淺談鉆孔灌注樁施工中存在的問(wèn)題及預(yù)防

柳春紅 王利娟 田華艷

摘 要：鉆孔灌樁施工技術(shù)要求高，難度大。鉆孔灌注樁成形在地下，出現(xiàn)施工問(wèn)題，較難解決。文章介紹了鉆孔灌樁施工過(guò)程中易存在的問(wèn)題及預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁；堵管；垂直度；泥漿護(hù)壁；鋼筋骨架

1 鉆孔灌注樁在施工中易出現(xiàn)的問(wèn)題

鉆孔灌注樁在施工中會(huì)出現(xiàn)鉆孔塌孔與縮徑；灌注混凝土?xí)r堵管；灌注混凝土?xí)r鋼筋上浮；樁身混凝土夾渣或斷樁；樁頂混凝土不密實(shí)或強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求；混凝土灌注過(guò)程因故中斷，鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求；孔徑及孔深誤差超標(biāo)等質(zhì)量問(wèn)題。

2 分析鉆孔樁在施工中出現(xiàn)以上問(wèn)題的原因

2.1 鉆孔樁施工中出現(xiàn)鉆孔塌孔的原因

采用鉆孔灌注樁進(jìn)行施工過(guò)程中，發(fā)生鉆孔塌孔及縮徑的主要原因包括：地層環(huán)境復(fù)雜、鉆進(jìn)過(guò)程中進(jìn)尺速度過(guò)快、護(hù)壁泥漿性能不良、成孔后放置時(shí)間長(zhǎng)、未及時(shí)灌注等等。

2.2 鉆孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)堵管的原因

在鉆孔灌注樁施工過(guò)程中出現(xiàn)堵管的原因主要有灌注導(dǎo)管破陋、灌注導(dǎo)管底與孔底距離深度不足、二次清孔后準(zhǔn)備灌注混凝土的時(shí)間間隔過(guò)久、隔水栓不規(guī)范、采用的混凝土質(zhì)量不達(dá)標(biāo)、灌注過(guò)程中灌注導(dǎo)管埋深過(guò)大等等。

2.3 鋼筋骨架上浮的原因

導(dǎo)致鋼筋骨架上浮的主要原因包括以下幾點(diǎn)：首先，混凝土初凝階段與終凝階段間隔時(shí)間不足，孔內(nèi)混凝土結(jié)塊過(guò)早，一旦混凝土面升至鋼筋骨架底時(shí)，就會(huì)將鋼筋骨架托起，導(dǎo)致其上浮；其次，清孔時(shí)孔內(nèi)存在過(guò)多的泥漿懸浮沙粒，灌注混凝土過(guò)程中，這些沙粒未清除干凈就沉積在混凝土表面，從而形成一層厚厚的砂層；孔內(nèi)混凝土面越高，砂層會(huì)逐漸上升，最終會(huì)將鋼筋骨架托起；最后，灌注混凝土到鋼筋骨架底部時(shí)，由于灌注速度過(guò)快而導(dǎo)致鋼筋骨架上浮。

2.4 樁身混凝土夾渣或斷樁的主要原因

導(dǎo)致樁身混凝土夾渣或斷樁的主要原因有以下四個(gè)方面：首先，初灌混凝土量少，初灌后埋管深度與設(shè)計(jì)要求不符，嚴(yán)重的可能存在導(dǎo)管未進(jìn)入混凝土的現(xiàn)象；其次，混凝土灌入過(guò)程中，對(duì)拔管長(zhǎng)度的控制不合理，把導(dǎo)管拔出混凝土面；再次，混凝土初凝與終凝間隔時(shí)間過(guò)短、灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等，均會(huì)導(dǎo)致混凝土發(fā)生上部結(jié)塊現(xiàn)象，最終導(dǎo)致混凝土夾渣；最后，在進(jìn)行清孔時(shí)未將孔內(nèi)泥漿懸浮砂粒徹底清除干凈，灌注混凝土?xí)r，砂粒回沉在混凝土表面上形成一層沉積砂層，混凝土內(nèi)難免會(huì)包入一些砂粒或浮渣，如果嚴(yán)重，則會(huì)導(dǎo)致混凝土灌注中斷、堵管等問(wèn)題。

2.5 鉆孔垂直度與設(shè)計(jì)規(guī)范不符

導(dǎo)致該現(xiàn)象的主要原因主要有以下四個(gè)方面：首先，施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地平整度、密實(shí)度差，安裝鉆機(jī)時(shí)平整度差，鉆機(jī)鉆進(jìn)過(guò)程中容易出現(xiàn)不均勻沉降或存在鉆孔偏斜等現(xiàn)象；其次，鉆入過(guò)程中鉆桿安裝彎曲，鉆桿接頭存在過(guò)大間隙而導(dǎo)致鉆孔偏斜；再次，鉆頭翼板磨損不均勻，導(dǎo)致鉆頭受力不均勻，鉆頭偏離導(dǎo)致鉆孔垂直度與設(shè)計(jì)要求不符；最后，鉆進(jìn)過(guò)程中遇到軟硬土層的交界處，或者傾斜巖面時(shí)鉆壓太高等。

