淺析灌注樁施工中常見問題的防治

摘要：鉆孔灌注樁的施工。要從成樁的各道工序入手，從嚴控制，才能保證成樁質量，避免各種事故的發生。主要從施工的角度，介紹了鉆孔前、鉆孔中、成孔后、澆筑前和澆筑過程中常見問題以及故障的排除方法等。

關鍵詞：鉆孔灌注樁 施工 問題 故障排除

0 引言

鉆孔灌注樁，以其適應性強、成本適中、施工簡便、無擠土效應、無震害、無噪音、承載力高等優點被廣泛地應用于公路橋梁及其它工程領域。但由于其施工影響因素多，工藝環節多，一環不慎，便會有質量事故發生，給國家財產造成重大損失。只有高度重視并運用科學、實用的施工工藝、嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量，才能避免發生事故及減少事故造成的損失，促進工程的順利進展。主要施工程序為：

1 施工前準備工作

1.1施工場地平整、清除雜物。查清地下管網情況，遷走樁位上的地下障礙物。

1.2設置閉合導線網并達到規范要求精度，保證樁位點的偏差符合要求。

1.3挖泥漿池、沉淀池、儲水池，準備合格粘土或膨潤土。

1.4埋設護筒。護筒四周應夯實，位置正確和穩定，與坑壁之間應用粘土填實。

2 鉆孔

在鉆孔過程中，要科學控制進尺速度：由硬地層鉆到軟地層時可適應加快鉆進速度；當軟地層變為硬地層時，要少加壓慢鉆進；在易縮徑的地層中，應適當增加掃孔次數，防止縮徑；對硬塑層采用大壓力快轉速鉆進，以提高鉆進效率；砂層則采用中等壓力，慢轉速并適應增加泥漿比重和粘度。孔底承受的鉆壓不超過鉆桿、鉆錐和壓塊重量之和的60％，以避免和減少斜孔、彎孔和擴孔現象。初期鉆進速度不要太快，在孔深4.Om以內，應≤2m／h，以后應≤3m／h。在覆蓋層始終要減壓鉆進，鉆進速度與泥漿排放量相適應，經常測試泥漿指標變化情況，并注意調整鉆孔內泥漿濃度。鉆至設計深度時，可使鉆機空鉆不進尺，射入較稀的泥漿，使孔中較濃的泥漿能置換出來，待泥漿比重降到1.15～1.20左右，才能允許提鉆，并用測繩量測孔深。鉆孔應連續進行，因故停鉆時，應提升鉆錐至孔外以防埋鉆。發現異常情況，如塌孔、進尺異常等問題，應仔細觀察分析，查明原因和位置，采用相應的對策。

遇到因地質、地層情況而引起塌孔、涌水等現象，一般會采取回填粘土、筑島等方法來處理。但也會遇到采用回填、筑島處理不了的涌水、塌孔現象。如在省道S219線汝南城區段改建工程北汝河大橋的樁基施工過程中，就遇到了此類情況：

該橋共8孔，每孔長20米，樁基φ1.5米。5-2#樁設計深度39米。在該樁基施工中，當鉆頭鉆進到27.5米時，遇到了厚砂層和泉眼，導致踏孔，從鉆頭處沿鉆桿向外涌水，施工被迫中斷，鉆頭埋在27.5M處，鉆桿、蘭花盤無法拔出。

處理方案：①在5-2#樁周圍挖截水溝，想切斷泉水的涌出。但沒有成功，泉水繼續向外涌出。②利用爆破技術，炸斷鉆桿與鉆頭的連接，放棄鉆頭，拔出鉆桿，但由于鉆桿及法蘭盤與周圍土體摩擦過大無法拔出。③放棄鉆頭、鉆桿，在原基樁兩側重新鉆兩個基樁，基樁頂端用承臺連接，在承臺中央按原5-2#樁位澆注立柱。在兩個新基樁的鉆進過程中，放慢了鉆進速度，控制好泥漿性能，確保了基樁鉆進的順利完成。

