鉆孔灌注樁施工常見質量問題及控制措施分析

屈蘭芝

摘 ?要：灌注樁施工是各種水利工程基礎施工中最常用的施工工藝，主要用于軟土地區的基礎施工。隨著我國基礎設施建設工程的廣泛開展，水利工程施工規模的不斷增大而產生了多種問題。本文主要針對水利工程鉆孔灌注樁施工中常見問題進行了分析和探討。

關鍵詞：鉆孔施工，灌注成樁施工，質量問題，控制措施

隨著我國科學技術的不斷發展，提高施工質量，縮短施工周期和增加施工效率成為當前施工過程中需主要解決的問題，提高基礎施工質量是保證水利工程施工的前提，是縮短施工周期，降低施工成本的主要方法。鉆孔灌注樁施工技術由于其施工中設備簡單，施工快捷，效果良好等各種優點成為當前水利工程基礎施工的主要手段，鉆孔灌注樁基礎是當前水利施工過程中對地基處理的最重要的方式。水利工程施工單位要特別重視鉆孔灌注樁施工。

一 ?.成孔過程中常見的質量問題 及控制措施

1.1 ?坍孔

1.1.1 坍孔產生的原因

坍孔產生原因是多方面的，主要包括：遭遇預先未料到的復雜地質情況，施工泥漿比重不夠，泥漿稠度過低，釋放量遠大于泥漿對孔壁的壓力，孔內水頭高度不夠，護筒埋置太淺，在松軟砂層中鉆進進尺太快，提住鉆錐鉆進回轉速度快空轉時間長，水頭太大孔壁護筒形成反轉孔，清孔操作不當清孔停頓時間過長，吊入鋼筋骨架碰撞到孔壁等等。

1.1.2 控制措施

首先認真審閱該工程地質勘察報告，根據不同地層坍孔原因制定不同對策。

（1）在松散土層鉆進，應控制進尺速度，選用大比重、粘度、膠體率的泥漿。

（2）防止泥漿稠度過低而造成坍孔，須加大泥漿比重到適當程度，一般泥漿性能指標取為：粘度為18s～22s，含沙量≤4%，膠體率≥90，比重為1.1 左右。

（3）在汛期或者潮汐地區水位變化過大時要采用護筒，或者虹吸管等措施保證水頭相對穩定。

（4）清孔時指定專人補水，保證孔內必要的水頭高度。

（5）吊人鋼筋骨架時要嚴格對準鉆孔中心豎直插入。

（6）在成孔過程中坍孔，其補救措施有二個：一是避開該樁位;二是回填原樁位，待密實后再鉆進。

1.2 ? 縮徑

1.2.1 縮徑產生的原因

在鉆進過程中，地應力沿較軟巖層釋放，造成縮徑。鉆進壓力大，鉆速過快，使得鉆頭很快穿過淤泥、淤泥質土層。淤泥便從鉆孔周圍流向鉆孔內，導致其側壓力與孔內泥漿力達成平衡，發生縮徑甚至卡鉆。鉆錐補焊不及時磨損嚴 重鉆孔小于設計尺寸。地層中含有軟塑土遇水膨脹孔徑縮小。

1.2.2 縮徑的防治 措施

①在鉆到淤泥或淤泥質土層時，投入粘土泥膏，使鉆機鉆進壓力減為零;

②鉆速減慢讓鉆機在無油壓狀 態空轉;

③實行嚴格的管理，鉆機由有經驗的機長專職操作，其它人員不得隨意操作;

（4）成孔完畢在易出現縮徑現象地層中掃孔一到二次。

1.3鉆孔偏斜

1.3.1 鉆孔偏斜產生原因

鉆孔偏斜易發生在軟硬巖層交替的層位。鉆孔過程中遇障礙物，由于鉆進壓力過大，在軟硬土層交界處或者巖石傾斜處鉆進，鉆頭受力不均，鉆孔沿軟弱層面偏斜而造成鉆孔偏斜。鉆機底座未安置水平或者產生不均勻沉降。鉆桿彎曲接頭不正。鉆孔偏斜輕則影響鋼筋籠的下放，重則影響樁的承載能力，在成樁過程中嚴禁出現此類質量事故的。

1.3.2 鉆孔偏斜防治措施

（1）安裝鉆機時讓轉盤底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護筒中心應在一條豎直線上，并經常檢查校正

