淺談鉆孔樁質(zhì)量通病及防治處理

向凱

摘要 通過(guò)對(duì)鐵路橋梁鉆孔樁施工問(wèn)題的分析，介紹了鉆孔樁在鉆孔、灌注過(guò)程中的質(zhì)量通病及防治和處理的方法。

關(guān)鍵詞 鉆孔樁；質(zhì)量通??；防治；處理

中圖分類號(hào)U44 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）43-0059-02

1工程概況

大連長(zhǎng)興島鐵路瓦房店至五島段位于遼寧省大連市境內(nèi)，總長(zhǎng)54.65km，共有特大橋3座，大橋6座，中橋6座。下部構(gòu)造為φ1.25鉆孔樁基礎(chǔ)，共計(jì)7896.58延米，施工主要采用反循環(huán)和沖擊鉆成孔，自建攪拌站生產(chǎn)水下混凝土，采用罐車(chē)直接灌注或泵車(chē)進(jìn)行灌注水下混凝土。

沿線經(jīng)調(diào)查及地質(zhì)勘探揭露地層為第四系全新統(tǒng)人工堆積層（Q4ml）、第四系全新統(tǒng)沖積層（Q4al）、沖洪積層（Q4al+pl）、坡洪積層（Q4dl+pl）、海陸交互沉積層（Q4mc）、奧陶系中統(tǒng)（Q2）、寒武系中統(tǒng)（C2）、寒武系下統(tǒng)（C1）、震旦系中統(tǒng)（Z2）、青白口溪（Qn）。

2鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量通病及防治

2.1塌孔

2.1.1現(xiàn)象

在鉆孔時(shí)，孔內(nèi)泥漿面突然下降，孔口冒大量細(xì)密的水泡，就表明已經(jīng)坍孔。此時(shí)，出渣量顯著增加而不見(jiàn)進(jìn)尺，甚至出現(xiàn)孔深變淺的現(xiàn)象。

2.1.2原因分析

在松散沙礫土或流砂中鉆孔時(shí)，泥漿比重過(guò)小和泥漿稠度過(guò)低，無(wú)法平衡孔內(nèi)外的水位差，孔壁脫落造成。

2.1.3治理方法

應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整泥漿比重，確保泥漿具有足夠的稠度確保能夠平衡孔內(nèi)外水位差，能保持孔壁穩(wěn)定，一般在松散底層要提高泥漿比重和稠度。如果發(fā)生孔口坍塌，應(yīng)立即拆除護(hù)筒并回填后重新埋設(shè)護(hù)筒。坍孔部位離孔口較近時(shí)，可用深埋護(hù)筒法，將護(hù)筒一直埋設(shè)到松散地層以下，再開(kāi)始重新鉆孔。

2.2偏孔

2.1.2現(xiàn)象

已經(jīng)成孔的部位，經(jīng)下探籠檢測(cè)，孔的垂直度偏差大于1％或樁位偏離設(shè)計(jì)樁位等稱為鉆孔偏斜。偏孔會(huì)造成灌注樁施工時(shí)鋼筋籠難吊入，成樁以后的樁基容許承載力減小，無(wú)法保證結(jié)構(gòu)的正常使用安全。

2.2.2原因分析

鉆孔中遇有較大孤石，在鉆進(jìn)過(guò)程中在孔底范圍內(nèi)出現(xiàn)軟硬不均的地質(zhì)；或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均;鉆機(jī)平臺(tái)不穩(wěn)定也是造成偏孔的重要原因。

2.2.3治理方法

首先在開(kāi)鉆前設(shè)置護(hù)樁，并保證鉆孔時(shí)護(hù)樁能保持恒穩(wěn)狀態(tài)，在鉆進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常檢查空位,當(dāng)出現(xiàn)偏斜嚴(yán)重時(shí)應(yīng)回填砂片石到偏斜處，再繼續(xù)鉆進(jìn)；也可以在開(kāi)始偏斜處采取小型爆破，待孤石破碎后用片石回填到該位置以上1m左右，重新鉆進(jìn);在軟硬不均或斜巖地層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)縮短沖程，低速鉆進(jìn),待沖平斜巖后再回復(fù)正常速度。

2.3縮孔

2.3.1現(xiàn)象

成孔孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑的現(xiàn)象稱為縮孔；縮孔將會(huì)產(chǎn)生鋼筋籠的砼保護(hù)層厚度不夠，樁基承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求等質(zhì)量問(wèn)題。

2.3.2原因分析

鉆頭磨損嚴(yán)重而不及時(shí)補(bǔ)焊；鉆進(jìn)地層中有軟弱層，遇水膨脹或者豎向受壓后造成縮孔。

2.3.3治理方法

經(jīng)常檢查鉆頭直徑，一旦小于規(guī)范規(guī)定誤差及時(shí)補(bǔ)焊，有軟弱層時(shí)，回填砂礫石至軟弱層以上，然后重新沖孔，將軟弱層擠密實(shí)。

2.4卡鉆、掉鉆

2.4.1現(xiàn)象

鉆頭被卡住而無(wú)法提出孔口為卡鉆；鉆頭脫落掉入孔內(nèi)為掉鉆。

2.4.2原因分析

沖擊鉆孔時(shí)鉆頭補(bǔ)焊不及時(shí)，造成孔徑過(guò)小以后，再補(bǔ)焊鉆頭直徑大于孔徑造成卡鉆；孔內(nèi)有探頭石也是經(jīng)常造成卡鉆的原因；長(zhǎng)護(hù)筒下端變形及鉆頭傾倒，也能出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象；卡鉆后強(qiáng)提、強(qiáng)扭，致使鋼絲繩斷裂；或者鋼絲繩嚴(yán)重磨損未及時(shí)更換斷裂將造成掉鉆。

