淺論水利工程鉆孔樁施工及控制要點

何新

【摘要】水利工程中鉆孔灌注樁技術自使用以來，以其工藝簡單、承載力大、適應性強等特點迅速在全國基礎工程中得到廣泛的推廣應用。但由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面地下進行，其施工過程用肉眼無法直接觀察，成樁后也不能進行直接開挖驗收，只能通過超聲波檢測，是容易出現(xiàn)質量問題的一種基礎形式。本文就鉆孔灌注樁施工過程中的常見質量問題及控制措施做一初步探討。

【關鍵詞】水利工程；施工；鉆孔灌注樁；質量；控制

0引言

在水利工程中鉆孔灌注樁由于對各種地質條件的適應性、施工簡單易操作且設備投入一般不是很大，因此在各類樁基工程中都得到了廣泛的應用。

1縮頸

縮頸是鉆孔灌注樁最常見的質量問題，主要由于樁周土體在樁體澆筑過程中產生的膨脹造成。針對這種情況，應采用優(yōu)質泥漿，降低失水量。成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時間內，孔壁形成泥皮，MI—JTL壁不會滲水，亦不會引起膨脹。或在導正器外側焊接一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進或起鉆時起到掃孔作用。另外，可采用上下反復掃孔的方法，以擴大孔徑。

2導管進水

在澆筑混凝土過程中，有時會發(fā)生由于過量上提導管，使接頭部分產生漏水等情況，將造成混凝土離析、流動等質量事故，在樁身上留下致命的質量隱患。

主要原因：導管連接處密封不好；初灌量不足，混凝土未能埋住導管，泥漿從導管底部進入；導管提升過多，混凝土埋深太小泥漿隨浮漿侵入管內。

處理方法：檢查導管，重新設置或更換提出導管，清除已灌入的混凝土，重新開始灌注；當混凝土已澆灌較多時，應暫停灌注提出導管，下一個比原孔徑小一級的鉆頭鉆至混凝土一定深度后起鉆，重新清孔后，將導管下至中間小孔內重新進行灌注。

3鋼筋籠上浮

成孔后，在澆注混凝土時，有時鋼筋籠會發(fā)生上浮，其主要原因有清孔質量差，孔內殘留大量的泥塊和泥皮隨混凝土漿面上升，在鋼筋籠底部形成泥塞（鋼筋籠配制不通長的情況尤其要引起注意）；混凝土流動過小；導管在混凝土中埋置深度過大；鋼筋籠制作質量不佳，有不直和變形情況；鋼筋籠與孔口固定不牢，自身重量太輕。鋼筋籠會發(fā)生上浮處理措施如下：

3.1套管底部內壁黏附砂漿或土粒，由于管的變形，使內壁產生凹凸不平，在拔出套管時，針鋼筋籠帶上來，此時，應注意在成孔前，必須首先檢查最下部的套管內壁，當堆積大量粘著物時，一定要及時清理。如確認有變形，必須進行修補待成孔結束時，可用張大錘式抓斗，使其反復升降幾次，以敲掉殘余在管內壁上的土砂，確保孔底水平。

3.2當鋼筋籠的外徑及套管內壁之間的間隙太小，有時套管內壁與箍筋之間夾有粗骨料時，會發(fā)生鋼筋上浮現(xiàn)象，出現(xiàn)這種問題處理的方法是，使箍筋與套管內壁之間的間隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。

3.3鋼筋籠自身彎曲，鋼筋籠之間的接點不好、彎曲，箍筋變形脫落，套管傾斜等，使得鋼筋與套管內壁的接觸過于緊密時，也將造成鋼筋籠上浮。在處理此類問題時，應注意提高鋼筋籠加工、組裝的精度，防止鋼筋籠在運輸工程中的碰撞等因素引起的變形，在沉放籠時要確認鋼筋籠的軸向準確度等。不得使鋼筋籠自由墜落到樁孔中，不得敲打鋼筋籠的頂部。在貫入套管時，必須注意汽錘直度。

3.4由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。當導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。

3.5鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導管在混凝中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升。

4斷樁

主要原因：灌注時導管提升過高，使導管底部脫離混凝土層；出現(xiàn)堵管而未能進行及時處理；灌注作業(yè)時間過長或混凝土質量較差，當表層的混凝土失去流動性時，如果繼續(xù)灌注混凝土，則表層下部的混凝土會沿著導管壁頂破表層混凝土面而上升，將把含有浮漿和沉渣的表層包裹起來，從而形成斷樁。

