水中鉆孔灌注樁施工質量通病及其防治措施

張重喜，王軍艦

（武漢建工集團股份有限公司，湖北 武漢 430056）

0 引言

隨著國民經濟的發展，樁基工程也在向深、大、難等方向發展。特別是在深水復雜地層施工樁基，對施工技術提出了更高的要求。

目前，對于鉆孔灌注樁施工質量通病及其防治措施的研究不少[1-5]，但是仍缺乏從護筒施工到混凝土灌注全過程的研究。

1 工程概況

唐山市曹妃甸工業區跨納潮河2號大橋由北引橋、主橋和南引橋組成。全橋樁基291根，均為鉆孔灌注摩擦樁。主橋樁基120根，樁長100m，直徑2m。交界墩樁基24根，樁長80m，直徑2m。引橋100根，樁長70m，直徑2m。橋臺47根，樁長50m，直徑1.2m。其中，橋臺47根樁基和引橋70根樁基位于吹砂圍堰區域，其余樁基均位于水中，水深18～21m。

2 鉆孔灌注樁主要施工流程

鉆孔灌注樁主要施工流程，如圖1所示。

圖1 鉆孔灌注樁主要施工流程

3 樁基施工常見質量通病

3.1 鋼護筒施工常見的質量通病

（1）鋼護筒加工橢圓度偏差。

（2）鋼護筒打設偏位。

（3）鋼護筒垂直度偏差過大。

（4）鋼護筒打設后底口變形。

3.2 鉆進施工過程中常見的質量通病

（1）孔位偏斜、移位。

（2）鉆進成孔后孔深超鉆過多。

（3）垂直度超出規范要求。

（4）塌孔。

（5）鉆頭無法下鉆。

（6）成孔后孔徑偏小。

（7）埋鉆。

（8）鉆頭被樁底淤泥吸住。

3.3 鋼筋籠制作與安裝常見的質量通病

（1）籠頂標高過高或過低。

（2）主筋與加強圈鋼筋焊接不牢。

（3）箍筋間距不均勻。

（4）鋼筋籠鋼筋套絲過長或過短。

（5）鋼筋籠鋼筋套絲斷絲嚴重。

（6）鋼筋籠對接套筒擰不到位。

（7）鋼筋籠綁扎不牢固。

（8）聲測管在成樁后被泥砂堵住。

3.4 混凝土澆注成樁常見的質量通病

（1）樁頭有一部分水泥砂漿。

（2）冬季低溫條件下灌注樁上部樁檢曲線不正常。

（3）堵管。

（4）樁基上部成樁質量差。

（5）樁基灌注過程浮漿過厚。

4 樁基施工常見質量通病的防治措施

4.1 消除鋼護筒施工質量通病的措施

（1）消除鋼護筒加工后橢圓度過大的措施。對鋼板的切割做到規矩的長方形，切勿加工成平行四邊形狀。在卷曲鋼板操作中不能多次卷曲，也不能只卷曲一次，來回卷曲兩次最佳。再用做好的2m圓弧查看半徑是否符合要求，對過大的圓弧再卷曲。對加工完成的鋼護筒，用Φ48鋼管十字撐支撐，防止鋼護筒自重影響下變形。

（2）對于鋼護筒打設時偏位消除，可制作簡易導向架防止鋼護筒打設偏位情況發生，如圖2所示。首先測量放樣出樁基的中心線。然后用十字線做好標記，將導向架中心線與十字線重合，并把導向架焊接牢固，再下放護筒打設。

圖2 鋼護筒利用導向架定位和控制垂直度

（3）消除鋼護筒垂直度偏差過大措施。在打設過程中除用導向架外，在垂直相交的兩個位置設置兩個吊錘，用自由下垂的吊錘線與鋼護筒壁平行的方法判斷鋼護筒是否垂直打人土體。如果護筒壁與吊錘線不重合，則使用履帶吊拉拽振動錘的方法糾偏。

（4）消除鋼護筒打設后底口變形的措施。在平臺搭設過程中防止型鋼掉入樁位中，如果有型鋼掉入，需先打撈型鋼，再打設護筒。

4.2 消除樁基鉆進施工質量通病的措施

（1）消除成孔偏斜、移位的措施。成孔設備就位時必須平正、穩固。在圍堰上安裝鉆機時，在支腿下面墊方木和工字鋼以增加承載力，保證支腿穩固。經常檢查鉆頭磨損情況，及時補焊以保證孔徑的要求。

（2）消除鉆進成孔后孔深超鉆過多的措施。在開孔前預先確定孔深，以告知鉆機操作手。要求管理人員經常查看鉆進記錄，詢問操作手鉆桿數量與需要鉆進深度作對比。當鉆桿數量將要達到預定孔深時，用測繩復測孔深，然后根據測量情況再確定鉆進深度。終孔后再復測孔深，以保證孔深要求。

（3）消除垂直度超出規范要求的措施。除了成孔設備就位時必須平正、穩固外，在開鉆前用水準尺測量鉆桿垂直度，合格后方可開鉆。在鉆進過程中，時常用水準尺檢查鉆桿垂直度。如果發現傾斜，則通過調整支腿來調平鉆機平臺，從而糾正鉆桿垂直度。

（4）消除塌孔事故措施。遇易塌孔地層，在鉆進過程中嚴格控制鉆桿下放速度，減小鉆頭、鉆桿對土體的擾動。同時，還需要嚴格控制孔內泥漿的水頭高度、泥漿的比重和黏度，使泥漿充分發揮保護孔壁、減小擾動的功效。