2.4.3治理方法

卡鉆以后不宜強(qiáng)提，宜輕提鉆頭。如輕提不行，可采用小型爆破松動(dòng)，或?qū)@頭周?chē)你@渣清除后再提；鉆孔過(guò)程中要定期檢查鋼絲繩及聯(lián)結(jié)裝置的磨損情況，及時(shí)更換磨損超標(biāo)的配件，防止掉鉆；用低沖程和高沖程要交替使用，避免鋼絲繩長(zhǎng)時(shí)間處于同一位置在轉(zhuǎn)軸處接觸；掉鉆以后，可用打撈叉、鉤、繩套等工具對(duì)鉆頭進(jìn)行打撈。

3灌注過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量通病及防治

3.1導(dǎo)管進(jìn)水

3.1.1 現(xiàn)象

灌注樁封底時(shí)，孔內(nèi)泥漿及水從導(dǎo)管下口灌入導(dǎo)管；灌注中，導(dǎo)管接頭處進(jìn)水；灌注中，導(dǎo)管被提升出混凝土面，孔內(nèi)水和泥漿從導(dǎo)管下口涌入導(dǎo)管等現(xiàn)象。

3.1.2原因分析

首次灌注混凝土?xí)r，由于導(dǎo)管的下口懸空過(guò)高（一般由于配管錯(cuò)誤造成）, 使首灌的混凝土不能埋住導(dǎo)管下口，而是全部沖出導(dǎo)管以外，造成導(dǎo)管底口進(jìn)水事故；接頭不嚴(yán)密, 水也可從接口處漏入導(dǎo)管；測(cè)深時(shí), 誤判造成導(dǎo)管提升過(guò)量，致使導(dǎo)管底口脫離孔內(nèi)混凝土面, 使水進(jìn)入。

3.1.3治理方法

配導(dǎo)管需計(jì)算準(zhǔn)確，在灌注前用導(dǎo)管探下孔底，確保導(dǎo)管下口懸空在30cm~40cm；導(dǎo)管在灌注前進(jìn)行氣密性試驗(yàn)，并按節(jié)編號(hào)，配管按編號(hào)順序安裝；封底失敗及灌注中導(dǎo)管提升過(guò)量的進(jìn)水, 一旦發(fā)生, 立即停止灌注，將鋼筋籠拔出，清除孔內(nèi)混凝土后再進(jìn)行灌注。

3.2鋼筋籠浮籠

3.2.1 現(xiàn)象

在孔內(nèi)灌注混凝土?xí)r，鋼筋籠向上浮移。

3.2.2原因分析

混凝土由漏斗順導(dǎo)管向下灌注時(shí)，混凝土的位能產(chǎn)生頂托力。該頂托力隨灌注時(shí)混凝土位能的大小，灌注速度的快慢，孔內(nèi)混凝土的流動(dòng)度, 孔內(nèi)混凝土頂面標(biāo)高而變化。

3.2.3治理方法

在孔口將鋼筋孔與護(hù)筒固定住，防治浮籠；灌注水下混凝土?xí)r, 當(dāng)混凝土面接近鋼筋籠底標(biāo)高時(shí), 應(yīng)放慢混凝土灌注速度, 使導(dǎo)管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離,減小混凝土對(duì)鋼筋籠的沖擊力；混凝土面標(biāo)高超出鋼筋籠底標(biāo)高后, 應(yīng)適當(dāng)提升導(dǎo)管底口, 使鋼筋籠有一定埋深，但注意導(dǎo)管不要拔出混凝土面；另外首盤(pán)混凝土坍落度不要太小，一般不宜小于18cm。

3.3堵管

3.3.1 現(xiàn)象

灌注在導(dǎo)管中的混凝土不能涌翻上來(lái)。

3.3.2原因分析

由于各種原因使混凝土離析，粗骨料集中而造成導(dǎo)管堵塞；由于灌注時(shí)間持續(xù)過(guò)長(zhǎng)，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管內(nèi)混凝土下落的阻力，使混凝土堵管。

3.3.3治理方法

灌注開(kāi)始不久發(fā)生堵管時(shí), 可用長(zhǎng)桿沖、搗或用振動(dòng)器振動(dòng)導(dǎo)管，同時(shí)輕輕提導(dǎo)管，但不要提出混凝土面。若無(wú)效果, 拔出導(dǎo)管及鋼筋籠,將已灌入孔底的混凝土清除后重新灌注。

4 埋管

4.1現(xiàn)象

導(dǎo)管從已灌入孔內(nèi)的混凝土中提升費(fèi)勁, 甚至拔不出,造成埋管事故。

4.2 原因分析

灌注過(guò)程中，由于導(dǎo)管埋入混凝土過(guò)深，一般往往大于6m；由于混凝土供應(yīng)不及時(shí)，導(dǎo)管超過(guò)2小時(shí)未提升，部分混凝土初凝，抱住導(dǎo)管。

4.3 治理方法

埋導(dǎo)管時(shí), 用鏈?zhǔn)交?chē)、千斤頂、卷?yè)P(yáng)機(jī)、挖掘機(jī)、鏟車(chē)等設(shè)備進(jìn)行試拔，若拔不出時(shí), 按斷樁處理。

參考文獻(xiàn)

[1]李富強(qiáng).淺談橋梁鉆孔灌注樁施工質(zhì)量通病及防治.黑龍江交通科技，2010(3).