淺談鉆孔灌注樁施工常見問題及防范措施

鄭思起

【摘 要】 鉆孔灌注樁基礎在道路橋梁工程中應用比較廣泛，它的施工工藝及技術發展也比較成熟，具有承載力大、穩定性好、沉降量小、受施工水位或地下水位高低的影響較小等優點。本文對分析了鉆孔灌注樁施工中的質量問題，并提出了預防措施。

【關鍵詞】 鉆孔灌注樁；質量問題；預防措施

1 前言

灌注樁系是指在工程現場通過機械鉆孔、鋼管擠土或人力挖掘等手段在地基土中形成樁孔，并在其內放置鋼筋籠、灌注混凝土而做成的樁。具有以下優點：

1、機械化作業，施工簡單；

2、鋼筋籠、砼可集中加工、配送，也可以現場加工，作業方便；

3、施工速度快，工藝成熟，相當來講過程中安全可靠。下面根據鉆孔灌注樁設計和施工經驗，簡要分析鉆孔灌注樁施工過程中可能存在的幾種質量問題以及相應的防范措施。

2 坍孔的預防

鉆進過程中，如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。

造成原因：土質松散，泥漿護壁不好，護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鉆進速度過快、空鉆時間過長、成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。

防治措施：在松散易坍的土層中，適當埋深護筒，用粘土密實填封護筒四周，使用優質的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護筒內泥漿水位高于地下水位。復核鉆桿是否彎曲外，根據不同土層情況隨時凋整鉆進速度。

搬運和吊裝鋼筋籠時，應防止變形，安放要對準孔位，避免碰撞孔壁。

3 卡鉆及掉鉆

3.1 原因分析

鉆進中卡鉆及掉鉆難免發生，處理不及時常引起塌孔等問題發生。

（1）沖擊鉆孔時，鉆頭被塌孔落下石塊或掉入孔內的大工具卡住。

（2）鉆頭尺寸不統一，焊補的鉆頭過大；鉆進太猛或鋼絲繩過大，使鉆頭傾斜卡在孔壁上。

（3）入孔較深時鋼護筒傾斜或下端被鉆頭撞擊嚴重變形。

（4）孔內出現孤石、探頭石、梅花孔或縮孔未及時處理。

（5）卡鉆時操作不當強拉強提。

3.2 預防措施

（1）對于能向下活動的上卡，可采取上下提動鉆頭，并將鋼絲繩左右拔移、旋轉。（2）卡鉆后只宜輕提，若提不動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后再提出。（3）保持護筒垂直防止傾斜，鉆頭尺寸應統一，鉆進應控制好速度不宜過猛過快。

4 鉆孔偏斜

4.1 原因分析

不是特殊設計的斜樁，鉆孔偏斜直接造成灌注樁中心線不垂直，嚴重影響設計荷載。

（1）土層軟硬不勻，致使鉆頭受力不均，鉆進中遇有較大的孤石、探頭石等容易偏斜。

（2）樁架不穩、鉆桿與導架不垂直、鉆機磨損、部件松動及鉆桿彎曲接頭不正。

（3）擴孔較大處，鉆頭搖擺偏向一方。

4.2 預防及處治辦法

（1）遇有孤石、探頭石可用鉆機鉆透，采用沖孔機時可用低速將石打碎；遇傾斜基巖時可用混凝土填平，待其凝固后再粘。

（2）及時檢查調整樁架，使之垂直平穩。導架經常進行水平與垂直校正，做到鉆機設備檢修完好。

（3）鉆孔倔斜過大時，填入土石重新鉆進，控制好鉆速。

5 護筒設置不當及冒水

施工規范中規定，護筒內徑宜比樁徑大20-40cm，但不能誤認為護筒平面位置偏差大一點沒關系，埋設護筒是為了鉆孔過程中下口有一個穩定的支撐面，保證位置不發生偏移，為鉆頭對中、孔深控制、鋼筋籠下放提供參照物。埋設護筒時，護筒中心豎直線應與樁中心線重合，平面允許偏差為5cm，豎向傾斜不大于1%。