（5）消除鉆頭無法下鉆的措施。在施工過程中嚴格管控掉入大塊型鋼到護筒內。如果孔內有石頭或者型鋼，可以利用筒鉆和抓斗將其撈出后再下鉆。

（6）消除成孔后孔徑偏小的措施。時常檢查鉆頭大小，對磨損的鉆頭要求更換或補焊維修。

（7）消除埋鉆的措施。在發現有塌孔現象后，馬上提起鉆頭。如鉆機自身卷揚機提不動，則用導管和空壓機清理鉆頭上部泥土，清理坍塌泥土后再將鉆頭提出。然后分析塌孔位置，接長護筒并跟進打設穿過坍塌區，鉆機就位鉆進。

（8）消除鉆頭被樁底淤泥吸住措施。在停鉆后，需及時提升鉆頭與孔底保持5～6m距離。如果因為某些原因鉆頭被吸住，需先輕微旋轉鉆頭、攪動淤泥，再通過鉆機卷揚機提起鉆頭或借助履帶吊提起鉆頭。

4.3 消除鋼筋籠制作與安裝質量通病的措施

（1）消除籠頂標高過高或過低措施。在下放鋼筋籠前，測量好鋼護筒頂標高。在制作吊筋時，嚴格按照設計圖紙上要求的籠頂標高制作。每組吊筋的長度要依照對應孔所需鋼筋籠的長度而定。當發現籠頂標高不對后，需提起鋼筋籠重新焊接吊筋。

（2）消除主筋與加強圈鋼筋焊接不牢措施。加強鋼筋籠成品檢查，發現焊接不到位的地方，要求重新補焊。定期做質量培訓，加強焊工和管理人員的質量意識。

（3）消除箍筋間距忽大忽小措施。在主筋上按設計要求用粉筆標出箍筋間距，然后再綁扎箍筋。

（4）消除鋼筋籠鋼筋套絲過長或過短的措施。在加工鋼筋前，調試好套絲機。如果不符合要求，不得生產。施工過程中出現套絲長度不合格，及時要求隊伍重新調試套絲機。

（5）消除鋼筋籠鋼筋套絲斷絲嚴重措施。要求隊伍管理人員定期更換套絲機齒牙。

（6）消除鋼筋籠對接套筒擰不到位的措施。在對接鋼筋籠時，主筋要在同一垂直線上，鋼筋籠不得傾斜。在鋼筋籠吊裝對齊后，再統一擰套筒。注意絲口防銹，對存放的鋼筋籠絲口用保鮮膜包裹，對生銹的絲口用鋼刷除銹后再擰套筒。

（7）消除鋼筋籠綁扎不牢固措施。嚴格使用梅花綁扎法對主筋與螺旋箍筋進行綁扎，再使用點焊對易脫焊的部位進行加固。

（8）消除聲測管在成樁后被泥砂堵住的措施。在對接好的鋼筋籠下放前，檢查聲測管焊接情況，對焊縫不合格處進行補焊。在鋼筋籠下放后，向聲測管中注水。如有滲漏，需提起鋼筋籠對聲測管重新焊接。最后一節鋼筋籠下放到位后，用紗布團堵住聲測管口。如果發現灌樁過程中有泥漿進入聲測管，需用自來水管伸入聲測管底將泥漿置換出來。

4.4 消除混凝土澆注成樁質量通病的措施

（1）消除樁頭有一部分水泥砂漿措施。對樁頂混凝土超灌50cm至100cm。如果混凝土坍落度過大，還需超灌更高。嚴格控制混凝土坍落度，防止超灌混凝土石子下沉。

（2）消除冬季低溫條件下灌注樁上部樁檢曲線不正常措施。在澆筑完混凝土、掏樁頭至設計標高后，在護筒內灌入1～2m的水保溫。

（3）消除堵管措施。嚴格控制隔水球大小，隔水球直徑比導管內徑小1cm。若隔水球卡在管內，在深度不大時，可用長桿沖搗；或在允許的范圍內，反復提升導管振沖。如不能清除，應提起和拆開導管，取出不合格隔水球。檢查導管連接部位和變形情況，重新組裝導管入孔，安放合格的隔水球。坍落度不合格混凝土造成的堵管，可通過反復提升料斗和導管來消除。混凝土的放灰速度不能過快，避免敷住導管口形成氣流隔絕帶。每次放出混凝土檢查坍落度后，要把溜槽清理干凈，避免混凝土在溜槽上晾干后放入導管造成堵管。

（4）消除樁基上部成樁質量差措施。在灌注樁頂最后10m混凝土時，嚴格控制拔管速度，不能過快而影響樁身成樁質量。

（5）消除樁基灌注過程浮漿過厚措施。控制混凝土坍落度，混凝土坍落度過大會產生過厚的浮漿，影響測繩測量混凝土頂面高度，進而影響成樁質量，并造成混凝土浪費。所以，坍落度控制在180～220mm之間。

5 結語

該工程通過針對樁基施工質量通病，從鋼護筒施工、鉆進施工、鋼筋籠制作與安裝、混凝土灌注成樁等方面采取針對性的措施，解決了鉆孔灌注樁施工過程中的多個質量通病，保障了樁基施工質量，為水中鉆孔灌注樁施工積累了寶貴經驗。