淺析橋梁鉆孔灌注樁施工中常見的問題及處理措施

陳朱明

（福建建工集團(tuán)總公司　福建　福州　350000）

淺析橋梁鉆孔灌注樁施工中常見的問題及處理措施

陳朱明

（福建建工集團(tuán)總公司福建福州350000）

近年來隨著公路橋梁建設(shè)事業(yè)的快速發(fā)展，鉆孔灌注樁在橋梁工程中的應(yīng)用越來越頻繁，種類也越來越多，但是鉆孔灌注樁屬于一項(xiàng)隱蔽工程，影響其施工質(zhì)量與工程進(jìn)度的因素有很多，在施工過程中很容易會出現(xiàn)一系列施工問題，因此將施工管理工作做好，出現(xiàn)問題進(jìn)行及時(shí)處理顯得尤為重要。本文以工程實(shí)例為背景，針對橋梁鉆孔灌注樁在施工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題展開分析，并提出了問題的處理方法，為同行人士提供一些參考。

橋梁；鉆孔灌注樁；問題；處理

引言

橋梁鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工過程中不僅要以先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)作為依靠，同時(shí)還要具備非常豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，以便在施工過程中遇到問題可以對其進(jìn)行及時(shí)的處理，這樣才能更好的避免一些工程質(zhì)量事故的發(fā)生。這就需要在施工過程中針對每一個(gè)施工環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。本文與工程實(shí)例相結(jié)合，針對橋梁鉆孔灌注樁施工中經(jīng)常出現(xiàn)的一些問題展開分析，相信一定可以為同行的研究帶來一些幫助或者啟示。

1　塌孔事故的原因及處理

1.1塌孔事故出現(xiàn)的原因

塌孔事故在陸地樁基施工中發(fā)生的比較多，其發(fā)生原因不外乎以下幾方面：①護(hù)筒埋設(shè)深度不夠，周圍回填土不夠嚴(yán)實(shí)，出現(xiàn)漏水問題；②操作中存在不合理問題，鉆頭提升過猛，終孔停留時(shí)間太長，或者在放鋼筋籠的時(shí)候與孔壁相碰撞；③泥漿稠度不夠，護(hù)壁效果不好；④泥漿水位高度不足，沒有對孔壁形成較大壓力；⑤加水的時(shí)候流速過大，直接沖刷孔壁；⑥鉆進(jìn)松軟砂層時(shí)速度太快。

1.2塌孔事故的處理

塌孔事故主要可以分成孔口坍塌和孔內(nèi)坍塌兩種類型，應(yīng)結(jié)合事故發(fā)生狀態(tài)及時(shí)采取相應(yīng)措施。孔口坍塌時(shí)可以立即將護(hù)筒拆除，將其周圍回填夯實(shí)，并將護(hù)筒加長，重新埋設(shè)之后再鉆進(jìn)。采用沖擊鉆成孔的時(shí)候，可以將卵石或者片石填入其中，進(jìn)行反復(fù)沖擊，使護(hù)壁得到增強(qiáng)。孔內(nèi)坍塌時(shí)應(yīng)向判斷具體的坍塌位置，再對坍塌的原因進(jìn)行分析。如果坍孔情況不嚴(yán)重，可以將粘土和砂填入其中，并采取相應(yīng)措施進(jìn)行鉆進(jìn)。如果坍孔情況嚴(yán)重，可以將粘土和砂混合以后再將其填入其中，等到回填物沉積密實(shí)以后，再進(jìn)行鉆進(jìn)。

2　縮頸或孔斜事故的原因及處理

2.1縮頸或孔斜事故出現(xiàn)的原因

如果在施工過程中遇到了鋼筋籠放不下去的問題，就可能是出現(xiàn)了孔斜或者縮孔的問題，這時(shí)可以利用下放的檢孔器對是否有孔斜或縮頸問題進(jìn)行判斷。雖然從表面上來看，這種質(zhì)量事故可以被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也不會引起嚴(yán)重的安全隱患，但是事實(shí)上，孔斜事故的存在不僅會延長工期，還會浪費(fèi)大量的人力和物力，此外，其對樁基承載力帶來的影響也非常令人擔(dān)憂。而縮頸問題的出現(xiàn)可能是地質(zhì)情況不良，有砂石料或大型機(jī)械堆積在孔口附近，出現(xiàn)較大土壓力之后，會有一種高塑性粘土進(jìn)入到孔中。之所以會出現(xiàn)孔斜事故，原因在以下幾點(diǎn)中：①在鉆孔過程中遇到了較大的探頭石或者孤石；②在一些粒徑大小懸殊、巖面傾斜處。有傾斜度的軟硬地層交界處等位置鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭受力不均所致；③在安裝鉆機(jī)時(shí)存在不合理問題，例如鉆機(jī)在鉆進(jìn)過程中產(chǎn)生不均勻沉陷，或者在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中其振動過大所致。

