鉆孔灌注樁施工常見問題淺析

曾明華

（廣東晶通公路工程建設集團有限公司，廣東 汕頭 515041）

1 概述

在橋梁樁基礎工程中廣泛應用的鉆孔灌注樁因在地下、水下灌注成樁，隱蔽性強，不便監測，故從場地準備、鉆孔、清孔、到水下混凝土的灌注，各環節均易發生各類事故，以至造成嚴重損失。因此，根據現場地質、水文地質條件，采取科學、合理的預防措施，對于保證樁基質量，有著重要的意義。而鉆孔灌注樁樁底回淤量的大小，直接影響到樁基承載力的大小。只有控制和減小樁底回淤量，才能有效保證和提高樁基質量。

2 鉆孔灌注樁的事故防范

鉆孔灌注樁施工事故主要有塌孔、縮徑、浮籠、卡管、混凝土澆筑事故等。

防止孔壁的坍塌。產生孔壁坍塌的主要原因有：孔口表層土松軟，護筒長度不足；孔內水頭壓力不夠；土層中地下水壓力較高；在礫石層有滲流水或者沒水，孔內出現跑水現象；泥漿比重不足；不科學地使用護壁材料；成孔速度太快，孔壁來不及形成泥膜等。因此，應該認真掌握地質柱狀圖等水文地質、工程地質資料，操作必須適合地質條件。塌孔后應迅速將塌孔以粘土摻加片石或卵石填死，防止地表產生塌陷，放置幾天再開鉆。

防止縮徑的發生。在軟土層施工鉆孔灌注樁，清孔后，灌注前，鉆進時形成的孔內地層壓力平衡狀態被打破，孔壁四周軟土向孔內擠壓占位，即形成縮徑。這就需要在成孔作業時從鉆壓和鉆速、施工操作等方面進行控制，鉆壓不宜過大，鉆進過程中要嚴格控制進尺速度，以保證護壁效果。在鉆進時經常升降鉆頭，以達到擠壓孔壁的目的，實現孔壁軟土排水固結，并同泥漿作用形成較厚的泥皮，以求加強孔壁軟土的穩定性，實現降低軟土塑變影響的目的。另外，清孔后泥漿比重不宜與鉆進時的泥漿比重相差太大。防止施工機具掉入、卡在孔中。在鉆進過程中，由于錐頭磨損，補焊不及時，導致成孔孔徑偏小，補焊后再鉆容易發生卡錐現象。因此，在補焊后應逐步邊擴孔邊向下放錐，嚴禁一次把錐放到孔底。

防止浮籠。在灌注過程中由于混凝土對鋼筋籠的浮力導致鋼筋籠升高。鋼筋籠的上升是不可逆轉的，尤其對于摩擦樁，其鋼筋籠底部通常設置在距孔底4 米處。因此，灌注前應把鋼筋籠用點焊等方法固定在護筒上。在灌注過程中，混凝土澆筑至鋼筋籠底部1m 左右時，降低灌注速度，防止沖力過大。當混凝土面超過籠底4 米以上時，提升導管到籠底上部2m 以上，方可恢復正常灌注速度。

防止卡管。在灌注過程中，除會發生導管卡在鋼筋籠內的現象外,還會出現混凝土卡在管中導致澆筑無法進行，其原因大致有：混凝土中碎石粒徑偏大；導管某些部位變形，混凝土沖擊壓力降低；混凝土和易性不好，混凝土有離析現象。另外，首盤混凝土的坍落度應取高限，否則，將導致后來灌注混凝土頂升困難。在卡管發生后，通常采用提升、抖動導管或用大儲量料斗增加混凝土的壓力并提管的處理方法。因此，需要對骨料粒徑、混凝土的塌落度、和易性、攪拌時間等內容進行經常檢測和控制。當發現混凝土有離析現象時，要經二次拌和后方可使用。另外，在灌注過程中埋管不宜太小，否則，在卡管后將無法提升導管。

避免混凝土澆筑事故。在灌注過程中，由于混凝土表面深度量測不準確或導管拆管長度計算錯誤，導致埋管深度不足，以至樁中出現薄弱混凝土夾層，甚至導管拔出混凝土表面，導管進水,形成斷樁。因此，在灌注過程中，應認真量測、記錄混凝土深度與導管長度，并及時復核數據。施工事故的發生，有其規律性。因此，首先要做到防患于未然，當發生事故時，能做出及時、果斷、合理的處理措施，在保證樁基質量的情況下，把損失控制在最小的范圍內。