3 清孔

清孔主要是清沉渣與沉淤，沉渣是鉆孔過程中鉆機切削和孔壁塌落的巖土，主要是砂、礫石和碎巖屑等；而沉淤則是比重大、稠度大的劣質泥漿由于空孔時間過長沉淀而成的流塑狀混合物，沉渣與沉淤均在樁底形成軟弱隔層，能導致端承力喪失殆盡。沉渣的清除可采用下循環成孔、氣舉反循環清孔的工藝。清沉淤方法是用換漿法清孔，提升鉆錐20一30cm后繼續循環，保持鉆孔內泥漿面高于地下水位1.5～2.0m防止塌孔。用相對密度較低的泥漿壓入清孔。清孔過程中應注意保持水頭，經常檢測泥漿指標，一旦達標，迅速起鉆。然后下鋼筋籠，盡可能縮短澆筑前的操作時間，減少沉淀量。嚴禁用加深孔底深度的方法代替清孔，這將會極大地降低樁尖處土的極限承載力，也容易因泥漿相對密度過大而造成夾泥或斷樁。

4 砼灌樁

灌注砼常用導管法。導管安裝好后，利用導管須進行第二次清孔，在砼灌注前須再次用測繩量測孔深、孔底沉渣厚度，符合要求后才能允許灌注。

澆筑過程中，最重要的就是控制導管的埋深。卸管前應準確測定砼面高度，計算導管埋深，從而確定導管拆散的節數，保證導管埋深在2-6m范圍內。埋深過小會使管外砼面上的泥漿卷入砼形成夾泥；過大則使砼不易流出頂升，還可造成樁外周的鹼出現骨料離析和空洞，減少樁的有效直徑；亦可造成近導管處砼面高，遠導管處砼面低，從而砼先頂升再水平擴散，出現死角區，使泥漿和砼混合物填實在死角區，造成鋼筋的所致襄力不足。

砼灌注中，當出現非連續性灌注時，漏斗中的砼下落后，應當牽動導管，并觀察孔口返漿情況，直至孔口不再返漿，再向漏斗中加入砼，牽動導管有利于后續砼的順利下落及增強砼向周邊擴散，加強樁身與周邊地層的有效結合，增大樁體摩擦阻力，同時加大砼與鋼筋籠的結合力，從而提高樁基承載力。

故障排除：

4.1卡管：卡管是最常見的現象，原因不外乎有：砼和易性、流動性差造成離析，各種機械故障引起砼澆筑不連續，在管中停留時間過長而卡管，導管進水造成砼離析等。排除的辦法有：①錘擊導管法蘭，吊繩上下抖動等兼可疏通。②若卡管位置在地面以下不遠者，可用中25以上的鋼筋沖搗。③在導管外加焊鐵板，利用導管下落時鐵板與其它卡座的撞擊振動疏通。

4.2導管進水。其原因有：首灌砼量不足或導管口提升過高以至無埋深；誤測導致導管提升至砼面外，其基本現象為導管中會重新充水，孔內水位明顯下降。其解決辦法為：①如果是第一種原因造成的進水，可用導管作為吸管，用空管吸泥方法將孔內砼吸出，重新灌注。②第二種原因則可采用重插法。即重新插入砼中，用泥漿泵抽出管內的泥漿，再重新澆灌砼。其前提條件是表面砼沒初凝，若超過初凝時間則作為廢柱。若沒埋深，但導管內有砼面而沒進水，則插入重澆，但有可能造成夾層，應注意測試。

4.3灌注時發生井壁坍落。成孔后灌注水下砼時發生坍孔現象，若坍塌不止，應將導管拔出，以粘土回填重新成孔。

4.4斷樁。在鉆孔灌注樁施土中，由于操作失誤、設備不良及水文地質條件等的影響，極容易發生斷樁現象，造成重大工程事故。斷樁處理的幾種方法：①原位復樁。對在施工過程中及時發現和超聲波檢測出的斷樁，采用徹底清理后，在原位重新澆筑一根新樁，做到較為徹底處理。此種方法效果好，但難度大、周期長、費用高，可根據工程的重要性、地質條件、缺陷數量等因素選擇采用。②接樁。首先對樁進行聲測確定好砼的部位，其次，根據設計提供的地質資料，然后挖至合格處利用人工鑿毛，按挖孔法砼施工方法進行砼的澆注。③樁芯鑿井法。邊降水邊采用風鎬在缺陷樁中心鑿一直徑為80cm的井，深度至少超過缺陷部位，然后封閉清洗泥沙，放置鋼筋籠，用挖孔砼施工方法澆筑膨脹砼。