淺析鉆孔樁工程質量危害

摘要：工程質量事故會影響施工的順利進行，如鉆孔灌注樁的施工中發生掉鉆事故會直接導致鉆孔施工的中斷。工程施工質量事故會給工程留下隱患或縮短使用年限。最為嚴重的事故是造成人員的傷亡和巨大的經濟損失。所以說對鉆孔灌注樁發生的事故的分析決不能掉以輕心，進行分析，作出結論，總結防治措施。

關鍵詞：鉆孔灌注樁；質量；事故

一、引言

我國鉆孔灌注樁(簡稱鉆孔樁)，是河南省公路職工從1960年開始試驗、研究，通過在使用中不斷改進，逐步發展起來的一種橋梁基礎施工的新形式。鉆孔樁的問世，可以說是橋梁基礎施工技術上進行的一次革命。二十多年來實踐證明，鉆孔樁具有許多優點：主要是施工設備簡單，操作方便，可變水下作業為水上作業，大大簡化了施工工藝，縮短了工期，降低了造價。因此公路橋梁中廣泛地采用這一基礎形式。雖然鉆孔樁具有上述優點，但是施工中的各個環節仍然不可忽視。在施工過程中由于對客觀情況估計不足或地質情況有變化，鉆孔過程中常常出現一些事故，現就這些事故產生的原因進行分析，提出淺顯的防止與處理方法。

二、鉆孔灌注樁

(一)坍孔

事故多發生在孔內，主要表現為孔內水位突然下降；孔口水面冒細密的水泡；出土量顯著增加，沒有進尺或進尺量很小；孔口突然變淺，鉆頭達不到原來的孔深；鉆機負荷顯著增加等等。

1、原因：

(1)護筒制作不符合要求，埋置護筒的方法不當，缺乏因地制宜、靈活的埋置方法。

(2)沖擊成孔中使用的泥漿不符合要求，粘土質量不符合標準或泥漿比重不足，起不到護壁的作用。

(3)沖擊成孔，孔內的水頭高度不夠，低于地下水位，致使孔內水位壓強降低，造成坍孔。

(4)在沖擊成孔時，通有松散的砂層或粘性土的地質層，沖擊速度快，忽視泥漿的密度，孔壁護壁不好，致使坍孔。

(5)在開始沖擊鉆進時，沖程過大。由于機械的震動力，使護筒的底部或砂層坍塌。

(6)掏渣時，忽視向孔內注入泥漿或水摻粘土，掏渣后；水位低于正常水頭高度，地下水高于護筒水位，使護壁被水位壓強破壞，造成坍孔。

(7)沖擊成孔的鉆具，掏渣時，經常撞擊孔壁，破壞了護壁層，使局部坍陷。

(8)在混凝土理入前，吊入鋼筋骨架時，骨架偏位擺動碰壞孔壁造成坍孔。

(9)清孔后放置時間過長，沒及時澆入混凝土，而且沒有采取預防措施，造成坍孔。

2、預防措施

(1)嚴格控制泥漿的比重、粘度、膠體率等各項指標，確保泥漿指標合格后，再進行鉆進進尺。

(2)根據地質、機械、鉆進方法和泥漿指標等實際因素，確定一個合理的鉆進進度，進行鉆進，以保證井孔的穩定性。一般來說，用反循環的方法鉆進：在硬粘土中，宜用低速鉆進，自由進尺；在普通泥土中，宜用中高速鉆進自由進尺，在砂土以及含少量卵石的碎石土中，宜用中低速鉆進、控制進尺，防止泥漿護壁護不上。切忌一味地追求工期。盲目地加快鉆進速度的做法。

(3)嚴格控制孔內水頭標高，確?？妆谔幱谝环N負壓狀態。這一種情況，在水上施工的尤為量要，一般情況下，在砂層中鉆孔，要使孔內的水頭高出外面的水面2.5-3.0m為宜。

(4)保證護筒有足夠的埋深，盡量符護筒埋置在穩定的土層中。

(5)嚴禁將鉆機與護筒相連結，以防止由于振動引起孔口坍塌，造成大的塌孔事故。

(6)應根據地質情況合理地安排同一墩位處各鉆孔樁的施工順序，以防止鄰近孔壁被擾動引起堪孔。

3、應對措施

發生坍孔后，應立即查明坍孔處位置，分析地質情況，然后采取如下措施：

(1)坍孔發生在護筒底腳處，根據實際情況，可以立即拆除護筒，回填鉆孔，重新埋設護筒后，再鉆進；采用加長護筒，使護筒通過震動錘繼續下沉，直至埋于坍孔位置以下，外圍用黏土或裝有黏土的草袋回填夯實，重鉆時，控制好泥漿稠度和水頭高度。