（2）鉆桿、接頭逐個檢查，出現問題及時校正調整

（3）在鉆架上增設導向架控制鉆桿上的提引水龍頭，使其沿著導向架向中心鉆進 ? ? （4）在有傾斜的軟硬地層鉆進時，應該吊著鉆桿控制進尺，低速鉆進。

（5）鉆孔偏斜，對于已經發生傾斜的孔，需要掃孔糾正;若糾正無效，可在孔中回填粘土、塊石等。偏孔在0.5m以上時需要重新鉆進。

1.4 沉渣與泥皮過厚

1.4.1 沉渣與泥皮過厚原因

樁底沉渣是影響樁承載能力的重要因素，要求水下灌注樁底沉渣厚度不得超過30cm。在施工中常有不少樁的樁底沉渣不滿足此要求。原因主要是泥漿性能不符合要求，只有泥漿比重大于沉渣比重時，沉渣才可被返出孔口，但若泥漿比重過大，又會造成孔壁泥皮過厚，影響樁的承載力特別是摩擦樁的承載力。

1.4.2 沉渣與泥皮過厚防治措施

清孔是灌注樁施工中保證成樁質量的重要環節，要通過清孔盡可能把樁孔中的沉渣全部清除。控制泥漿性能在鉆孔灌注樁施工過程中起著重要作用，要采用性能好的泥漿并控制泥漿的比重和粘度。

1·5掉鉆落物

1·5·1掉鉆落物產生原因

卡鉆時強提強扭，操作不當使鋼絲繩或鉆桿斷裂，鉆桿接頭不佳或者滑絲，馬達接線錯誤導致鉆機反轉鉆桿滑脫，操作不慎掉落撬棍或扳手等。

1·5·2掉鉆落物防治措施

（1）檢查鉆孔機具，鉆桿，鋼絲繩和連接裝置。

（2）開始鉆孔前清除孔內雜物，小的鐵零件可以用電磁鐵吸出來，較大的落物和鉆具可以使用沖抓錐打撈，然后在護筒口上面蓋上蓋子。

（3）掉鉆以后要及時摸清情況，鉆錐被沉淀物或者 坍孔土石埋住，先進行清孔，再用打撈工具抓住鉆錐和鉆桿。

二 ?.灌注成樁過程中常見問題及防治

2.1 導管進水

2.1.1 導管進水 產生原因

（1）首批混凝土儲備量短缺，安置導管或者提升導管準備開啟拴閥時，導管底口至孔底間距過大，混凝土下落后埋不住導管的底口，產生漏水從導管底口進入。

（2）導管提升過猛或者測量深度出錯，導管底口超出原混凝土面，底口涌進泥水。

（3）導管接頭不嚴密，接頭間的橡皮墊被導管的高氣囊擠開，或者焊接縫 破裂，水從接頭或者焊接縫中流入。

2.1.2 導管進水的防治

（1）如果是混凝土儲備量短缺引起，應立刻把導管提出，把散落在孔底的混凝土拌合物清出重新下管并且備足混凝土灌注。

（2）如果接頭不嚴導管底口進水，可以重新下管，灌注前要把進入導管的水和沉淀土用吸泥抽水的方法吸出來。繼續灌注混。抽水時導管插入混凝土深度要大于50公分，潛水泵沒法把導管里面的水全部抽干，續灌的混凝土配合比開始的時間應該增加水泥用量，提高混凝土的稠度。

2.2 埋管

2.2.1 埋管原因 ?導管允許埋入砼面下最大深度與砼拌物流動性保持時間、砼的初凝時間、砼 ? ? 面在鉆孔內的上升速 度、導管直徑等因素有關，當導管埋入砼面下的深度過大時，上面砼已初凝，使得導管內混凝土無法順利流動 就發生埋管。

2.2.2 ?埋管防冶方法 ?時刻注意導管埋深的控制。準確測量砼面的深度位置和勤拆導管，一般砼面每上升4m～5m 就可拆除相應 數量導管。

2·3導管堵塞、卡管。

2.3.1導管堵塞、卡管原因

（1）由于混凝土的原因，坍落度過小，流動性差，夾雜大卵石，拌合不均勻或者運輸途中產生離析。

（2）導管接縫漏水，在雨天沒有遮蓋淋入雨水混凝土中水泥漿被沖，粗骨料集中而堵塞導管

（3）機械發生故障等原因造成混凝土在導管內存留時間過長最初灌 注的混凝土已經初凝在導管內。

2.3.2 導管堵塞的防治

（1）在組裝導管時要嚴格檢查導管內有無局部內凸，導管連接處是否密封。攪拌砼時應 嚴格控制混凝土骨料規格、坍落度和 攪拌時間，避免砼在導管內停留時間過長。

（2）灌注時應避免導管內形成高壓氣囊而破壞導管的密封圈導致導管漏水。施工可在允許導管埋入深度范圍內，略為提升導管， ? 或采用提升后驟然下插導管的動作來抖動 導管。