2.2縮頸或孔斜事故的處理

一般來說，應(yīng)該保證孔口周圍沒有堆積物，減少土壓力對其帶來的影響，采用加長鋼護(hù)筒也可以起到很好的防護(hù)作用。對正孔器進(jìn)行改裝形成鉆孔成樁也可以對縮頸事故進(jìn)行很好的處理。另由于鉆錐磨損或焊補(bǔ)不及時(shí)，再或是地層中遇到膨脹的軟土、黏土、泥巖等塑性土，容易產(chǎn)生縮孔現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)檢查鉆頭磨損情況，加焊一定厚度的合金鋼，以達(dá)到要求尺寸。對于已發(fā)生縮孔時(shí)，宜在該處用鉆錐上下反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑進(jìn)成孔。

孔斜事故的預(yù)防可以從以下幾方面做起：①對鉆機(jī)進(jìn)行安裝時(shí)，應(yīng)該將機(jī)座放在平穩(wěn)的地基上，保證轉(zhuǎn)盤和底座之間是水平的，同時(shí)鉆桿卡孔及護(hù)筒中心應(yīng)始終保持在同一條直線上，并在鉆進(jìn)過程中進(jìn)行反復(fù)的檢查；②在鉆具入孔之前應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的檢查，禁止彎曲鉆進(jìn)入孔內(nèi)，同時(shí)插接式連接鉆桿接頭間隙過大或者磨損嚴(yán)重時(shí)應(yīng)進(jìn)行及時(shí)的更換；③在具有傾斜的軟地層、應(yīng)地層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)遵循輕壓慢轉(zhuǎn)的規(guī)程進(jìn)行操作，如果遇到地下障礙物應(yīng)及時(shí)對其進(jìn)行處理；④應(yīng)經(jīng)常利用檢孔器展開檢查，一旦發(fā)現(xiàn)偏斜因估計(jì)是進(jìn)行糾正。

3　鋼護(hù)筒變形的原因及處理

3.1鋼護(hù)筒變形出現(xiàn)的原因

鋼護(hù)筒變形事故的發(fā)生與前兩種事故相比要頻繁一些，其中每個(gè)步驟中都可能會出現(xiàn)鋼護(hù)筒變形。例如在設(shè)計(jì)中不能區(qū)分不同樁基直徑或者深度，利用同樣材質(zhì)的鋼護(hù)筒，在鋼護(hù)筒制作過程中存在焊縫不合格問題，在插打鋼護(hù)筒的過程中振動過快，與地下障礙物相碰撞等。

3.2鋼護(hù)筒變形的處理

一旦出現(xiàn)鋼護(hù)筒變形問題，可以利用以下措施進(jìn)行解決：①如果樁基規(guī)格不同應(yīng)對所需鋼護(hù)筒進(jìn)行仔細(xì)驗(yàn)算，保證具有足夠的強(qiáng)度和壁厚；②對鋼板進(jìn)行必要的試驗(yàn)，并將30cm×15cm規(guī)格的加固板增設(shè)早鋼護(hù)筒周圍，通過這種方式使鋼護(hù)筒的整體強(qiáng)度得到提高。此外，因?yàn)殇撟o(hù)筒刃腳位置的應(yīng)力比較集中，因此應(yīng)將一圈厚鋼板焊接早鋼護(hù)筒的外側(cè)，以增加刃腳的強(qiáng)度。

4　卡管與埋管的原因及處理

4.1卡管與埋管出現(xiàn)的原因

卡管事故可以分成剪球時(shí)卡管和灌注中卡管兩種，剪球時(shí)卡管發(fā)生的情況比較多，之所以會出現(xiàn)這種事故，主要原因有以下幾點(diǎn)：①制作上存在不合理問題，導(dǎo)管直徑和剪球直徑都比較小，因?yàn)樯皾{深入到導(dǎo)管和球壁之間出現(xiàn)堵塞；②混凝土配比不合理，混凝土坍落度過小，加上累積過程中粗骨料會下沉，這時(shí)漏斗口處的粗骨料會相互擠壓將漏斗口堵住，導(dǎo)致混凝土難以下落。

卡管現(xiàn)象經(jīng)常會在灌注過程中出現(xiàn)，這主要是因?yàn)榛炷吝^早凝固出現(xiàn)堵塞導(dǎo)致的，如果出現(xiàn)機(jī)械故障或者混凝土中粗骨料直徑太大，這時(shí)混凝土在到觀眾停留的時(shí)間就會比較長，一些混凝土初凝之后就會有大量的阻力停留在導(dǎo)管中。

在水下混凝土澆筑過程中，因?yàn)橥幌卤┯辍⒑樗蜎]孔口等自然災(zāi)害的影響，澆筑會突然中斷，這種情況下容易發(fā)生埋管事故，此外制作鋼筋籠存在不合格問題，一些鋼筋籠質(zhì)量差或者焊接縫不牢等問題，都可能會造成埋管。

