淺談城市橋梁鉆孔灌注樁施工過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題原因及防治措施

朱迪

徐州市政建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 江蘇 徐州 221000

隨著我國(guó)城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，城市橋梁建設(shè)得到快速的發(fā)展，為保證橋梁的運(yùn)行安全，鉆孔灌注樁既能提高橋梁的承載力，又便于施工，因此得到了廣泛的使用。鉆孔灌注樁屬于在泥漿護(hù)壁以及護(hù)筒背景下，應(yīng)用器械鉆入成孔，應(yīng)用導(dǎo)管法灌注成型的水下混凝土。灌注混凝土以及鉆孔均在水中展開(kāi)，工程狀況要求借助合理的施工掌控以及完工之后的器械測(cè)驗(yàn)來(lái)明確。所以對(duì)施工工作者的操控純熟狀況、技藝能力均有相當(dāng)高的規(guī)定。怎樣合理地掌控鉆孔歷程里發(fā)生的擴(kuò)縮頸、偏斜孔、孔壁坍塌，灌注水下砼歷程里發(fā)生的斷樁卡管、鋼筋上浮、封底不成功等情況，這始終是業(yè)界時(shí)常發(fā)生而且沒(méi)有完全處理的情況。

一、鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及防治措施

1孔偏斜

成孔之后，樁孔發(fā)生非常大的垂直誤差使得鋼筋籠難以垂直插進(jìn)樁孔里，垂直度難以符合設(shè)計(jì)以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。

1.1 原因

鉆機(jī)底座沒(méi)有安放平穩(wěn)、鉆桿彎曲接頭不正，螺絲松動(dòng)導(dǎo)致擺幅加大。鉆桿鉆進(jìn)方向不是豎直方向。鉆孔中遇到障礙物，鉆孔向無(wú)障礙物一側(cè)擺動(dòng)而產(chǎn)生傾斜。

1.2 防治舉措

先對(duì)場(chǎng)所夯牢整平，裝配鉆機(jī)的時(shí)候應(yīng)讓轉(zhuǎn)盤(pán)底座穩(wěn)固、平穩(wěn)。裝配鉆機(jī)的時(shí)候，需要起重滑輪組吊點(diǎn)、穩(wěn)定鉆桿的卡孔以及護(hù)筒中心三個(gè)部分處于同條垂直線上，并且時(shí)常核查校準(zhǔn)。在不勻稱(chēng)地層里鉆孔的時(shí)候，應(yīng)用的鉆機(jī)鉆桿剛度大、自重大。當(dāng)孔深的時(shí)候，鉆桿非常長(zhǎng)，旋轉(zhuǎn)的時(shí)候擺動(dòng)太大，那么要在鉆架上增加設(shè)計(jì)導(dǎo)向架，掌控鉆桿所鉆趨向，讓它沿著導(dǎo)向架垂直鉆入，鉆桿接頭要逐一核查，防止螺絲松動(dòng)，要保持鉆桿豎直方向。

2孔壁坍塌

鉆孔過(guò)程中，由于有流沙或雜填土等，發(fā)生孔里面水位驟然降低，所排的泥漿里逐漸涌出氣泡，也許是泥漿漏失，孔壁出現(xiàn)坍塌或然性。

2.1 原因

土質(zhì)太松，泥漿密度不是很夠，護(hù)壁不是很好。吸泥或者取渣的時(shí)候，沒(méi)有迅速補(bǔ)水、回漿，護(hù)壁四周沒(méi)有使用黏土密致填封，孔里面水位下降。松軟砂層里鉆入速率太快、空鉆時(shí)日太長(zhǎng)、成孔待灌時(shí)日太長(zhǎng)還有灌注時(shí)日太長(zhǎng)也會(huì)導(dǎo)致孔壁坍塌。

