淺析鉆孔灌注樁施工的常見問題及處理措施

武春云

0 引言

鉆孔灌注樁的施工工藝流程:測定樁位→埋設護筒→樁機就位→鉆孔(設泥漿池制備泥漿、泥漿循環清渣)→清孔→安放鋼筋骨架→灌注水下混凝土。

灌注樁屬于隱蔽工程，但由于影響灌注樁施工質量的因素很多，對其施工過程每一環節都必須要嚴格要求，對各種影響因素都必須有詳細的考慮，如地質因素、鉆孔工藝、護壁、鋼筋籠的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有管理不慎或控制措施不嚴，就會在灌注過程中發生質量事故，小到塌孔、縮頸，大到斷樁報廢，給工程項目造成巨大損失，進而也嚴重影響工程質量、工程進度。所以，必須高度重視并嚴格控制鉆孔灌注樁的施工質量，盡量避免發生事故及減少事故造成的損失，以利于工程的順利進行。

現就鉆孔灌注樁施工中常見的質量問題提出一些防治措施。

1 灌注樁施工質量問題及處理措施

1 )初灌未封底。樁底沉渣量過大，使初灌不能正常泛漿，或導管距孔底太遠，初灌量不夠沒有埋住導管。造成這種原因是檢查不夠認真，清孔不干凈或沒有進行二次清孔。認真檢查，采用正確的測繩與測錘;一次清孔后，不符合要求時，要采取措施:如改善泥漿性能，延長清孔時間等進行清孔。在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規范要求，應進行二次清孔。導管底端距孔底高度依據樁徑、隔水閥種類、大小而定，最高不超過0.5m。

2 )導管堵塞。灌注時間過長，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時間增長，泥漿中殘渣將不斷沉淀，從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，導致堵管，盡可能提高混凝土澆筑速度，開始澆混凝土時盡量積累大量混凝土，產生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力。快速連續澆筑，使混凝土和泥漿一直保持流動狀態，可防導管堵塞;澆筑混凝土過程中，應勻速向導管料斗內灌注，如突然灌注大量的混凝土導管內空氣不能馬上排出，可能導致堵管，若管內空氣從導管底端排出，可能帶動導管拔出混凝土面。混凝土的質量是堵塞導管的主要原因，必須把好質量關，混凝土和易性不好或離析使石子聚集在一起流動性差，導致堵管。導管使用后應及時沖洗，保證導管內壁干凈光滑。如發生堵管在導管上部可用鋼筋疏通，在下部提取導管上下振擊。

3 )導管漏水。導管使用前須做密封試驗，灌注前檢查導管是否有漏水、彎曲等缺陷，發現問題要及時更換。在灌注過程中發現漏水應加快灌注速度，并加大混凝土埋深，使管內混凝土超出漏水處。

4 )導管拔出混凝土面。導管提漏有兩種原因:a.當導管堵塞時，一般采用上下提振法，使混凝土強行流出，但如果此時導管埋深很少，極易提漏。b.因泥漿過稠，在測量導管埋深時，對混凝土澆筑高度判斷錯誤，而在卸管時多提，使導管提離混凝土面，也就產生提漏。灌注混凝土過程中，測定已灌混凝土表面標高出現錯誤，導致導管埋深過小，出現拔脫提漏。特別是灌注后期，易將泥漿中混合的坍土層誤認為混凝土表面。因此，必須嚴格按照規程用規定的測身錘測量孔內混凝土表面高度，并認真核對，保證提升導管不出現失誤。如誤將導管拔出混凝土面，必須及時處理。孔內混凝土面高度較低時，終止澆筑，重新成孔。

孔內混凝土面高度較高時，可以用二次導管插入法，導管底端加底蓋閥，插入混凝土面1.0 m左右，導管料斗內注滿混凝土時，將導管提起約0.5 m，底蓋閥脫掉，即可繼續進行水下澆筑混凝土施工。由于要克服泥漿對導管的浮力，混凝土面較深時，不宜采用。此方法使用時，必須由有經驗的工程師現場指導，導管長度、吊預制混凝土球閥鐵絲長度、鐵絲抗拉強度、混凝土面實際位置等數據，必須事先正確確定。