2.6 孔口高程誤差

導(dǎo)致孔口高程誤差的主要原因如下：一方面完成地質(zhì)勘探后，回填場(chǎng)地計(jì)算孔口高程時(shí)存在較大誤差，或根本直接計(jì)算錯(cuò)誤；另一方面，施工過(guò)程中在施工場(chǎng)地堆積過(guò)多的廢渣廢料，造成地面高度不斷增加，最終導(dǎo)致孔口高程發(fā)生變化出現(xiàn)誤差。

2.7 鉆孔深度誤差

如果地質(zhì)勘查過(guò)程中選擇的是相對(duì)高程為參數(shù)，施工過(guò)程中要對(duì)高程進(jìn)行換算，采用丈量鉆桿測(cè)量孔深，孔底中孔界面取鉆頭的三分之二處位置，測(cè)量孔深時(shí)盡量不要采用測(cè)繩來(lái)測(cè)量；以樁端進(jìn)入持力層的深度為端承樁鉆孔的終孔標(biāo)高，最好不要采用固定孔深的方法終孔。

3 鉆孔灌注樁在施工中出現(xiàn)的問(wèn)題如何預(yù)防

3.1 預(yù)防鉆孔塌孔與縮徑

鉆孔過(guò)程中，如需穿過(guò)較厚的砂層或礫石層，則要注意控制成孔速度，不得大于每小時(shí)2m，而將泥漿的性能控制在1.3-1.4g/cm3范圍內(nèi)；注意泥漿的粘度控制在20-30s，含砂率控制在6%以內(nèi)；如果孔內(nèi)自然造漿無(wú)法滿足上述要求，則要采取措施對(duì)泥漿性能予以改善，比如摻入黏土粉、燒堿或木質(zhì)素等等；如無(wú)特殊原因，鋼筋骨架安裝后應(yīng)立即灌注混凝土。

3.2 勘察資料和設(shè)計(jì)文件預(yù)防措施

樁基施工前要深入分析相關(guān)設(shè)計(jì)資料與勘探文件，如場(chǎng)地持力層厚度不均勻、變化較大，則要加大地質(zhì)勘探孔的密度，防止在較薄的持力層上出現(xiàn)樁端破壞；如施工現(xiàn)場(chǎng)的回填土及軟土層較厚，設(shè)計(jì)者要進(jìn)行仔細(xì)校核，防止出現(xiàn)樁基負(fù)摩擦問(wèn)題。

3.3 水下混凝土灌注和樁身混凝土質(zhì)量問(wèn)題防止措施

施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格控制好配合比和攪拌時(shí)間，掌控好混凝土的和易性及其塌落度防止混凝土在灌注過(guò)程發(fā)生離析和堵管。

3.4 防止混凝土堵管的措施

應(yīng)用導(dǎo)管前做好相關(guān)試驗(yàn)，比如進(jìn)行水密承壓試驗(yàn)、接頭抗拉試驗(yàn)等。二次清孔結(jié)束后，嚴(yán)格控制混凝土灌注時(shí)間，不得拖延過(guò)長(zhǎng)，否則可能會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)泥漿中懸浮的砂粒下沉，孔底沉積過(guò)厚沉渣而需進(jìn)行重新清孔，防止出現(xiàn)堵管事故。

3.5 防止鋼筋骨架上浮的措施

防止鋼筋骨架上浮不僅要進(jìn)一步保證混凝土質(zhì)量，認(rèn)真清孔，而且要注意一點(diǎn)，即混凝土頂面與鋼筋骨架底部距離在1m左右時(shí)，要及時(shí)放緩混凝土的灌注速度，當(dāng)混凝土拌和物上升位置大于骨架底口4m時(shí)，則要及時(shí)提升導(dǎo)管，再恢復(fù)正常灌注。

3.6 防止樁身混凝土夾渣或斷樁的措施

導(dǎo)管的埋置深度宜控制在2-6m之間，混凝土灌注過(guò)程中拔管應(yīng)有專人指揮，并分別采用理論灌入量計(jì)算孔內(nèi)，混凝土面和重錘實(shí)測(cè)孔內(nèi)混凝土面，取兩者的低值來(lái)控制拔管長(zhǎng)度，確保導(dǎo)管的埋置深度大于等于2m，單樁混凝土灌注時(shí)間宜控制在1.5倍混凝土初凝時(shí)間內(nèi)。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)鉆孔灌注樁施工中存在的問(wèn)題及防治分析，并將此施工經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到大港石化公司實(shí)際工程建設(shè)中，收到了良好的效果，在產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)項(xiàng)目施工中，鉆孔灌注樁一類樁均達(dá)到了91%以上，二類樁9%以下，沒(méi)有一根三類樁。為工程的總體質(zhì)量奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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