4.2卡管與埋管的處理

卡管與埋管可以通過以下途徑進(jìn)行處理：①選擇適當(dāng)長度的鋼筋對塞球進(jìn)行強(qiáng)捅，迫使混凝土下落；②利用機(jī)械微振動方式使混凝土自然下落，這樣可以對混凝土下落過程中能夠回到正常埋管位置進(jìn)行保證；③對封底混凝土的數(shù)量進(jìn)行嚴(yán)格計(jì)算，對配合比設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，選擇和易性比較好一些的水泥，選擇合格的力士，將選擇的礫石和骨料作為粗骨料，可以對封底效果進(jìn)行保證。

一般來說，灌注中的卡管事故只能以預(yù)防為主，提前對設(shè)備進(jìn)行全面的檢修，并積極采取措施，配置相應(yīng)的設(shè)備，保證連續(xù)快速的進(jìn)行灌注。在炎熱的夏季，在灌注過程中可以將適量的緩凝劑加入其中，這樣可以很好的避免出現(xiàn)混凝土過早初凝問題。

埋管事故可以通過下面幾種措施進(jìn)行防治：①時(shí)刻注意天氣預(yù)報(bào)，對澆筑時(shí)間進(jìn)行合理安排；②正反轉(zhuǎn)動導(dǎo)管，并慢慢提升，保證導(dǎo)管在鉆孔中心，脫離鋼筋籠以后繼續(xù)澆筑；③將澆筑記錄做好，對埋管深度進(jìn)行嚴(yán)格控制；④為了避免混凝土初凝問題的出現(xiàn)，可以適當(dāng)加一些緩凝劑，同時(shí)經(jīng)常振動并提升導(dǎo)管。

5　工程實(shí)例

某大橋上部結(jié)構(gòu)30m預(yù)應(yīng)力混凝土簡支T梁、橋面連續(xù)分為左右兩幅。左幅橋跨布置為3×30m+15×10m+9×30m，總長530.09m；右幅橋跨布置2×30m+15×10m+9×30m，總長500.09m。下部是柱式的圓形墩，采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，其樁徑為1.8m、2m兩種類型，樁長為30～46m不等。本工程地質(zhì)所屬為本工程地質(zhì)所屬地區(qū)第一層為亞粘土：紅黃、褐灰、黑灰色，可塑，局部含少量圓礫，容許承載力建議值140kPa，極限摩阻力35kPa；第二層為泥炭土：灰黑、黑色有，軟塑，局部夾薄層粉砂及粘土，容許承載力建議值65kPa，極限摩阻力15kPa；第三層為細(xì)砂：灰白、灰色，飽和，含有15～20%圓礫，局部夾薄層有機(jī)質(zhì)，容許承載力建議值180kPa，極限摩阻力60kPa；第四層為礫砂：褐黃、灰白色，中密，飽和，局部為礫砂土，容許承載力建議值260kPa，極限摩阻力70kPa。

施工中，曾出現(xiàn)過孔位偏斜和卡管現(xiàn)象，項(xiàng)目部技術(shù)負(fù)責(zé)人及時(shí)組織現(xiàn)場技術(shù)員對施工在存在的問題及時(shí)分析原因，因項(xiàng)目部對鉆孔樁可能出現(xiàn)的問題提前做好了分析，并采取一些積極的預(yù)防措施，針對施事前預(yù)控措施，采取有針對性的處理方法，最終解決了孔位偏斜和卡管的現(xiàn)象。

6　結(jié)語

綜上所述，本文中提到的幾種問題是橋梁灌注樁施工過程中常見的幾種事故，只有充分了解了這些問題，對事故發(fā)生的原因進(jìn)行深入分析，并積極采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧拍茉跇痘┕r(shí)真正做到事先預(yù)防，即使真的出現(xiàn)了一些故障也可以靈活的進(jìn)行處理，最終對樁基工程進(jìn)度和工程質(zhì)量進(jìn)行有效保證。

[1]鄭芳.分析橋梁鉆孔灌注樁施工中常見斷樁、串樁等病害的處理措施[J].江西建材，2014（21）：155.

[2]黎國安.關(guān)于鉆孔灌注樁施工中常見問題及處理措施的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（2）：54～55.

[3]齊云皓，杜國慶，張偉玲.淺述鉆孔灌注樁施工中常見問題及處理措施[J].科技信息（科學(xué)教研），2007（26）：389+431.

[4]翟延彬，李小輝，張曉亮.鉆孔灌注樁施工過程中常見問題及處理措施[J].科技風(fēng)，2009（14）：164.

[5]何世榮.不良地質(zhì)條件下鉆孔灌注樁鉆孔施工中常見問題及處理措施[J].甘肅科技縱橫，2012（3）：100～101.

U445.55+1

A

1673-0038（2015）32-0293-02

2015-7-21

陳朱明（1981-），男，工程師，本科，2004年畢業(yè)于福建農(nóng)林大學(xué)，主要從事路橋施工現(xiàn)場管理工作。