鉆孔灌注樁施工常見問題成因及對策

摘要：文章針對鉆孔灌注樁施工中常見問題，根據工程經驗結合哈大客專長春聯絡線樁基實際情況從分析樁基病害的成因入手，介紹了橋梁鉆孔灌注樁常見病害成因及對策，為今后的類似問題提拱參考。

關鍵詞：灌注樁；病害；成因；預防

1 引言

哈大客專長春聯絡線長哈、長西單線特大橋工程采用鉆孔灌注樁，共1713根，直徑為1.25m及1.5m兩種，樁長總計68622m，樁基混凝土共計9.5萬m3。鉆孔樁數量大、樁身長，施工質量的優劣直接關系到樁基和整個工程的質量。

由于鉆孔灌注樁的施工環節較多，技術要求高，工藝較復雜，雖然工藝正日益完善，但施工時需要在一個較短的時間內快速完成水下灌注混凝土隱蔽工程的灌注，無法直觀的對質量進行控制，人為因素的影響較大，若稍有疏忽，很容易出現一些質量病害，甚至造成病樁、斷樁等重大質量事故，危及樁基工程的安全。

2 鉆孔灌注樁常見病害

2.1 護筒冒水：嚴重的會引起地基下沉、護筒傾斜和位移，造成成孔偏斜，甚至無法施工。

2.2 塌孔：成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。現象：護筒傾斜，明顯下降；孔內水位驟然下降并冒密集的小氣泡。

2.3 縮徑：指局部孔徑小于設計孔徑。

2.4 偏位及斜孔：成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。

2.5 孔底沉渣過多：孔底沉淤、殘留泥砂過厚，或孔壁泥土塌落在孔底，使沉渣超標。

2.6 導管堵塞：灌注過程中，混凝土在導管中不能下落，影響灌注工作順利進行。

2.7 鋼筋籠上浮：系指鋼筋籠的位置高于設汁位置的現象。上浮較大時，降低了樁體抗水平剪切能力。

2.8 斷樁：混凝土凝固后不連續，中間被泥漿渣等疏松體及泥土充填的間斷樁，影響了樁身的整體性，降低了樁體強度和承載力，以致不能滿足設計要求。

3 常見病害成因分析

3.1 護筒冒水：埋設護筒時周圍填土不密實；護筒內外水位相差太大；鉆頭起落時碰撞。

3.2 塌孔：主要是由于土質松散，護筒埋深不夠，護筒周圍回填的粘土分層不夠；孔口附近受水浸濕泡軟；孔內水頭壓力不足；向孔內補水對孔壁有沖刷；泥漿稠度不夠；在松散砂層中鉆進；進尺太快。

3.3 縮徑：泥漿性能欠佳，失水量大，引起塑性土層吸水膨脹，或形成疏松、蜂窩狀厚層泥皮；鄰樁施工間距和時間間隔不當，土層中應力尚未消散，新孔孔壁軟土流變；鉆頭直徑磨損過大。

3.4偏位及斜孔。鉆機安裝不平，或鉆臺下有虛土產生下均勻沉陷，鉆桿導架不垂直，鉆機磨損，部件松動，護筒埋設偏斜，鉆桿彎曲，主動鉆桿傾斜，遇舊基礎或大弧石等地下障礙物，土層軟硬不均或基巖傾斜。

3.5孔底沉渣過多：泥漿粘度或密度過小，或用清水稀釋泥漿過猛，造成清孔時泥漿懸浮和攜帶巖屑能力弱，巖屑沉渣難以返至地面。

3.6導管堵塞：導管連接部位和焊縫不密封，發生漏水，管內形成水塞，當管內混凝上不滿而含有空氣時，混凝土整斗傾入導管，導致管內形成高壓氣塞，或氣塞擠破管節間密封墊繼而導致導管漏水。導管底端插入粘泥或沉渣中，使隔水塞被堵；導管底至孔底距離太小，隔水塞不能出去；導管底至孔底距離太大，初灌量太小，或導管接頭漏水，使泥漿進入導管中，混凝土稀釋后，粗骨料集中在一起造成堵管；粗骨料太大，混凝土坍落度不合要求，和易性差，拌合不均勻或加水太多產生離析；埋管過多，管內混凝土長時間下料過慢。

3.7鋼筋籠上浮：由于導管底口以上部分的混凝土對鋼筋摩擦力大于鋼筋自重。導管掛籠。提升導管過猛不慎掛住鋼筋籠。小直徑灌注樁采用導管直徑過大。

3.8斷樁：坍落度損失大的配方和澆灌過程不連續是造成斷樁的重要原因；灌注過程中發生埋管、卡管及其他一些情況都將造成斷樁。導管把過頭造成的。首灌混凝土導管至孔底太高，導管埋深淺，孔深壓力差大，造成新混凝土沖翻頂面。導管焊縫或接頭漏水。出現堵管未及時排除。混凝土作業因故中斷過久，表層混凝土失去流動性，將有浮漿泥渣的表層覆蓋包裹，而后灌注的混凝土沖破表層而上升，形成斷樁。

