淺議鉆孔灌注樁在水利工程中的應用及常見質(zhì)量問題處理方法

石景軍

【摘 要】由于鉆孔灌注樁具有施工較簡單、易于操作、施工設(shè)備投入不大等優(yōu)勢，被廣泛應用于水利工程施工中的地基處理，但也存在施工工期較長、水下施工不便觀察和檢驗施工質(zhì)量等問題，有待我們加強施工過程質(zhì)量控制，研究制定出相應處理方法，以確保其施工質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁；地基處理；鉆孔與清孔；斷樁處理

由于鉆孔灌注樁施工相對來說比較簡單、易于操作、施工設(shè)備投入不大等優(yōu)勢，被廣泛應用于水利工程施工中的地基處理，但也存在施工工期較長、水下施工不便觀察和檢驗施工質(zhì)量等問題，有待我們加強施工過程質(zhì)量控制，研究制定出相應處理方法，以確保其施工質(zhì)量。

1 鉆孔灌注樁施工技術(shù)特點

鉆孔灌注樁是依靠樁柱外表面與四周土體間摩擦力來承受其上部結(jié)構(gòu)傳來的荷載，并把這種荷載傳給地基土層，它在施工過程中對施工工藝的要求較高，在其成孔和澆筑混凝土過程中，要特別注意防止塌方和斷樁等現(xiàn)象發(fā)生；此外，鉆孔（成孔）時所需泥漿池也將占據(jù)施工現(xiàn)場較大的位置，要注意它的安全防范工作。鉆孔灌注樁的施工技術(shù)特點主要有：（1）對環(huán)境和周邊建筑物的危害較小，施工時基本無噪聲、無振動、無地面隆起或側(cè)移現(xiàn)象；（2）大直徑灌注樁直徑較大，入土深度較深，要注意孔口安全防護，嚴防人、畜和物料等落入樁孔內(nèi)；（3）擴底式鉆孔灌注樁能同時發(fā)揮樁端承載力；（4）布樁間距較大，群樁效應較小；對于被樁穿透的土層，可以在孔中進行原位測試，檢測土層性質(zhì)；（5）無需在樁頂設(shè)承臺，簡化了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式，也降低了基礎(chǔ)工程造價；（6）施工機械設(shè)備較簡單，能穿越各種土層和基巖；樁基承載力較高；（7）影響成樁質(zhì)量的因素較多，樁體質(zhì)量不穩(wěn)定，受施工操作技術(shù)影響較大，施工中易發(fā)生縮頸、斷樁等質(zhì)量問題。

2 鉆孔灌注樁施工技術(shù)要點

鉆孔灌注樁施工工藝是：鉆孔前準備→埋設(shè)護筒→泥漿制備→鉆機準備→鉆孔→成孔檢查與清孔→吊放鋼筋籠→混凝土澆筑。

2.1 鉆孔前準備

鉆孔前應先測繪地形圖，進行場地平整并填筑工作平臺，修筑臨時施工道路、排水溝、集水井等，并放出樁位置線、增設(shè)樁位控制樁，并加固之；布置場內(nèi)臨時設(shè)施（項目部辦公室、監(jiān)理辦公室、職工食堂、宿舍等）、施工機具及現(xiàn)場電氣和上下水系統(tǒng)，另外還可用木樁或小型混凝土樁作為樁位軸線和基準點標記。

2.2 埋設(shè)護筒

護筒和工作平臺應具有一定的強度和穩(wěn)定性，護筒頂端和工作平臺應高出地面0.5米，且底端埋深應大于一米；護筒采用振拔機埋設(shè)，按十字垂線方向用經(jīng)緯儀檢查器垂直度，并在護筒口用紅油漆標點，其底部用粘土夯實固定，并用十字垂線固定延長護樁。

2.3 泥漿制備

鉆孔灌注樁成孔時用來護壁的泥漿，應采用由塑性指數(shù)大于15的優(yōu)質(zhì)紅粘土、膨脹土與外加劑加工而成的泥漿，其作用是在孔壁形成一層泥皮，阻擋孔壁內(nèi)土層水向孔里滲流，保護孔壁免遭坍塌，有時還能起到懸浮鉆孔土渣的作用；泥漿的配合比必須滿足施工要求的技術(shù)指標，其參考配合比為：水：纖維素：膨潤土（或優(yōu)質(zhì)紅粘土）：燒堿 =100：0.007：7：0.003。

2.4 鉆機準備

根據(jù)工程地質(zhì)條件選用回旋鉆機、沖擊鉆機等施工機械，并注意給每臺鉆機準備至少兩個鉆頭；鉆機應垂直對準樁位中心、就位固定，支腿用墊木支牢、固定，以確保鉆機運轉(zhuǎn)時，其鉆孔中心不發(fā)生移位偏差。