提升導管要準確可靠，灌注混凝土過程中隨時測量導管埋深，并嚴格遵守操作規程。

5 )導管被混凝土埋住、卡死。在灌注過程中，導管的埋置深度是一個重要的施工指標。導管埋深過大，以及灌注時間過長，導致已灌混凝土流動性降低，從而增大混凝土與導管壁的摩擦力，加上導管采用已很落后而且提升阻力很大的法蘭盤連接的導管，在提升時連接螺栓拉斷或導管破裂而產生斷樁。導管插入混凝土中的深度應根據攪拌混凝土的質量、供應速度、澆筑速度、孔內護壁泥漿狀態來決定，一般情況下，以2 m～6 m為宜。

6 )鋼筋籠上浮。當灌注到鋼筋籠底部時，應緩慢放料，盡量減小埋深，減小對導管的沖力。

7 )混凝土拌和不符合要求。混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，砂率應在40%～50%，粗骨料最大粒徑應小于40 mm，混凝土坍落度控制在18 cm～20 cm，要有良好的流動性、和易性，用料上優先采用中粗砂，級配較好的卵石，礦渣硅酸鹽水泥，避免使用普通硅酸鹽水泥。

混凝土和易性與水泥品種、砂率有極大的關系，砂率小，粗骨料級配不好，攪拌出的混凝土極易離析，影響水下澆筑混凝土質量。在灌注中出現的種種事故有很多都和混凝土質量有關，所以一定要把好混凝土的質量關。

8 )樁頂空心。產生樁頂空心的因素有:導管插入混凝土中的深度較大，混凝土坍落度小，樁頂空心呈不規則漏斗形，其深度、位置與導管拔出時的位置、樁頂混凝土狀態有關。導管埋得太深，拔出時底部已接近初凝，導管拔出后混凝土不能及時充填，造成泥漿填入。樁頂空心灌注結束前導管插入混凝土中深度不超過6.0 m;灌注結束后，導管拔出混凝土之前，導管上下活動幾次，幅度不超過50 cm，或者用機械、人工振搗樁頂混凝土，時間不超過20 s，盡可能縮短灌注時間，避免使樁頂混凝土產生假凝現象，降低樁頂混凝土的流動性。

9 )樁身有夾渣、夾泥、蜂窩。澆筑過程中，須不斷測定混凝土面上升高度，并根據混凝土供應情況來確定拆卸導管的時間、長度，以免發生樁身夾渣、夾泥、蜂窩事故。使混凝土面處于垂直頂升狀，不使浮漿、泥漿卷入混凝土是防治夾渣、夾泥、蜂窩的關鍵。

2 樁基事故的常用處理方法

常用方法有接樁，補樁，補強，擴大承臺(梁)，改變施工方法，修改設計方案等。下面結合事故發生的原因分別介紹幾種方法的應用情況:

