鉆孔樁施工過程中常見問題的處理對策

摘要:鉆孔樁是最普遍的基礎形式，本文通過對橋梁工程施工中出現的鉆孔樁事故的分析，介紹了一些鉆孔樁事故和質量缺陷的處理方法。

關鍵詞:鉆孔樁 施工對策 缺陷處理

1 概述

鉆孔樁基礎施工簡便、操作易掌握、設備投入一般不是很大。因而，無論在鐵路、公路、水利水電等大型建設，還是在各類房屋及民用建筑中都得到了廣泛應用。鉆孔樁是在泥漿護壁條件下，利用機械鉆進形成樁孔，采用導管法灌注水下混凝土的施工方法。鉆孔、灌注混凝土都是在水下進行，工程質量只能通過科學的過程控制和完工后的儀器檢測來確認。因而，對作業人員的操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。如何有效地避免鉆孔過程中出現鉆頭掉落和灌注水下混凝土過程中發生斷樁等現象，杜絕混凝土夾碴、不均勻的質量弊病，發生施工質量問題后如何恰如其分地處理以保證整個工程的質量是工程界一直在研究而又未能徹底解決的問題。

2 鉆孔過程中出現的相關問題的處理

2.1 偏斜 孔鉆機安裝時，支撐不好、樁孔地質構造不均勻等因素引起鉆機整體或鉆頭在鉆孔過程中發生偏斜，導致出現偏孔。

2.1.1 因鉆機傾斜造成的應先移開鉆機，檢查鉆孔壁情況，如果鉆孔壁比較穩定，則應加固施工范圍內的地基或加大鉆機的支撐面積，而后，重新安裝鉆機恢復施工;鉆孔壁隨時有坍塌可能的，應將鉆孔回填至原地面，待地層靜置穩定后重新開始鉆孔。

2.1.2 地質構造不均勻引起的，先分析清楚巖層的走向，爾后采用適當的回填材料(回填材料一般為片石加黏土、純堿、鋸末等組成的混合物)將鉆孔回填至計算確定的高程處，靜置一段時間后恢復施工。孔中心偏差小于20cm的，靜置1～2h后可以繼續鉆孔。孔中心偏差大于20cm的，應根據情況靜置2h甚至更長的時間待地層沉積穩定后恢復鉆孔施工。穿過傾斜巖層過程中，應采用自重較大的復合式牙輪鉆、沖擊鉆，以慢速鉆孔。

2.2 護筒脫落 由于護筒背后回填質量不好受地面流的浸泡等因素引起的護筒失去穩定、脫落。出現護筒脫落應立即停止鉆孔，將鉆機移開，采取相應措施處理。由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上填一層黏土使地面干燥、不滲漏，而后，重新安裝護筒(作好護筒背后填筑)恢復鉆孔施工。

2.3 卡鉆 鉆孔經過巖層分界面時相鄰巖層強度差別較大、操作中未及時根據地質情況調整鉆頭的行程等原因引起“卡鉆”現象。針對發生“卡鉆”的原因采取相應的方法處理:

2.3.1 由于“探頭石”引起的卡鉆現象，可以適當往下放鉆頭，而后，強力快速往上提，使“探頭石”受瞬間沖擊縮回，從而順利提起鉆頭。

2.3.2 因鉆頭穿過巖層突變處導致的卡鉆，優先采用水下爆破的方法進行處理。在整體巖層中此方法容易奏效，砂土地層中不宜采取此方法處理。

2.3.3 由于機械故障導致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現象，應采取插入高壓水管置換泥漿同時用適當的工具振動鉆頭的方法進行處理。

2.4 縮孔 縮孔是在飽和性粘土、淤泥質黏土，特別是IL>1.0處于流塑性狀態的土層中出現的特有現象，其原因是此類地層含水高、塑性大，鉆頭經過后鉆孔壁回縮，從而導致鉆孔的直徑小于設計的樁直徑。針對發生縮孔的原因，采取塊、卵石土回填，而后用重量較大的沖擊鉆沖擊，擠緊鉆孔孔壁的辦法處理;或者采用在導正器外側焊接一定數量的合金葉片進行旋轉清理的辦法。

