影響鉆孔灌注樁成孔質量的原因分析及預防處理措施

摘要:鉆孔灌注樁被普遍應用于橋梁基礎，關系到整個工程的質量，本文就鉆孔灌注樁成孔過程中常見的孔位偏斜、縮孔、卡鉆、塌孔等問題的原因進行分析，并提出相應的預防措施和處理意見。

關鍵詞:鉆孔灌注樁 偏斜 縮孔 卡鉆 塌孔 預防 處理

鉆孔灌注樁由于對各種地質條件的適應性，施工工藝成熟，簡單易操作且設備投入不是很大，因此在橋梁基礎中得到廣泛的應用。但由于鉆孔灌注樁施工大部分為隱蔽工程，施工過程不易觀察，成樁后也不能進行開挖驗收，施工中的任何一個環節出現問題，都將直接影響整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，必須加強施工全過程中各環節的質量監控，采取各種有效的預防措施，保證或提高鉆孔灌注樁的成樁質量。而保證成樁質量的第一步就是控制鉆孔施工的成孔質量。

以下筆者結合在鉆孔施工中的經驗，淺談幾個常見問題出現的原因及預防處理措施。

1 樁孔偏斜

現場表現:鋼筋籠不能順利入孔。

1.1 原因分析①鉆機未處于水平位置，或施工場地未整平及壓實，在鉆進過程中發生不均勻沉降。②水上鉆孔平臺基底座不穩固、未處于水平狀態，在鉆孔過程中，鉆機架發生不均勻變形。③鉆桿彎曲，接頭松動，致使鉆頭晃動范圍較大。④在舊建筑物附近鉆孔過程中遇到障礙物，把鉆頭擠向一側。⑤土層軟硬不均，致使鉆頭受力不均，或遇到孤石，探頭石等。

1.2 預防措施①鉆機就位前，應對施工現場進行整平和壓實，并把鉆機調整到水平狀態，在鉆進過程中，應經常檢查使鉆機始終處于水平狀態工作。水上鉆機平臺在鉆機就位前，必須進行安裝驗收，其平臺要牢固、水平、鉆機架要穩定。②應使鉆機頂部的起重滑輪槽、鉆桿的卡盤和護筒樁位的中心在同一垂直線上，并在鉆進過程中防止鉆機移位或出現過大的擺。③在舊建筑物附近施工時，應提前做好探測，如探測過程中發現障礙物，應采用沖擊鉆進行施工。④要經常對鉆桿進行檢查，對彎曲的鉆桿要及時調整或廢棄。⑤使用沖擊鉆施工時沖程不要過大，盡量采用二次成孔，以保證成孔的重直度。

1.3處理措施①當遇到孤石等障礙物時，可采用沖擊鉆沖擊成孔。②當鉆孔偏斜超限時，應回填粘土，待沉積密實后再重新鉆孔。

2 縮孔

現場表現:當使用探孔器檢查成孔時，探孔器下放到某一部位時受阻，無法順利檢查到孔底。

2.1 原因分析 ①地質構造中含有軟弱層，在鉆孔通過該層中，軟弱層在土壓力的作用下，向孔內擠壓形成縮孔。②地質構造中塑性土層，遇水膨脹，形成縮孔。③鉆頭磨損過快，未及時補焊，從而形成縮孔。

2.2 預防措施①根據地質鉆探資料及鉆井中的土質變化，若發現含有軟弱層或塑性土時，要注意經常掃孔。②經常檢查鉆頭，當出現磨損時要及時補焊，把磨損較多的鉆頭補焊后，再進行擴孔至設計樁徑。

2.3 處理措施當出現縮孔時，可用鉆頭反復掃孔，直到滿足設計樁徑為止。

3卡鉆

現場表現:鉆頭在鉆孔內，無法繼續運轉。

3.1 原因分析①孔內出現梅花孔、探頭石或縮孔。②下鉆頭時太猛，或鋼絲繩松繩太長，使鉆頭傾倒卡在并壁上。③坍孔時落下的石塊或落下較大的工具將鉆頭卡住。④出現縮孔后，補焊后的鉆頭尺寸加大，沖擊太猛，沖錐被吸住。⑤使用沖擊鉆在粘土地層中進行鉆孔時，沖程量過大，或泥漿太稠，沖錐被吸住。

3.2 預防措施①對于上下能活動的卡鉆，可以采用上下輕微提動鉆頭，并輔以轉動鋼絲繩，使鉆頭轉動，以便提起。②下鉆時不可太猛。③對鉆頭進行補焊時，要保證尺寸與孔徑配套。④使用沖擊鉆進行施工時沖程量不宜過大，以防錐頭傾倒造成卡鉆。