4對策

4.1護筒冒水：埋護筒時，坑底與四周選用最佳含水量的粘土層分層夯實；在護筒適當高度開孔，使護筒內保持有1~1.5m的水頭高度；起落鉆頭時，防止碰撞護筒。

4.2塌孔：深埋護筒，密實回填土；提高泥漿比重和粘度；保持要求的水頭高度；保證鋼筋籠制作質量，防止變形；吊放防止碰撞孔壁；成孔后，縮短待灌時間，適當提高灌注速度，縮短灌注時間。

4.3縮徑：采用優質泥漿，控制泥漿比重和粘度，降低失水量；當設計樁距<4D時，應跳隔1~2根樁施工；或新樁孔盡可能在鄰樁成樁36h后開鉆。

4.4偏位及斜孔：鉆機安裝水平、穩固，護筒不偏斜，鉆桿不彎曲，主動鉆桿保持垂直；從軟塑粘土層，尤其流塑粘上層和砂層進入硬塑粘土層或從軟土層進入基巖時，籠狀鉆頭下端的錐形導向小鉆頭需改用平底導向小鉆頭，或者直接用不帶導向小鉆頭的平底鉆頭鉆進。

4.5孔底沉渣過多：終孔后，鉆頭提離孔底1~20cm，保持慢速空轉，維持循環清孔時間不少于30min；清孔采用優質泥漿，控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換，鋼筋籠垂直緩放入孔；避免碰撞孔壁；清孔完畢立即迅速灌注混凝土；采用導管用優質泥漿進行二次清孔，沖孔時間以導管內側量的孔底沉渣厚度達到規范要求為準；提高混凝土初灌時對孔底的沖擊力。

4.6導管堵塞：嚴格混凝土配合比，坍落度控制在18~22cm，確保導管連接部位焊縫的密封性，導管應在大于0.5~0.77Mpa下試壓時間大于15min而不泄漏，以免在導管內形成水塞：在澆灌過程中，混凝土宜徐徐倒入漏和導管，避免在導管內形成高壓氣塞；確保機械運轉正常，必須有備用攪拌機；導管垂直度要好，下導管要居中，防止插入孔壁，下最后一根導管時應先開泵循環，然后逐步將導管送至孔底。清孔防止粘泥或沉渣堵塞管口；導管底端距離孔底計算準確，開灌時保持在0.3～0.5m范圍內。如已經發生堵管，盡快清理導管，導管口放在原漿面上40cm處重新開盤，開盤成功后將導管回插入原漿面一下4m處，繼續灌漿。（必須滿足在孔內混凝土初凝前處理完成）在孔內返出完好混凝土2m鉆孔容積體積后方可結束灌注。

4.7鋼筋籠上浮：盡量縮短灌注時間，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動度過小。當混凝土面進入鋼筋籠2m左右時，應提升拆除導管，適當減少導管埋深，增大鋼筋籠在導管底口下的埋置深度。

4.8斷樁：按有關規范要求，通過計算和試配確定混凝土配合比，混凝土應具良好的和易性和流動度，坍落度損失應能滿足灌注要求，初凝時間應為正常灌注時間的2倍；要求灌注過程連續，快速、防止出現埋管、卡管及其他情況。導管埋深3-6m為宜，不得小于2m。過淺操作疏忽會造成夾泥或斷樁。

結語

雖然鉆孔樁事故處理方法很多，但是無論采取什么先進的辦法處理都將對工程的進度、質量及施工企業的信譽帶來不可忽視的影響。因此，在鉆孔樁施工中必須做到每個工序嚴格按照規范操作，水下混凝土灌注統一指揮、緊張而有序，對可能出現的問題制定切實有效的防范措施。在哈大客專長春聯絡線長哈、長西單線特大橋工程施工中，結合工程特點，選用先進的旋挖鉆機進行施工，護筒采用旋挖機挖導孔后下壓入原土層，定位后樁位及垂直度鉆機電腦控制，成孔速度快，清渣利用旋挖斗在孔底反復旋轉清除孔底沉渣，杜絕了護筒冒水、偏位斜孔、沉渣過多的質量通病發生。鉆孔過程中使用優質泥漿，選用先進的拌和設備，同時規范每個工序操作，有效的避免了鉆孔樁事故的發生。為整個工程的優質高效完成奠定了基礎。