2.5 掉鉆 由于機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鉆頭落入孔底的現象通常稱“掉鉆”。發生“掉鉆”后，應及時采取恰當的方法實施打撈。

2.5.1 鉆孔壁穩定的情況，直接用鉆機起吊“打撈器”入孔進行打撈。打撈前，先用“探針”探明鉆頭在孔中的位置為制定打撈方案提供依據。打撈設備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的現象發生。

2.5.2 鉆孔壁出現局部坍塌將鉆頭埋沒且大部分鉆孔壁處于穩定時，應先加大孔內泥漿的濃度，將旋轉鉆頭放入安全的深度范圍攪動泥漿以加強鉆孔壁，而后，采取“氣舉法”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥，確認鉆頭已露出后再實施鉆頭的打撈工作。鉆孔壁隨時有繼續坍塌可能時，先在孔內安裝長鋼護筒、攪拌樁圍護、帷幕法等方法加固鉆孔壁，而后打撈鉆頭。

3 水下混凝土灌注中出現問題的對策

3.1 封底失敗 由于首批混凝土數量過小、孔底的沉碴厚度大等原因導致首批混凝土灌注入孔后，未實現水下混凝土封底的現象稱為封底失敗。封底失敗后，應立即暫停灌注，及時對孔內已灌注的混凝土進行清理。

3.1.1 地層穩定性較好的，應采取導管內安裝高壓風管進行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈，重新請示監理檢查，符合規范要求后可以重新開始水下混凝土灌注。

3.1.2 地層穩定性差或高壓清孔的方法不能奏效則應及時拆除導管、拔除鋼筋籠，將鉆機安裝到位，將未灌注混凝土部分鉆孔回填，待地層沉積穩定后用沖擊鉆清除已灌注的混凝土，達到孔底設計標高后，請示監理單位檢查合格后進行水下混凝土灌注。

3.2 卡管 因混凝土和易性差、混凝土中含有大塊度骨料或受潮凝固的水泥塊、灌注混凝土沖擊力不足等原因導致水下混凝土灌注過程中無法繼續進行的現象統稱為“卡管”。

3.2.1 由于混凝土質量造成的導管堵塞，可以少量(根據堵管前測量及計算的導管埋深結果在保證導管最小安全埋深確定)提升導管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土數量而后快速提升再迅速下放，以沖擊疏通導管的方法進行處理。

3.2.2 由于混凝土沖擊力不足造成的，應及時加長上部導管的長度，而后，以一次性較大量混凝土沖擊灌注達到疏通導管的目的。

3.2.3 采取“二次砍球法”進行處理。具體操作方法:將導管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，而后按照水下封底的操作方法實施二次封底。以上幾種方法處理不能奏效應立即停止，認為已斷樁。

3.3 斷樁 由于灌注中提升導管失誤、混凝土供應中斷(下雨、停電、機械故障等)或導管漏水等原因導致導管中已灌注的混凝土與導管的混凝土隔斷，無法繼續灌注的現象通稱為斷樁。在灌注過程中認定發生斷樁事故后，應立即停止繼續灌注，提拔導管和鋼筋籠，盡量將損失降低到最小，并采取以下辦法處理:

3.3.1 斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之一以下時，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實施原位恢復。

3.3.2 斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m時，先進行鉆孔壁加固，而后進行鉆孔樁的接長比較經濟。

3.3.3 斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之一與三分之二之間的，應對各種處理方法進行對比，選擇經濟、可行的處理方法。墩(臺)樁布置有條件變更，樁布置改變造成的損失較小的，應積極與設計單位聯系爭取變更設計;樁布置無法改變但可以增加樁的，最好由設計單位提供增加樁方案，實施增加基樁;不具備以上兩類情況的一般應及時采取沖擊鉆處理后原位恢復。

綜上所述，鉆孔樁事故處理的方法很多，難度也較大，無論采取什么先進的辦法處理都將對工程的進度、質量及施工企業的信譽帶來不可忽視的影響。因此，在鉆孔樁施工中必須作到每個工序嚴格按照規范操作，水下混凝土灌注統一指揮、緊張而有序，對可能出現的問題制定切實有效的防范措施，盡最大努力杜絕事故的發生。