（3）如果仍不能消除，則應停止灌注.可以用長桿沖搗導管內的混凝土，用吊繩拉導管，在導管上安裝附著式振搗器讓隔水栓下落。 ?把導管和里面堵塞的混凝土 一起提出鉆孔，進行清理維修，然后重新吊裝導管，重新灌注混凝土。

2·4鋼筋籠上浮

2.4.1 鋼筋籠上浮的原因

（1）制作鋼筋籠捆扎、焊接質量差，籠身過長容易產生變形。

（2）鉆孔灌注樁灌注混凝土是通過漏斗順著導管 向下灌注，當 混凝土灌注到鋼筋籠底部時，由于混凝土灌注速度過快對鋼筋籠 產生較強頂托力，鋼筋籠上浮。

2.4.2 鋼筋籠上浮的防治措施

（1）制作鋼筋籠要捆扎結實并焊接牢固，鋼筋骨架上端在孔口處與護筒固定。

（2）灌注混凝土表面接近鋼 筋籠底時，要放慢 灌注速度，并且導管要保存較大埋深，減小對鋼筋籠的沖擊力

（3）混凝土液面進入鋼筋籠一定深度{大概4米}后，適當提導管，導管埋人混凝土表面在{2米——10米}如果上浮，現場操作人員 應拔出拆除一部分導管，適當上下活動導管，鋼筋籠會慢慢回落

（4）要加快混凝土灌注速度，或摻加外加劑防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近鋼筋籠時控 制導管埋深在1·5——2·0米。

2·5斷樁、夾泥

斷樁、夾泥原因大都是以上質量問題的次生災害

2.5.1 ?斷樁、夾泥 原因

（1）灌注混凝土時導管堵塞沒處理好，或者導管卡掛鋼筋籠、埋管、坍孔處理 不好，都能演變為灌注樁身夾泥、樁身中斷的嚴重事故。

（2）灌注時間過長首批混凝土已經初凝，后灌注的混凝土沖破頂層和泥漿混合，導管進水未及時處理好兩層混凝土中產生夾泥渣截面。

（3）施工中導管底端距離孔底過遠，混凝土被沖洗液稀釋，水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體和基巖之間含有不凝固的混凝土渣。

2.5.2斷樁、夾泥的防治措施

（1）導管在澆灌混凝土前要進行試拼，做好水密性試驗。導管要有足夠的抗拉強度，內徑一致誤差小于兩毫米，內壁光滑組裝拼接用球塞檢查錘作通過試驗。最下端的一節導管要長一些一般是4米，不得帶法蘭盤。

（2）灌注樁孔鉆成后必須認真清孔，一般用沖 洗液清孔，沖孔時間根據孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超出規范規定所以灌注前要仔細進行孔徑測量，準確計算全部以及首批混凝土用量。

（3）嚴格控制導管埋深和拔管速度，及時測量混凝土澆灌深度，嚴防拔空導管。

（4）已經發生的斷樁、夾泥樁，可以采取在樁身混凝土中鉆孔，用壓力灌漿加固或者是換樁芯以及補樁等方案處理。

結 語

灌注樁屬永久性的隱蔽工程，施工過程中工序復雜，成樁后又不 能進行開挖驗收，所以就要求在工程施工建設過程中注意控制工程質量，重點控制鉆孔過程及灌注成樁過程，避免出現施工質量事故。施工單位應做到科學組織、精心施工、嚴格管理，給施工質量提供保證。提高經濟效益。文中總結分析了影響鉆孔灌注樁施工質量的常見問題及 控制措施，希望可以給類似工程提供借鑒。

參考文獻

[1] ?水利水電工程管理與實務（全國一級建造師執業資格考試委員會編）中國建筑工業出版社2014年4月

[2] ?地基處理手冊（龔曉南編寫）中國建筑工業出版社