淺談鉆孔灌注樁施工中常見問題及應對策略

周仁明

（云南仁升地基基礎工程有限公司，云南 昆明650000）

鉆孔灌注樁可以穿越各種土質復雜或軟硬變化較大的土層,其對承載力的適應范圍廣，施工機具簡單，且施工過程具有噪音低、對相鄰樓宇影響小、施工安全性好等諸多優(yōu)點，因而得到廣泛應用。但由于鉆孔灌注樁的施工環(huán)節(jié)較多，技術要求高，工藝較復雜，需要在一個較短的時間內快速完成水下灌注混凝土，無法直觀的對質量進行控制，人為因素影響較大，若稍有疏忽，很容易出現(xiàn)一些質量問題，甚至造成病樁、斷樁等重大質量事故，危及樁基工程的安全。以下針對鉆孔灌注樁的施工特點，列出常見問題，分析其成因、防治方法及應對策略。

1 吊裝鋼筋籠時，由于碰撞到樁孔，導致樁孔坍塌

吊放鋼筋籠入孔時，已鉆好的孔壁發(fā)生坍塌，導致施工無法正常進行，嚴重時埋住鋼筋籠。塌孔的主要原因是鉆孔孔壁傾斜、出現(xiàn)縮孔、孔壁不規(guī)則等，鋼筋籠入孔后撞擊而塌孔，或是樁孔合格，但吊放鋼筋籠不仔細，沖擊孔壁產生塌孔；或是吊放鋼筋籠時，孔內水位未保持住而塌孔。

為了防止塌孔現(xiàn)象的發(fā)生，鉆孔時，嚴格掌握孔徑、孔垂直度或設計斜樁的斜度，盡量使孔壁比較規(guī)則。如出現(xiàn)縮孔，必須加以治理和擴孔；在灌注水下混凝土前，要始終維持孔內有足夠水位；吊放鋼筋籠時，應對準孔中心，并豎直插入。

2 鋼筋籠放置的位置、深度等與設計要求不符

鋼筋籠吊運中變形，鋼筋籠保護層不夠，鋼筋籠底面標高與設計不符，使樁基不能正確承載，造成樁基抗彎、抗剪強度降低，樁的耐久性大大削弱等。原因主要是分樁鋼筋籠加工后，鋼筋籠在堆放、運輸、吊入時沒有嚴格按規(guī)程辦事，支墊數量不夠或位置不當，造成變形；鋼筋籠上沒有綁設足夠墊塊，吊入樁孔時也不夠垂直，產生保護層過大及過小。

主要預防措施是鋼筋籠根據運輸、吊裝能力分段制作運輸，吊入鉆孔內再焊接相連接成一根；鋼筋籠在運輸及吊裝時，除預制焊接時每隔2.0m設置加強箍筋外，還應在鋼筋籠內每隔3.0～4.0m裝一個可拆卸的十字形臨時加強架，待鋼筋籠吊入鉆孔后拆除；鋼筋籠周圍主筋上，每隔一定間距設有混凝土墊塊或塑料小輪狀墊塊。這樣，不僅可以保證鋼筋的保護層厚度符合設計要求，還可保證鋼筋籠在灌注混凝土時，不會發(fā)生偏離。

3 導管進水

導管進水一般有三種情況：

3.1 灌注樁首次灌注混凝土時，孔內泥漿及水從導管下口灌入導管，導管接頭處進水；灌注中，提升導管過量，孔內水和泥漿從導管下口涌入導管。這種情況的導管進水，輕者造成樁身混凝土離析，輕度淹泥；重者產生樁身混凝土有夾層甚至發(fā)生斷樁事故。究其原因，主要是首次灌注混凝土時，由丁灌滿導管和導管下口至樁孔底部間隙所需的混凝土總量計算不當，使首灌的混凝土不能埋住導管下口，而是全部沖出導管以外，造成導管底口進水事故；灌注混凝土中，由于未連續(xù)灌注，在導管內產生氣囊，當又一次聚集大量混凝土拌合物猛灌，導管內氣囊產生高壓，將兩節(jié)導管間加入的封水橡皮墊擠出，致使導管接口漏空而進水；導管拼裝后，未進行水密性試驗。由于接頭不嚴密，水從接口處漏入導管；測深時，誤削造成導管提升過量，致使導管底口脫離孔內的混凝土液面，使泥水進入。

為了預防這種現(xiàn)象的發(fā)生，必須確保首批灌注的混凝土總方量，能滿足填充導管下口與樁孔底面間隙和使導管下口首灌時被埋沒深度≥1m的需要。首灌前，導管下口距孔底一般不超過0.4m；在提升導管前，用標準測深錘測好混凝土表面的深度，控制導管提升高度，始終將導管底口埋于已灌入混凝土液面下不少于2m；下導管前。導管應進行試拼，并進行導管的水密性、承壓性和接頭抗拉強度的試驗。試拼的導管，還要檢查其軸線是否住一條直線上。試拼合格后，各節(jié)導管應從下而上依次編號，并標示累計長度。入孔拼裝時，各節(jié)導管的編號及編號所在的圓周方位，應與試拼時相同，不得錯、亂，或編號不在一個方位；首灌混凝土后，要保持混凝土連續(xù)地灌注，盡量縮短間隔時間。當導管內混凝土不飽滿時，應徐徐地灌注，防止導管內形成高壓氣囊；治理方法主要是首灌底口進水和灌注中導管提升過量的進水，一旦發(fā)生，停止灌注，利用導管作吸泥管，以空氣吸泥法，將已灌注的混凝土拌合物全部吸出；針對發(fā)生原因，予以糾正后，重新灌注混凝土。