3 樁底回淤量的控制

樁底回淤量的大小是影響樁基承載力的重要因素之一。回淤量的大小決定了清底系數m0值的大小，而清底系數m0 值的大小，決定到樁尖處土的極限承載力的大小。因此，把回淤厚度控制在設計范圍內，尤為必要。

回淤的產生。在成孔施工作業過程中，需經常向孔中添加粘土，以用來形成泥膜護壁及用來懸浮鉆渣。當終孔以后，為利于混凝土的灌注，需減小孔中泥漿的比重，向孔中注入清水置換稀釋泥漿。由于泥漿的稀釋，對孔壁的壓力將減小。鉆進的形成的平衡狀態被打破，導致部分松散結構的孔壁不穩定。因此，如果孔壁的土質條件不太好而且護壁效果不佳，易導致孔壁土向孔中塌陷。同時由于泥漿的粘度將降低，泥漿夾裹鉆渣及泥沙的能力也隨之降低。孔壁土與鉆渣等沉積在樁底就形成了回淤。

控制回淤的意義。由于樁底回淤厚度的大小，直接決定了承載力的大小。因此，在鉆孔灌樁的施工中樁底回淤厚度成為檢測控制的重要指標。在《公路橋涵施工技術規范JTJ041-89 中要求回淤厚度:摩擦樁不大于0.4d～0.6d(其中d為設計樁徑)，支承樁不大于設計值。在新頒布的《公路橋涵施工技術規范》JTJ041-2000 對回淤厚度有了更嚴格的要求，對于摩擦樁，樁徑≤1.5m，回淤≤300mm；支承樁不大于設計值。以設計樁徑為1.3m 樁基為例，在地質土層最不利的情況，對于摩擦樁m0 提高0.1，承載力將提高1/(10mo+28.7)；對于嵌巖樁清孔良好比清孔一般，承載力將提高11.3%。設計文件要求清孔系數m0 不小于0.7，即回淤厚度t 不大于390mm。鉆孔施工過程中，為保證有效樁長，需在達到設計孔深后，再預留出可能出現最大回淤厚度所占有的那部分長度。實際鉆孔深度要達到設計孔深加上0.39m。而在鉆孔進入到堅硬巖層后，由于巖石堅硬，鉆機進尺較慢，減小回淤厚度，不僅可以提高樁基承載力，而且還可以縮短工期、減小工程造價。

樁底回淤量的控制。回淤量是清孔到灌注前這一段時間內，所沉積回淤的厚度。有時需要進行二次清孔才能達到要求，這樣一來不僅增加了工作難度，而且增加了工作風險，因為二次清孔很容易造成孔壁的塌陷。因此，在實際清孔過程中，就需要具體分析對待每個工程中樁基的地質土層條件，區別對待。當地質條件較好時，清孔后泥漿比重取低值；當地質條件較差時，清孔后泥漿比重取高值。如果泥漿比重降低太大，易引發塌孔等工程事故，而如果泥漿比重降低不到1.10 以下，在灌注過程中，由于泥漿壓力較大在灌注到樁的上部后，混凝土壓力不足，導致灌注困難，甚至引發斷樁等工程事故的發生。根據施工經驗，以于地質條件較差的情況，當把鉆渣、泥沙清到一定程度，泥漿比重較小后，向孔中及時填加粘土，重新造漿、清孔。即可以避免由于清孔后泥漿比重降低，對孔壁壓力減小引發的孔壁塌陷的可能性，又可起到增加裹夾泥沙、鉆渣的能力，從而有效控制回淤量。另外，在灌注前應確認導管懸管高度，如導管懸管過高，易使首盤混凝土中水泥被水清洗流失，相當于增加了樁底薄弱層厚度，使樁基承載力降低。

4 結束語

總之，施工時倘若樁基質量不能得到保證，對日后使用安全而言，或將引起相關后遺影響，造成經濟損失和相關損失。因此，作為工程技術人員，我們必須對樁基質量問題引以重視，從認識上提高警惕，從管理上加強控制，只有這樣，才能為樁基的成樁質量提供更多安全、可靠的技術保障。

[1]周明中.鉆孔灌注樁常見問題及控制措施.林業建設，2006.

[2]陳向陽.水下混凝土灌注樁施工的幾點注意事項及事故處理.山西水利科技，2001.