2.2 防治舉措

有效埋深護(hù)筒，從而讓護(hù)筒底部不漏漿，切實(shí)保證孔里面水位，護(hù)筒埋置縱深要依照土質(zhì)現(xiàn)狀以及嵌固縱深而確定，通常要埋進(jìn)平穩(wěn)層之下2m上下。在松散易坍陷的土層中，宜先夯實(shí)再鉆進(jìn)，并控制進(jìn)尺速度。使用優(yōu)質(zhì)泥漿，提高泥漿的比重和黏度，正循環(huán)及沖擊鉆入孔泥漿密度介于1.1-1.3g/cm3，使孔壁增加側(cè)壓力。反循環(huán)入孔泥漿密度1.05-1.15g/cm3，清孔后泥漿介于1.03-1.1g/cm3，維持護(hù)筒里面泥漿水位要比地下水位高。吊裝鋼筋籠的時(shí)候，要講求措施，預(yù)防變形，裝配應(yīng)對(duì)準(zhǔn)孔里面，防止撞擊孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)的時(shí)候必須應(yīng)縮短焊接時(shí)間，盡量壓縮擱放時(shí)間。成孔之后，待灌時(shí)日通常不要超出3小時(shí)，保證灌注的持續(xù)性。在確保施工水平的現(xiàn)狀下，盡量壓縮灌注時(shí)間。

3擴(kuò)孔

擴(kuò)孔：屬于鉆錐直徑太大抑或孔壁坍塌而導(dǎo)致的情況，各類(lèi)鉆孔措施都或許出現(xiàn)。如果只是孔里面局部出現(xiàn)坍塌而擴(kuò)孔，鉆孔依舊可以實(shí)現(xiàn)縱深而用不著處理，不過(guò)混凝土灌注量加大，如果由于擴(kuò)孔之后持續(xù)坍塌限制鉆入，應(yīng)停止鉆孔，及時(shí)查找原因采取應(yīng)對(duì)策略。

3.1 原因

在鉆孔過(guò)程中，遇到雜填土或土質(zhì)不均勻，含有大的石塊等。鉆頭直徑過(guò)大導(dǎo)致擴(kuò)孔。

3.2 防治措施

遇到雜填土或石塊時(shí)，應(yīng)將石塊清理干凈后，回填夯實(shí)，繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆頭直徑要適中。

4縮孔

縮孔：縮孔也就是局部孔徑或者成孔孔徑要比設(shè)計(jì)孔徑小。

4.1 原因

因?yàn)殂@錐損耗或者焊接補(bǔ)不迅速，極度磨損的鉆錐極易鉆出比起設(shè)計(jì)樁徑要小的孔。地層中含有遇水膨脹的軟土、黏土在遇到水后，膨脹后導(dǎo)致縮頸。

4.2 防治措施

及時(shí)焊補(bǔ)鉆錐，采用失水率小的、密度達(dá)到設(shè)計(jì)要求優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。適當(dāng)增大鉆錐直徑，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑，將縮頸部分鉆至設(shè)計(jì)直徑。

5掉鉆、卡鉆、埋鉆

鉆頭脫開(kāi)鉆桿掉入孔內(nèi)稱(chēng)為掉鉆，鉆頭被卡住稱(chēng)為卡鉆，埋鉆是指鉆頭被坍塌的土方埋住。

5.1 原因

連接不牢固，鉆錐在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)松動(dòng)，導(dǎo)致滑絲后掉入孔中，鉆孔過(guò)程中，出現(xiàn)石塊等雜物卡住鉆頭，導(dǎo)致鉆頭無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)。鉆孔過(guò)程中，出現(xiàn)坍塌，導(dǎo)致鉆頭被埋在下面。

5.2 防治措施

鉆錐和鉆桿要連接牢固，可采用卡環(huán)或彈簧片阻止鉆錐脫落。出現(xiàn)卡鉆和埋鉆時(shí)，要輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)鉆錐，不可猛提，可用沖吸的方法將鉆錐周?chē)你@渣松動(dòng)再提出。掉鉆時(shí)應(yīng)迅速用打撈叉、鉤等工具打撈，如果被埋設(shè)，要采用沖、吸方法將上面泥土去除，安全打撈上來(lái)。