3.3 處理措施①當土質較好或在石質孔內卡鉆時，可以采取小爆破振動使鉆頭松動，以便提起鉆頭。②鉆頭被卡住時，可上下左右試著進行輕提，將鉆錐提起。③用千斤頂或滑輪組強提，但應注意孔口的牢固，以防孔口坍塌。

4 塌孔

塌孔分兩種，一為鉆孔過程中或成孔后井壁坍塌，二為護筒底部孔壁坍塌。

4.1 鉆孔過程中或成孔后井壁坍塌

4.1.1 原因分析 ①由于泥漿稠度小，護壁效果差，出現漏水;或護筒埋置較淺，或周圍封堵不密實而出現漏水;或護筒底部的粘土層厚度不足，護筒底部漏水等原因，造成泥漿水頭高度不夠，對孔壁壓力減少。②泥漿相對密度過小，致使水頭對孔壁的壓力較小。③在松軟砂層中鉆孔時進尺過快，泥漿護壁形成較慢，并壁滲水。④鉆進時未連續作業，中途停鉆時間較長，孔內水頭未能保持在孔外水位或地下水位線以上2m，降低了水頭對孔壁的壓力。⑤操作不當，提升鉆頭或吊放鋼筋籠時碰撞孔壁。⑥鉆孔附近有大型設備作業，或有臨是時通行便道，車輛通行時產生振動。⑦清孔后未及時澆注砼，放置時間過長。

4.1.2 預防措施①在鉆孔附近，不要設臨時通過便道，禁止有大型設備作業。②在陸地埋置護筒時，應在底部夯填50cm厚的粘土，在護筒周圍也要夯填粘土，并注意夯實，護筒周圍要均勻回填，保證護筒穩固和防止地面水的滲入。③水中振動沉入護筒時，應根據地質資料，將護筒沉穿於泥及透不層，護筒之間的接頭要密封好，防止漏水。④應根據設計部門提供的地質勘探資料，根據地質情況的不同，選用適宜的泥漿比重、泥漿粘度有不同的鉆進速度。如在砂層中鉆孔時，應加大泥漿稠度，選用較好的造漿材料，提高泥漿的粘度以加強護壁，并適當降低進尺速度。⑤當汛期或潮汐地區水位變化較大時，應采取升高護筒，增加水頭或用虹吸管等措施保證水頭壓力相對穩定。⑥鉆孔時要連續作業，無特殊情況中途不得停鉆。⑦提升鉆頭、下放鋼筋籠時應保持垂直，盡量不要碰撞孔壁。⑧若澆筑準備工作不充分，暫時不要進行清孔，清孔合格后要及時澆筑砼。⑨供水時不得將水管直接沖射孔壁，孔口附近不得集聚地表水。

4.2護筒底部孔壁坍塌，鉆機傾斜。

4.2.1原因分析①護筒底部及周圍未用粘土回填或夯實不足，在鉆進過程中或灌注過程中泥漿護筒底掏空。②由于提供的地質鉆探資料不祥，使護筒底產處于淤泥或砂層少。③護筒直徑較小。④地表水滲入護筒外圍填土中，造成填土松軟。

4.2.2預防措施①護筒底部應回填至少50cm厚的粘土，當土質為砂性土時護筒周圍0.5-1.0m范圍內也應用粘土回填并夯實。②根據設計部門提供的地質資料，護筒底部應穿過淤泥和砂層。③護筒直徑應大于設計孔徑20-30cm(有鉆桿的正反循環鉆)、30-40cm(無鉆桿的潛水電鉆或沖擊鉆)。④護筒出漿孔處應用粘土夯填，同時應保持出漿順利，周圍不得有積水，避免護筒周圍泥土流失，造成坍孔。

4.3處理措施①水中鉆孔發生護筒底部坍塌時，應將護筒下沉穿過淤泥層或砂層。②護筒底部坍塌時，應先將鉆機移位，然后拔出護筒，按要求回填粘土并夯實，重新下護筒并對護筒周圍回填粘土夯實，必要時應加長護筒，然后才能重新鉆孔。③鉆孔過程中井壁坍塌，當塌孔不嚴重時，可回填片石或土到塌孔位以上，改善泥漿性能，加高水頭，深埋護筒，繼續鉆進;在塌孔較嚴重時，則應將鉆孔全部回填，待回填穩定后方可重鉆。

5結束語

總之，鉆孔灌注樁施工工藝雖已成熟，技術難度不大，但由于其多為地下施工的不可見性，施工人員應認真學習相關規范，熟悉各項技術要求，并加強施工質量管理，密切注意抓好施工過程中每一個環節的質量，力爭將隱患消除在成樁之前。

參考文獻:

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[6]期刊論文.鉆孔灌注樁成孔的質量通病及防治.作者:李偉.重慶建筑(2007年第12期).