(2)若坍孔位置較深，則可以由測深錘和實際的地質情況分析實際的坍孔程度，若不嚴重，則可以加大泥漿比重，繼續鉆進；若坍孔較為嚴重時，則應立即用砂或小礫石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至將整個鉆孔全部回填，暫停一段時間，使回填土沉積密實，水位穩定后，重新鉆進，時刻注意不良現象的發生。

(3)若回填重鉆時，經采取以上措施仍連續、嚴重坍孔時，根據地質情況，可以用地質鉆機鉆至坍孔區進行壓漿處理，從而防漏堵漏，重新鉆進。以上敘述的坍孔的預防治隨和處理方法，都是在十幾年工程施工中摸索的一些方法，還有許多不夠完善的地方，還需要不斷地加深理論研究和探討。

總而言之，坍孔是施工中經常發生的問題，要根據工程實際情況加以預防和處理，這就會減少工程的損失和浪費，降低工程的成本，提前竣工日期，盡早發揮經濟效益和社會效益。

(二)斜孔和彎孔

1、現象

現場鉆成的樁孔，垂直樁不垂直，或發生彎曲，斜樁斜度不符合要求。

2、原因

一是主觀原因，在鉆孔前沒有對鉆機進行嚴格的檢查修理，機架安裝不正，護筒埋的不正-二是客觀原因，鉆孔中間地質有變化，如地層軟硬不均勻，或鉆機支撐點強度不均勻等，在鉆孔過程中鉆機領款都可導致上述現象。

3、預防和處理措施：第一，在施工中要嚴格按施工操作規程辦事；第二，對鉆機要進行嚴格的檢查。安置鉆機前要夯實支撐點地基，鉆機安平后要嚴格校對鉆孔中心軸線；第三，對地質變化情況要做到心中有數，如縮孔或不規則擴孔主要出現在地層變化處。如發生上述現象，應及時調整進鉆速度，泥漿稠度。并應上下掃孔使鉆機逐漸正位。第四，彎孔較嚴重時，如用旋轉鉆機，可提吊起鉆機在彎孔處上下反復掃孔，使鉆孔垂直。特別嚴重時，應回填砂黏土，沖擊鉆孔應回填砂黏土夾砂卵石或小片石至彎孔以上0.5m，待沉積或用低沖程沖擊密實后，再鉆進；

(三)護筒變形(失效)

1、原因

(1)由于護筒下孔內大面積坍孔，指使地層發生變化，從而使鋼護筒下沉并傾斜，去護筒作用；

(2)由于地下障礙物或護筒內外壓力差過大，使護筒局部變形、開裂、漏水，失去護筒作用。

2、應對措施

(1)對于第一種情況，應漿護筒拔除，然后回填重新埋設；

(2)對于第二種情況，可根據護筒的長短、破壞的位置、破壞的程度不同，采取如下措施：第一，如果變形的部位在鋼護筒的底部，且長度不大，鋼護筒不漏水，則可以讓潛水員下水，用水下氧割的辦法把已變形的部位割掉提出；第二，如果變形的部位在鋼護筒的上部，且距表土的深度在1m以內，鋼護筒不漏水，則可以在鋼護筒內打米字撐，抽水至變形部位，用千斤頂調整已變形的鋼護筒；第三，如果變形的部位在鋼護筒的中部且漏水，則用千斤頂或卷揚機等其它提升設備，將整個鋼護筒提出，查出原因，找到解決辦法。

(四)卡鉆

1、原因

(1)用沖擊鉆施工時，出現梅花孔，沖擊鉆頭被狹窄部位卡住；

(2)坍孔、落石或工具掉進孔內，卡住鉆頭；

(3)長護筒傾斜，下端為鉆頭沖擊變形，同鉆頭卡在一起。

(4)未及時焊補鉆頭，鉆孔直徑逐漸減小，而焊補超限，又用高沖程猛擊，發生卡鉆；

(5)伸入孔內不大的探頭石未被打碎，卡住沖擊錐頂或錐腳，

(6)下鉆太猛，大繩松放太多，鉆頭碰撞在孔內傾倒，頂住孔壁。

應對措施事故發生后，應明確卡鉆位置，查明該處的地質情況，同時應繼續攪拌泥漿，以防沉淀埋鉆。

三、總結

為避免鉆孔灌注樁質量事故應督促施工方認真作好清孔，防止泥漿過稠及坍孔。開始澆注混凝土時盡量以積累的混凝土產生的沖擊力克服泥漿阻力。為防堵管盡可能提高混凝土灌注速度并快速連續灌注，使混凝土和泥漿一直處于流動狀態。嚴格按操作規程灌注混凝土及提升導管，灌注前檢查導管是否有漏水、彎曲等缺陷，發現問題要及時解決。灌注期間每灌注2.0m或10min左右應測1次混凝土面上升高度以確定每段樁體的充盈系數，樁身混凝土的充盈系數應大于1。每根灌注樁混凝土試塊大干等于3組且至少有一組同條件試塊，這對有拆模要求的樁基尤為重要。