鉆孔灌注樁施工常見問題及處理措施

陳韶東

（廣東三穗建筑工程有限公司，廣東 吳川 524500）

1 前言

隨著我國經濟的快速發展，為滿足經濟建設的需要，我國的公路建設特別是高速公路建設得到了迅猛的發展，而橋梁工程在公路工程中占有舉足輕重的地位。鉆孔灌注樁是一種較為普遍的基礎形式，在公路橋梁建設中應用廣泛。其主要施工環節包括機械鉆孔和灌注水下混凝土。樁基礎按傳力和作用性質的不同，主要分為端承樁和摩擦樁。端承樁是指穿過軟弱土層并將建筑物的荷載直接傳給樁端的堅硬土層上的樁。摩擦樁是指沉入軟弱土層一定深度，將建筑物的荷載分布到四周的土中和樁端下的土中，主要是靠樁身側面與土之間的摩擦力承受上部結構的荷載。

2 塌孔和斜孔

2.1 塌孔

（1）護筒的制作及埋置不合理。護筒是用448 mm厚的鋼板制作成，護筒內徑要比樁徑大200 mm～400 mm，長度一般不小于2 m，其中要保持護筒上口高出地表30 cm以上，護筒的埋置深度應根據設計要求或樁徑及水文地質情況確定。護筒周圍要用黏土回填并壓實，以防止護筒移位。

（2）泥漿配置不符合要求。在理論上是要求泥漿濃度越高越好，但若泥漿太濃，在后期混凝土的澆筑過程中，由于泥漿產生的壓力過大，混凝土上升阻力相對較大，容易造成堵管現象，若泥漿太稀，起不到護壁作用，因而對泥漿濃度的控制非常關鍵，應按設計及規范要求嚴格控制泥漿的濃度，在鉆孔過程中隨時檢測泥漿的濃度，如發現過稀，要及時加土調漿。

（3）孔內水頭壓力不足。在鉆孔時，要時刻保持一定的水頭高度，以保證孔內有足夠的壓力從而保證孔身土層的平衡。當孔內水頭較低時，會導致對孔壁的壓力不足，在周圍土的壓力下，孔身無法保持平衡，就會向孔內坍塌。為防止塌孔，正常孔內水頭要始終保持高出地下水位1 m以上，若孔內水位下降，要及時向孔內灌水，以維持水位。

2.2 斜孔

（1）鉆機架發生傾斜。因鉆機前端鉆頭連接鉆桿部位相對沉重，在鉆進過程中，鉆機架會不斷地向鉆機前端發生傾斜，若場地較為軟弱，傾斜現象更為嚴重。因此，在對鉆機進行調平時，往往會將鉆機前端連接鉆頭的部位較后部稍高，這樣，隨著鉆機前端的不斷下沉，慢慢的鉆機架就會恢復到豎直的狀態下。

（2）在鉆進過程中，當鉆頭遇到地下障礙物或堅硬異物如巖層等時，會將鉆頭打偏，此外如果鉆頭兩側的土層一邊較軟弱松散一邊較堅硬密實，鉆頭在堅硬土層中鉆進遇到的阻力比較大，會向遇到阻力相對較小的軟弱土層的一邊發生偏移并繼續鉆進，這樣鉆頭就偏離了中心線位置，從而造成斜孔。因而，在鉆進過程中，要經常檢測鉆頭偏移情況，如每鉆進幾米或者每鉆進一桿深度就進行檢查，以便及時做出調整。

3 鋼筋籠下放不到位原因及防治措施

3.1 縮徑的主要原因

（1）塑性土膨脹。如果地下土質層含有塑性土，在鉆孔完成之后，由于塑性作用下，土體向孔內發生膨脹，造成孔身直徑縮小。

（2）孔內壓力不足。當孔內水頭偏低，壓力不足時，孔身土在周圍土壓力下，向孔內壓縮，使孔身直徑縮小，如果繼續壓縮的話，會導致塌孔。

3.2 防治措施

成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，快速通過，在成孔一段時間，孔壁形成泥皮，孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹，如出現縮徑，采用上、下反復掃孔的辦法，以擴大孔徑。

4 剪球時卡管和澆筑過程中堵管

4.1 剪球時卡管

（1）剪球制作不規范。剪球一般可用木球或混凝土制成圓柱狀，其直徑宜比導管內徑小20 mm～25 mm，用30 mm～50 mm厚的橡膠圈將其包裹住。剪球的作用主要是堵住料斗下料口與導管的接口，以使得料斗內保持一定數量的混凝土，在下放首批混凝土時能連續不間斷，保證首批混凝土能完全掩埋導管底口，防止混凝土樁出現夾層。

（2）混凝土施工性能不佳。由于水下混凝土澆筑的特殊性，混凝土的坍落度一般比較大，基本設計規定在18 cm～22 cm之間，如果混凝土坍落度過小或拌和不均勻，加上混凝土在料斗中粗骨料較重會下沉，可能導致料斗口處粗集料過于集中而互相擠壓堵塞料斗口，那樣即使剪球已下落，混凝土也難以下落。