二、吊裝鋼筋籠過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題及防治措施

1卡籠

鋼筋籠在安放的過(guò)程中，遇到阻力，下不去。

1.1 原因

吊車(chē)吊繩和鋼筋籠不在一條豎直線上。鋼筋籠不豎直，與孔有夾角。鋼筋籠直徑與設(shè)計(jì)不一致。孔內(nèi)有縮頸，導(dǎo)致下不去。

1.2 防治措施

鋼筋籠加工時(shí)要預(yù)留保護(hù)層，鋼筋籠的外徑和孔的內(nèi)徑要預(yù)留好保護(hù)層。鋼筋籠吊裝時(shí)采用三點(diǎn)起吊，要確保吊繩與鋼筋籠保持豎直狀態(tài)。遇到孔內(nèi)縮頸時(shí)，要及時(shí)提出鋼筋籠，上下反復(fù)掃孔，及時(shí)吊裝下去，還是下不去，需要擴(kuò)孔沖孔后及時(shí)吊裝鋼筋籠。

三、澆筑混凝土歷程里發(fā)生的情況及防治舉措

1封底不成功

1.1 原因

灌注第一批混凝土數(shù)目太小，孔底的沉渣厚度非常大，極易形成斷樁。

1.2 防治舉措

封底不成功后，要立刻暫時(shí)停止灌注，第一時(shí)間對(duì)孔里面灌注的混凝土加以清除。地層平穩(wěn)性非常好的，要應(yīng)用高壓風(fēng)管展開(kāi)二次清孔的措施把已經(jīng)灌注的砼處理干凈，再次核查沉渣以及孔深厚度，合乎規(guī)定之后再次進(jìn)行水下混凝土灌注，灌注時(shí)，混凝土應(yīng)當(dāng)提前進(jìn)場(chǎng)，并確保第一批混凝土足夠數(shù)量澆筑，及時(shí)封底。地高壓清孔的措施難以發(fā)揮作用，那么要第一時(shí)間拆掉導(dǎo)管，將鋼筋籠吊出，對(duì)鉆機(jī)再次裝配到位，對(duì)沒(méi)有灌注混凝土的一塊鉆孔回填，等到地層沉積平穩(wěn)之后使用沖擊鉆清理已經(jīng)灌注的混凝土符合孔底標(biāo)高，并且審查符合要求之后才可以展開(kāi)水下混凝土灌注。

2.卡管

混凝土灌注過(guò)程中被卡在導(dǎo)管中不能順利澆筑的情況統(tǒng)統(tǒng)叫做“卡管”。

2.1 原因

因?yàn)榛炷链钆浔炔缓线m，坍落度太小、和易性非常差抑或混凝土里面包含著凝固的水泥塊或者大塊粗骨料等雜質(zhì)、導(dǎo)管內(nèi)掉入異物、球塞卡住或埋入深度太大、混凝土出現(xiàn)初凝等造成了卡管現(xiàn)象。

2.2 防治措施

如果由于砼質(zhì)量造成導(dǎo)管堵塞，應(yīng)及時(shí)調(diào)整混凝土坍落度，水下混凝土必須要有良好的和易性，及時(shí)澆筑，不得超過(guò)初凝時(shí)間，搭配比要經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)室明確，坍落度應(yīng)該是18-22cm，粗骨料較大粒徑不可以超過(guò)導(dǎo)管直徑以及鋼筋籠主筋較小凈間距的1/4，而且應(yīng)該不到4cm。假如因?yàn)轫刨|(zhì)量不足，撞擊力欠缺導(dǎo)致卡管的，要增長(zhǎng)上端導(dǎo)管的長(zhǎng)度，接下來(lái)以一次性極大量混凝土撞擊灌注實(shí)現(xiàn)疏通導(dǎo)管的意圖。

3.鋼筋籠上浮

鋼筋籠上浮屬于在灌注混凝土的時(shí)候，鋼筋籠朝上移行的情況。

3.1 原因

混凝土從導(dǎo)管底部流出時(shí)，對(duì)鋼筋籠施加了朝上的作用力，助推了鋼筋籠的朝上運(yùn)行的情況。

3.2 防治舉措

鋼筋籠最初方位要定位明確，且同孔口鉆機(jī)架穩(wěn)固牢靠。推動(dòng)混凝土灌注速率，壓縮灌注時(shí)間，或者摻入外加劑，預(yù)防混凝土頂端進(jìn)鋼筋籠的時(shí)候流動(dòng)性減小，混凝土靠近鋼筋籠的時(shí)候，導(dǎo)管在混凝土上端的埋置縱深通常要維持于2-6m。不應(yīng)該超過(guò)6m以及不到1m。絕不允許導(dǎo)管提出混凝土之上。當(dāng)出現(xiàn)鋼筋籠上浮的時(shí)候，要立刻停下灌注混凝土，且精準(zhǔn)核算混凝土埋深以及已澆筑混凝土表層標(biāo)高，提高導(dǎo)管之后再加以澆筑，上浮情況就會(huì)失掉。