護筒外壁冒水會導致地基下沉、護筒傾斜和移位，造成鉆孔傾斜。護筒埋置深度應根據設計要求或樁位的水文地質情況確定，底部和四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實，水域護筒埋設一般采用振動錘沉入。護筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m，內部保持1.0-1.5m的水頭高度，維護孔壁穩定。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒。發現護筒冒水時，應立即停止鉆孔，用粘土填實加固四周，一旦下沉或移位時，應重新定位安裝護筒。

6 鋼筋籠上浮

6.1 原因分析

鋼筋骨架上升，達不到設計高程，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）提升導管不慎掛住鋼筋籠。

（3）混凝土面到達鋼筋骨架底部時，導管埋置深度不足，灌注量過大時，混凝土對鋼筋骨架產生的上沖力過大。

（4）質量差易產生離析、初凝時間短、坍落度損失大的混凝土，使混凝土上升至鋼筋籠底端時鋼筋難以插入混凝土面造成上浮。

6.2 預防及處治辦法

（1）認真細致地下好鋼筋籠，并將其牢固地綁扎或點焊于孔口。

（2）導管應順井孔中央放置，并在灌注混凝土前進行升降試驗。

（3）保證配合比拌合質量，混凝土灌注過程中，當混凝土接近鋼筋籠下段時，一般灌注速度掌握在10m3/h左右，徐徐灌注減小混凝土對鋼筋籠向上的沖力。導管出口與鋼筋籠底口不得齊平，一般導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。

7 斷樁

7.1 斷樁形成原因分析

斷樁是嚴重的質量事故。對于誘發斷樁的因素，必須在施工初期就徹底清除其隱患，同時又必須準備相應的對策，預防事故的發生或一旦發生事故及時采取補救措施。斷樁產生的原因有以下幾個方面：

（1）在灌注過程中，導管的埋置深度是一個重要的施工指標。導管埋深過大以及灌注時問過長，導致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導管壁的摩擦力，加上導管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導管，在提升時連接螺栓拉斷或導管破裂而產生斷樁。

（2）卡管現象也是誘發斷樁的重要原因之一。由于人工配料隨意性大，造成混凝土配合比在執行過程中的誤差大，使坍落度波動大，拌出混合料時稀釋。坍落度過大時會產生離析現象，使粗骨料相互擠壓阻塞導管；坍落度過小或灌注時間過長，使混凝土的初凝時間縮短，加大混凝土下落阻力而阻塞導管，都會導致卡管事故，造成斷樁。

（3）有時受地下水活動的影響或導管密封不良，沖洗液侵入混凝土導致水灰比增大，形成樁身中段出現混凝土不凝固而導致斷樁。因此，在地下水活動較大的地段，要事先用套管或水泥進行處理，止水成功后方可灌注混凝土，同時必須確保導管的密封性。

（4）坍塌。因工程地質情況較差，施工單位組織施工時重視不夠，有甚者分包或轉包，施工者談不上有什么經驗，在灌注過程中，井壁坍塌嚴重或出現流砂、軟塑狀等造成泥砂性斷樁。

（5）待料、機械故障和停電造成施工不能連續進行，突然井中水位下降等因素都可能造成斷樁。因此應認真對待灌注前的準備工作，這對保證樁基的質量很重要。

7.2 斷樁處理的幾種方法

（1）斷樁截面位置處于設計樁全長的1/3以下時，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實施原位恢復。

（2）斷樁截面位置處于設計樁全長的2/3以上且距離孔口深度不大于10 m時，先進行鉆孔壁加固，而后進行鉆孔樁的接長比較經濟。

（3）斷樁截面位置處于設計樁全長的1/3與2/3之間的，應對各種處理方法進行對比，選擇經濟、可行的處理方法。墩（臺）樁布置有條件變更，樁布置改變造成的損失較小的，應積極與設計單位聯系爭取變更設計。

8 結束語

鉆孔灌注樁在施工中的任何一個環節出現問題，都將直接影響整個工程的質量和進度，所以應加強施工中原始資料的收集存檔，發現問題及時會診，制定切實可行的補救方法。

參考文獻

[1] 李德勇.鉆孔灌注樁施工的質量通病及處理措施[J].山西建筑.2010年32期

[2] 騰小玲.鉆孔灌注樁功能特點及工程實例分析[J].黑龍江科技信息.2011年12期