1 )接樁法。當成樁后樁頂標高不足，常采用接樁法處理，方法有以下兩種:a.開挖接樁。挖出樁頭，鑿去混凝土浮漿及松散層，并鑿出鋼筋，整理與沖洗干凈后用鋼筋接長，再澆混凝土至設計標高。b.嵌入式接樁。當成樁中出現混凝土停澆事故后，清除已澆混凝土有困難時，可采用此法。2)補樁法。樁基承臺(梁)施工前補樁，如鉆孔樁距過大，不能承受上部荷載時，可在樁與樁之間補樁。3)鉆孔補強法。此法適用條件是基身混凝土嚴重蜂窩，離析，松散，強度不夠及樁長不足，樁底沉渣過厚等事故，常用高壓注漿法來處理，但此法一般不宜采用。高壓注漿補強，樁身混凝土局部有離析、蜂窩時，可用鉆機鉆到質量缺陷部位下一倍樁徑處，進行清洗后高壓注漿。樁長不足時，采用鉆機鉆至設計持力層標高;對樁長不足部分注漿加固。4)擴大承臺(梁)法。a.樁位偏差過大，原設計的承臺(梁)斷面寬滿足不了規范要求，此時采用擴大承臺(梁)來處理。b.考慮樁土共同作用，當單樁承載力達不到設計要求，可用擴大承臺(梁)并考慮樁與天然地基共同分擔上部結構荷載的方法。需要注意的是在擴大承臺(梁)斷面寬度的同時，適當加大承臺(梁)的配筋。5)改變施工方法。樁基事故有些是因為施工順序錯誤或方式工藝不當所造成，處理時一方面對事故樁采取適當的補救措施;另一方面要改變錯誤的施工方法，以防止事故的發生。常用的方法有以下兩種:a.改變成樁施工順序。如樁布置太密不便施工時，可采用間隔成樁法。b.改變成樁方法。如成孔樁出現較大的地下水時，采用套管內成樁的方法。6)修改設計。a.改變樁型，當地質資料與實際情況不符時，造成樁基事故，可采用改變樁型的方法處理，如灌注樁成樁困難時，可采用打預制樁。b.改變樁位，灌注樁出現廢樁或遇到地下管線障礙時，可采用改變樁位方法處理。c.上部結構卸荷，有些重大樁基事故處理困難，耗資巨大，只有采取削減建筑層數或用輕質材料代替原設計材料，以減輕上部結構荷載的方法。

在河運高速公路第五分部K15+769大溝大橋的鉆孔灌注樁施工過程中，項目部施工技術人員通過首件產品的施工總結出如下施工方法，并責成專人對樁基施工全過程進行記錄，從而避免灌注樁質量問題的出現。

1 )現有拌和站出料能力及罐車運輸能力能保證連續澆筑不中斷。2)灌注混凝土時，隨時用測繩檢查混凝土面高度和導管埋置深度，可以控制導管埋深，防止導管提漏或埋管過深拔不出而出現斷樁。在灌注混凝土過程中全程記錄。3)封底采用混凝土攪拌運輸車配合儲料斗進行，打開儲料斗倉門混凝土拌和物下落后，混凝土攪拌運輸車加速向儲料斗卸料，保證儲料斗不斷料，此種方法可以保證有效封底。4)混凝土灌注的樁頂面標高要高出設計樁頂約1 m，可以截樁頭后混凝土不夾泥及松散混凝土。5)根據成樁周期，合理安排鋼筋籠的加工時間，以免存放時間過長，在鋼筋籠加工成籠后進行遮蓋，防止鋼筋生銹。6)在鉆孔過程中，要經常測量復核樁基中心位置。7)時刻注意泥漿比重，杜絕向孔內直接加水調節泥漿和清孔。8)鋼筋籠四周加焊鋼筋支撐在護筒上，以防止鋼筋籠骨架偏位。

3 結語

鉆孔灌注樁的整個施工過程屬隱蔽工程項目，通過鉆孔灌注樁工程的施工實踐，得出這樣一個結論，要保證鉆孔灌注樁的施工質量，現場管理人員要有高度責任心，只有這樣樁基的質量控制才能得到保證。樁基在施工過程中，可能導致一些常規質量問題的出現，必須從施工過程中通過實時觀察，及時作出相應的處理，才能盡可能地避免潛在隱患的發生。因此，樁基質量的潛在風險，我們可以通過一些技術上的管理從而來達到預防及補救的目的。

［1］ 趙志縉，應惠清.建筑施工［M］.上海：同濟大學出版社，2008.

［2］ 張忠亭.鉆孔灌注樁設計與施工［M］.北京：中國建筑工業出版社，2007.

［3］ 趙志遠.鉆孔灌注樁的施工質量問題及措施［J］.山西建筑，2009，35(21)：212-213.