4斷樁

4.1 原因

灌注混凝土歷程里，由于封底失敗，及導(dǎo)管埋深過(guò)小，出現(xiàn)拔出導(dǎo)管過(guò)快現(xiàn)象形成夾層斷樁。導(dǎo)管埋深太大，還有灌注時(shí)間太長(zhǎng)，使得已經(jīng)灌注的混凝土流通性下降，進(jìn)一步增加混凝土導(dǎo)管壁的摩擦力。在提高導(dǎo)管的時(shí)候關(guān)聯(lián)螺栓拉斷出現(xiàn)斷樁。因?yàn)樵跐仓炷恋臅r(shí)候，導(dǎo)管提高太多，裸露混凝土面，或者由于待料、停電等因素導(dǎo)致夾渣，形成夾層。澆筑混凝土的時(shí)候，并未自導(dǎo)管里灌進(jìn)，而應(yīng)用自孔口徑直導(dǎo)進(jìn)的措施灌注混凝土，形成泥土夾層。封底失敗及卡管現(xiàn)情況是導(dǎo)致斷樁的關(guān)鍵因素。混凝土坍落度起伏大，攪拌的混合料時(shí)稀時(shí)干。坍落度太大的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)離析情況，讓粗骨料互相壓阻塞導(dǎo)管；灌注時(shí)間太長(zhǎng)或者坍落度太小，讓混凝土初凝時(shí)間壓縮，增加混凝土下落阻力從而使得導(dǎo)管阻塞，均會(huì)出現(xiàn)卡管，導(dǎo)致斷樁。

4.2 防治舉措

成孔之后，一定要仔細(xì)清孔，沖孔時(shí)間要依照孔里面沉渣清孔而確定，沖孔之后應(yīng)第一時(shí)間灌注混凝土，防止孔底沉渣超出設(shè)計(jì)規(guī)定，灌注混凝土之前仔細(xì)展開(kāi)孔徑測(cè)量，精準(zhǔn)計(jì)算全孔以及第一次灌注混凝土灌注量。混凝土澆筑歷程里，要時(shí)刻掌控混凝土面標(biāo)高以及導(dǎo)管埋深，提高導(dǎo)管要精準(zhǔn)牢靠，且從嚴(yán)恪守操控流程。從而明確混凝土的搭配比，混凝土要存在優(yōu)良的流動(dòng)性以及和易性，坍落度要符合灌注規(guī)定掌控于18-22cm。需要灌注歷程持續(xù)、迅速。預(yù)備灌注的混凝土應(yīng)充足，在灌注混凝土歷程里防止停水、停電，切實(shí)保證導(dǎo)管的密閉性，導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度要依照導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而具體確定，千萬(wàn)不要起拔太多。

結(jié)語(yǔ)

鉆孔灌注樁的施工狀況徑直制約到橋梁上端結(jié)構(gòu)的安全以及質(zhì)量，為了預(yù)防鉆孔灌注樁故障的出現(xiàn)，第一要了解圖紙，切實(shí)搞清地質(zhì)現(xiàn)狀，且進(jìn)行各方面籌備工作，純熟把握每一道工序的技藝，仔細(xì)嚴(yán)把每一道關(guān)口，確立對(duì)應(yīng)的防范舉措；其次嚴(yán)把管理關(guān)，有經(jīng)驗(yàn)的管理人員和施工隊(duì)伍、科學(xué)的技藝、過(guò)硬的設(shè)施，是確保施工有效推進(jìn)的根基；最后，嚴(yán)格把好審核關(guān)，第一時(shí)間審核樁基各類(lèi)指數(shù)，保證成樁質(zhì)量。