3.2 導管已提升很高，導管底口埋入混凝土接近1m，但是灌注在導管中的混凝土仍不能涌翻上來，造成灌注中斷，易在中斷后灌注時形成高壓氣囊。嚴重時，易發(fā)展為斷樁。究其原因，由于各種因素使混凝土離析，粗骨料集中而造成導管堵塞；由于灌注時間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管內混凝土下落的阻力，使混凝土堵在管內。

預防措施主要是灌注混凝土的坍落度宜在18～22cm之間，并保證具有良好和易性；在運輸和灌注過程中不發(fā)生顯著離析和泌水；保證混凝土的連續(xù)灌注，中斷灌注不應超過30分鐘；治理方法是灌注開始不久發(fā)生堵管時，可用長桿沖、搗或用振動器振動導管，若無效果，拔出導管，用空氣吸泥機或抓斗將已灌入孔底的混凝土清出，換新導管，準備足夠儲量混凝土，重新灌注。

3.3 提升導管時，導管卡掛鋼筋籠，導致導管提升時，導管接頭法蘭盤或螺栓掛住鋼筋籠，無法提升導管，使灌注混凝土中斷，易誘發(fā)導管堵塞，易演變成斷樁、埋導管事故。原因主要是導管拼裝后，其軸線不順直，彎折處偏移過大，提升導管時，掛住鋼筋籠；鋼筋籠搭接時，下節(jié)的主筋擺在外側，上節(jié)的主筋在里側，提升導管時被卡掛住；鋼筋籠的加固筋焊在主筋內側，也易掛在導管上；鋼筋籠變形成折線或者彎曲線，使導管與其發(fā)生卡、掛。

預防措施是導管拼裝后軸線順直，吊裝時，導管應位于井孔中央，并在灌注前進行升降是否順利的試驗。法蘭盤式接口的導管，在連接處罩以圓錐形白鐵罩。白鐵罩底部與法蘭盤大小一致，白鐵罩頂與套管頭上卡住；鋼筋籠分段入孔前，應在其下端主筋端部加焊一道加強箍，入孔后各段相連時，應搭接方向適宜，接頭處滿焊。治理方法是發(fā)生卡掛鋼筋籠時，可轉動導管，待其脫開鋼筋籠后，將導管移至孔中央繼續(xù)提升；如轉動后仍不能脫開時，只好放棄導管，造成埋管。

4 灌注混凝土時鋼筋籠上浮

鋼筋籠入孔后，雖已加以固定，但在孔內灌注混凝土時，鋼筋籠向上浮移；鋼筋籠一旦發(fā)生上浮，基本無法使其歸位，從而改變樁身配筋數量，損害樁身抗彎強度。其原因主要是混凝土由漏斗順導管向下灌注時，混凝土的位置產生一種頂托力；這種頂托力隨灌注時混凝土位能的大小，灌注速度的快慢，首批混凝土的流動度，首批混凝土的表面標高大小而變化；當頂托力大于鋼筋籠的重量時；鋼筋籠會被浮推上升。

預防措施是摩擦樁應將鋼筋骨架的幾根主筋延伸至孔底，鋼筋骨架上端在孔口處與護筒相接固定；灌注中，當混凝土表面接近鋼筋籠底部時，應放慢混凝土灌注速度，并應使導管保持較大埋深，使導管底口與鋼筋籠底端間保持較大距離。以便減小對鋼筋籠的沖擊；混凝土液面進入鋼筋籠一定深度后，應適當提升導管，使鋼筋籠在導管下口有一定埋深，但注意導管埋入混凝土表面應不小于2m。

5 灌注混凝土時樁孔塌孔

灌注水下混凝土過程中，發(fā)現(xiàn)護簡內泥漿水位忽然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，為塌孔征兆。如用測深錘探測混凝土面與原深度相差很多時，可確定為塌孔，這種塌孔會造成樁身擴徑，樁身混凝土夾泥，嚴重時，會引發(fā)斷樁事故。主要原因是灌注混凝土過程中，孔內外水位未能保持一定高差。在潮汐地區(qū)，沒有采取措施來穩(wěn)定孔內水位；孔外堆放重物或有機器振動，使孔壁在灌注混凝土時塌孔；導管卡掛鋼筋籠及堵管時，均易同時發(fā)生塌孔。