4.2 澆筑過程中堵管

因某些原因（如斷電、機械故障等）造成混凝土在導管內停留時間過長，或澆筑時間過長，部分混凝土已經初凝，使得混凝土下落阻力增大而造成堵管。這種事故要以預防為主，在澆筑前應進行全面檢查，充分做好事前準備工作，盡可能保證混凝土澆筑的連續性。而在炎熱季節施工時，混凝土內還應摻加一定比例的緩凝劑，以延長混凝土的初凝時間，避免混凝土過早發生初凝，造成堵管甚至斷樁等一系列問題。如對運輸車輛、拌和設備等要做好檢查并合理安排，在澆筑前要準備好發電機，以保證在突然發生停電時能及時發電，繼續完成澆筑。如出現堵管，處理好后對該樁的質量仍有疑問，則可在成樁28 d后，利用動測技術對樁身進行檢測，原理即是利用聲波在不同介質中傳播速度的不同，檢查是否斷樁或者在樁身中出現夾層。

5 埋管和斷樁

5.1 埋管

（1）導管安裝位置不合理。為防止導管被鋼筋籠掛住導致無法上提，在安裝導管時，應不斷調整導管的位置，盡量將導管安裝在孔中心線位置，避免導管與鋼筋籠接觸，如果在澆筑過程中導管被鋼筋籠掛住，應左右轉動導管，使導管與鋼筋籠分離，再繼續澆筑。

（2）導管埋深過大。導管埋在混凝土中的深度越大，其與混凝土的摩擦力就越大。一旦過深，導致摩擦力過大，導管可能無法拔出。正常埋管深度以控制在2 m～6 m之間為宜。

（3）混凝土發生初凝。因澆筑時間過長，導致先澆下去的混凝土已經開始初凝，將導管凝結在混凝土中而無法拔出。因此，為防止混凝土初凝，應盡可能的縮短澆筑時間，并應在澆筑過程中上、下活動導管，在必要的情況下，如炎熱季節，還可添加緩凝劑延緩混凝土的初凝。

5.2 斷樁

在樁基施工中，斷樁屬于重大質量事故之一，造成斷樁的原因主要有以下幾種：

（1）在混凝土澆筑過程中，導管提升幅度過大，導管底口脫離混凝土面，泥漿等異物進入混凝土中，在混凝土中產生夾層。

（2）在澆筑過程中，因澆筑速度過快，導管內含有空氣時，會形成一個高壓氣囊，造成混凝土澆筑失去連續性，從而在混凝土內部形成夾層。當出現這種情況時，要減慢混凝土的澆筑速度，讓后續混凝土徐徐灌入，不可整斗地將混凝土灌入導管。

在混凝土澆筑完成后，如果對該樁有質量上的懷疑，則要等到混凝土達到28 d齡期后，經過成品樁質量檢測才能判斷是否合格，其檢測分為兩步：首先對樁進行超聲波檢測，其原理是利用聲波在不同媒介中的傳播速度的不同，根據聲波在混凝土中的傳播速度的異常變化，來判斷混凝土樁身中是否有夾層或裂縫，如經過聲波檢測判斷樁身有異常情況時，還可以通過鉆芯取樣的辦法，即利用取芯機鉆取經聲波檢測有問題部位的混凝土，然后直接進行外觀觀察及強度檢測，通過檢測結果得出最終結論。

如確定斷樁，采取的補救措施有：①如果該樁較短，可采用沉樁的辦法，將該樁通過錘擊下沉，然后在該樁位上重新澆筑一根樁；如果該樁較長，可對該樁進行爆破處理，但必須要采取一定的防護措施，進行小范圍內的局部爆破，在確保人員安全的情況下，盡量做到不影響周圍土層以及附近已完成的工程或建筑物。②如果出現夾層，上述兩種處理措施既費時又費力，而且代價高昂。此時，可采用高壓噴射注漿法進行處理，具體施工操作方法如下：在樁頂布設3個鉆芯孔，鉆芯取樣至缺陷部分以下50 cm，仔細分析缺陷處芯樣，查明缺陷部位和范圍，將注漿管通過鉆孔設置到夾泥區，用高壓水泵將高壓水流對缺陷段自上而下進行切割噴射，當從一孔噴射水流而從另一孔溢出時，可認定缺陷段已打通，再換另外一孔進行處理，直至3個孔全部打通。鉆孔之間連通之后，壓入清水進行排渣，當出口水全部變清后，清渣工作結束，然后再壓入同強度的混凝土進行補強處理。處理完成等28 d齡期到后進行強度檢測，檢測結果合格，即表明處理措施成功，通過驗收，可進行下一步工作。

6 結束語

鉆孔灌注樁施工中，鉆孔灌注樁施工的順利進行在很大程度上依賴于施工人員的作業水平及工作態度，要確保鉆孔灌注樁良好的工程質量，就要做好每一步的工作，切實加強質量管理意識，嚴格按照施工技術規范執行，不斷提高施工管理水平，努力提高科學技術水平，相信我們有能力防止質量事故發生、確保工程質量得到有效控制。