2.5 鉆孔

鉆機底架安裝平穩(wěn)后，使鉆頭和鉆桿中心對準護筒頂面的中心點，并用線墜檢查，以確保鉆桿垂直，然后采用低檔、慢速均勻鉆進，保持孔內(nèi)泥漿比重，并根據(jù)實際情況隨時調(diào)整泥漿比重和鉆頭沖程，以確保鉆渣懸浮。地層土質(zhì)有變化時，要控制好鉆速和鉆壓，防止造成斜孔。

2.6 成孔檢查與清孔

當鉆孔樁達到設(shè)計深度時應對樁孔的孔徑、孔位、孔形和傾斜度等進行檢查和驗收，并做好詳細記錄；經(jīng)驗收合格的孔應作清孔排渣工作，清孔時要注意觀察，及時補充水，以保持水頭高度，以免發(fā)生塌孔事故；清孔完成后，檢查孔底沉淀泥漿厚度應不大于設(shè)計要求，否則應重新清孔。

2.7 吊放鋼筋籠

鋼筋籠在現(xiàn)場或加工廠制成后需進行綁扎和點焊，利用起吊設(shè)備一次吊放到孔內(nèi)設(shè)計位置，注意保持垂直度，在鋼筋籠周邊布設(shè)預制混凝土保護層墊塊。

2.8 混凝土澆筑

在澆筑第一根鉆孔樁前，應按設(shè)計要求的樁長計算出所需混凝土量，以免發(fā)生因混凝土剩余太多、停候打第二根樁時間太久而使剩余混凝土凝固結(jié)塊遭浪費，從拌和結(jié)束到澆筑地點的最佳時間應小于45分鐘，澆筑前還應檢查其塌落度在16～20厘米之間；第一次灌注混凝土后，導管內(nèi)的混凝土應充滿樁底，且導管在混凝土中的埋深在2～6米之間，同時，為始終保持所澆筑混凝土質(zhì)量，在每次拆解導管管段時，都應保持導管在樁孔中心位置，以免導管碰掛鋼筋籠，影響灌注樁成樁質(zhì)量。鉆孔樁水下混凝土澆筑應連續(xù)進行，防止因中斷時間過長而造成斷樁，嚴重影響其質(zhì)量。混凝土澆筑完成后，樁頂混凝土應高出設(shè)計標高50厘米以上，以確保樁頂混凝土質(zhì)量。

3 鉆孔灌注樁常見質(zhì)量問題及處理方法

3.1 導管進水

在鉆孔灌注樁混凝土澆筑過程中，有時會因為導管上提過量，導管底部離開底部已灌注混凝土上表面而使樁孔內(nèi)的水入侵，造成混凝土離析、混凝土滑移等事故。處理方法：拔出導管，并對漏水部位的混凝土和水一并清除，并對導管漏水部位進行防水處理，放入導管，重新灌注混凝土。

3.2 縮頸

有時由于樁周土體在混凝土澆筑過程中發(fā)生膨脹，或因清孔不徹底，樁孔內(nèi)水頭下降，對孔壁的靜水壓力減小等原因，造成樁身縮頸。處理方法：控制好護壁泥漿的比重，用優(yōu)質(zhì)泥漿護好孔壁，降低失水量，同時，要注意及時、認真清孔，此外，還可以在導管的導正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的刀片，可在導管鉆進時起到掃孔作用，這些做法可有效控制縮頸現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 斷樁

發(fā)生斷樁的原因較多，比如導管提升過快、過高，使導管底部脫離已澆筑的混凝土表面，空氣和水乘虛而入；混凝土拌和物發(fā)生離析，其中石子下沉過快，使樁身中斷；灌注混凝土時間過長，先下灌的混凝土已初凝，下部的水沿導管壁頂破表層混凝土面上升，將含有沉渣的表層包裹，形成斷樁。處理方法：選用有足夠強度和較大容量的導管來輸送混凝土；施工中按操作規(guī)程穩(wěn)當操作，切忌快提和超高提導管，及時處理導管提空和混凝土卡管等現(xiàn)象；合理采用凍結(jié)法施工，即：樁身外圍鉆孔并放置冷凝管，使樁孔外圍形成凍土帷幕后，再處理樁孔內(nèi)的事故細節(jié)；澆筑混凝土前先對導管作水密性試驗，并嚴格控制導管的埋深和拔管速度，并及時量測混凝土的澆筑深度，以防止出現(xiàn)斷樁。

[責任編輯：楊玉潔]