治理方法是灌注混凝土過程中，要采取各種措施來穩(wěn)定孔內水位；還要防止護筒及孔壁漏水；用吸泥機吸出坍入孔內的泥土，同時保持或加大水頭高，如不再塌孔，可繼續(xù)灌注；如用上法處治，塌孔仍不停時，或塌孔部位較深，宜將導管、鋼筋籠拔出，回填粘土，重新鉆孔。

6 埋導管事故

導管從已灌入孔內的混凝土中提升費勁，甚至拔不出，造成埋管事故。危害：埋導管使灌注水下混凝土施工中斷，易發(fā)展為斷樁事故，主要原因是灌注過程中，由于導管埋入混凝土過深，一般往往大于6m。由于各種原因，導管超過0.5h未提升，部分混凝土初凝，抱住導管。

預防措施是導管采用接頭形式宜為卡口式，可縮短卸導管引起的導管停留時間，各批混凝土均摻入緩凝劑，并采取措施，加快灌注速度。隨混凝土的灌入，勤提升導管，使導管埋深不大于6m。治理方法是埋導管時，用鏈式滑車、千斤頂、卷揚機進行試拔；若拔不出時，可加力拔斷導管，然后按斷樁處理。

7 樁頭澆注高度短缺

已澆注的樁身混凝土，沒有達到設計樁頂標高再加上0.5～1.0m的高度。其危害主要是在有地下水時，造成水下施工。無地下水時，需進行接樁，產生人力、財力和時間的浪費，加大工程成本。其原因是混凝土灌注后期，灌注產生的超壓力減小，此時導管埋深較小；由于測深時，儀器不精確，或將過稠漿渣、坍落土層誤判為混凝土表面，使導管提冒漏水；測錘及吊錘索不標準，手感不明顯，未沉至混凝土表面，誤判已到要求標高。造成過早拔出導管，中止灌注；在首灌混凝土中，有一層混凝土從開始灌注到灌注完成，一直與水或泥漿接觸，不易受浸蝕，還難免有泥漿、鉆渣等雜物混入，質量較差；必須在灌注后鑿去。

治理方法是盡量采用準確的水下混凝土表面測深儀，提高判斷的精確度；當使用標準測深錘檢測時，可在灌注接近結束時，用取樣盒等容器直接取樣，確定好混凝土表面的位置；對于水下灌注的樁身混凝土，為防止剔樁頭造成樁頭短澆事故，必須在設計樁頂標高之上，增加0.5～1.0m的高度，低限值用丁泥漿比重小的、灌注過程正常的樁；高限值用于發(fā)生過堵管，塌孔等灌注不順利的樁；無地下水時，可開挖后做接樁處理；有地下水時，接長護筒；沉至已灌注的混凝土面以下，然后抽水、清渣、按接樁處理。

8 夾泥、斷樁

先后兩次灌注的混凝土層之間，夾有泥漿或鉆渣層，如存在于部分截面為夾泥；如屬于整個截面有夾泥層或混凝土有一層完全離析，基本無水泥漿粘結時為斷樁。它的危害主要是使混凝土不連續(xù)，無法承受彎矩和地震引起的水平剪切力，使樁報廢。原因是灌注水下混凝土時，混凝土的坍落度過小；集料級配不良，粗骨料顆粒太小，灌注前或灌注中混凝土發(fā)生離析；或導管進水等使樁身混凝土產生中斷；灌注中，發(fā)生堵塞導管又未能處理好；或灌注中發(fā)生導管卡掛鋼筋籠，埋導管，嚴重塌孔，而處理不良時，都會演變?yōu)闃渡韲乐貖A泥，混凝土樁身中斷的嚴重事故；清孔不徹底或灌注時問過長，首批混凝土已初凝，而繼續(xù)灌入的混凝土沖破頂層與泥漿相混。

預防措施是混凝土坍落度嚴格按設計或規(guī)范要求控制住，盡量延長混凝土初凝時間；灌注混凝土前，檢查導管、混凝土罐車、攪拌機等設備是否正常，并有備用的設備、導管，確保混凝土能連續(xù)灌注；做到連灌、勤測、勤拔管，隨時掌握導管埋入深度，避免導管埋入過深或過淺；采取措施，避免導管卡、掛鋼筋籠；避免出現(xiàn)堵導管、埋導管、灌注中塌孔、導管進水等問題的發(fā)生。治理方法是斷樁或夾泥發(fā)生在樁頂部時，可將其剔除，然后接長護筒，并將護筒壓至灌注好的混凝土面以下，抽水、除渣，進行接樁處理；對樁身在用地質鉆機鉆芯取樣，表明有蜂窩、松散、裹漿等情況（取芯率小于40%時）；樁身混凝土有局部混凝土松散或夾泥、局部斷樁時，應采用壓漿補強方法處理；對于嚴重夾泥、斷樁，要進行重鉆補樁處理。

9 結束語

鉆孔灌注樁施工中問題較多，應注意預防為主，即在施工前做好充分的準備工作，制定相應的防范措施，而且要有較強的責任心。遇到問題，更不能盲目的廢樁或補樁，要有科學的方法及有效的解決措施，才能達到預期的目的，還要嚴把檢測關，以確保成樁質量及工程的安全性。