòng)較大的地段，要事先用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土，同時(shí)必須確保導(dǎo)管的密封性。

(4)坍塌。因工程地質(zhì)情況較差，施工單位組織施工時(shí)重視不夠，有甚者分包或轉(zhuǎn)包，施工者談不上有什么經(jīng)驗(yàn)，在灌注過(guò)程中，井壁坍塌嚴(yán)重或出現(xiàn)流砂、軟塑狀等造成泥砂性斷樁。這類(lèi)現(xiàn)象在該工程的斷樁中占有相當(dāng)大的比例，較為嚴(yán)重，而且位置深、難處理，是導(dǎo)致工期無(wú)限延期及經(jīng)濟(jì)上大量浪費(fèi)的重要因素之一。

(5)待料、機(jī)械故障和停電造成施工不能連續(xù)進(jìn)行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應(yīng)認(rèn)真對(duì)待灌注前的準(zhǔn)備工作，這對(duì)保證樁基的質(zhì)量很重要。

6.2 斷樁處理的幾種方法

(1)斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的1／3以下時(shí)，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實(shí)施原位恢復(fù)。

(2)斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的2／3以上且距離孔口深度不大于10 m時(shí)，先進(jìn)行鉆孔壁加固，而后進(jìn)行鉆孔樁的接長(zhǎng)比較經(jīng)濟(jì)。

(3)斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的1／3與2／3之間的，應(yīng)對(duì)各種處理方法進(jìn)行對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)、可行的處理方法。墩(臺(tái))樁布置有條件變更，樁布置改變?cè)斐傻膿p失較小的，應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系爭(zhēng)取變更設(shè)計(jì)；樁布置無(wú)法改變但可以增加樁，最好由設(shè)計(jì)單位提供增加樁方案，實(shí)施增加基樁。不具備以上兩類(lèi)情況的一般應(yīng)及時(shí)采取沖擊鉆處理后原位恢復(fù)。

7 結(jié)束語(yǔ)

鉆孔灌注樁在施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，所以應(yīng)加強(qiáng)施工中原始資料的收集存檔，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)會(huì)診，制定切實(shí)可行的補(bǔ)救方法。

[1]蔡錦源.鉆孔灌注樁施工的質(zhì)量缺陷與措施[J].西部探礦工程，2004，16(5)：15.16，18.