處理方法：施工過程中操作不當或機械故障造成的導管提空或混凝土卡管現(xiàn)象需果斷及時進行處理。對于灌注初期的斷樁可考慮采用如下方法進行處理：剛開始灌注時即出現(xiàn)問題，孔內混凝土不足3m，則立即用氣舉法吸渣，將尚未凝結的混凝土清除干凈，再重新灌注；如果已灌注一定高度（20m以內），混凝土已凝結，如果孔深在50m以內，在割除部分鋼筋籠后用沖擊鉆將混凝土全部沖碎清除，重新灌注；已灌注較大高度，離孔口不到20m。這種情況下可以采用內套鋼護筒，清水接樁的方法，以牙輪鉆（直徑比鋼筋籠稍小）掃除1.5m厚的表層混凝土，然后制作一條比護筒稍小、比鋼筋籠直徑稍大、盡量接近設計樁的鋼護筒，從鋼護筒和鋼筋籠之間插入孔內，直至混凝土表面。按照施工慣例護筒比設計直徑大20cm，因而內套護筒的直徑可比設計直徑稍大5-10cm，內護筒外焊接定位鋼筋，防止護筒偏位。如放入有困難，可用震動錘協(xié)助打人，再將孔內泥漿換成清水，由潛水員潛入護筒底部，將磚頭周圍未能清除的混凝土浮渣鑿除，最后在清水條件下第二次澆筑混凝土。經聲測或抽心檢查的結果來看，效果較好；如果樁距離樁頂?shù)木嚯x很短可以采用凍結法，在樁外周圍鉆孔，放置冷凝管，將混凝土以上、護筒以下的孔壁土體中的水凍結，形成強度5-10MPa的凍土帷幕，達到人工處理斷面并在干處澆筑混凝土的目的。在冷凍孔內澆筑混凝土時應注意采取降低水化熱措施，并摻加防凍早強劑，以避免混凝土遭凍害及產生溫度裂紋。

5鉆孔灌注樁在施工中的質量控制要點

5.1加強對地質情況的調查和研究

鉆孔灌注樁在施工中比較容易發(fā)生質量事故，除操作不當引起的事故外，有很多是由于地質條件復雜，或者對地質情況的特殊性沒有引起足夠的重視而造成的，因此在施工中應加強對地質條件的調查和研究。在施工中應充分調查和研究下述地基條件：持力層的強度和深度、有無礫石層或卵石層及其粒徑的大小、持力層以上的各土層的軟硬及其特性、地下有無障礙物等。只有對以上各種地質情況充分了解，才能比較合理、科學地選擇施工工藝和施工參數(shù)，同時對容易出質量事故的地層采取針對性的防范措施，減少質量事故的發(fā)生。

5.2偏差的控制

灌注樁成孔施工的允許偏差應滿足規(guī)范要求：單樁、條形樁基沿垂直軸線方向和群樁基礎中的邊樁，其樁位允許偏差應控制在d/6且不大于l00mm；條形基礎沿軸線方向和群樁基礎中間樁，其樁位允許偏差應控制在d/4且不大于150mm。因為已經成樁的鉆孔樁事后是無法進行糾偏的，所以在施工中必須嚴格控制樁位偏差。經基礎開挖以后，如果發(fā)現(xiàn)有樁位偏差不能滿足規(guī)范和設計要求，則必須采取補救措施。一般情況下，如果偏差不是很大，設計會考慮加大承臺或地梁等技術措施進行處理；如果偏差很大，一般只能采取補樁進行處理，而補救起來也很困難，因為此時基礎已開挖，給機械設備的安裝、移位、施丁操作等都會帶來極大的不便。

為了有效地對樁位偏差進行控制，首先要把好測量關，每個樁位必須復核，避免機組人員采用“十”法進行定位開鉆；最好使用全站儀進行測放，因為使用經緯儀和鋼尺容易發(fā)生人為的誤差或錯誤。其次，安放鋼筋籠時在頂籠四周必須設置砂漿墊塊，防止鋼筋籠偏位，因為樁位偏差一般是以鋼筋籠的中心作為樁中心來進行驗收的。

6結語

總而言之，在施工前要認真熟悉設計圖紙及有關施工、驗收規(guī)范，核查地質和有關灌注樁方面的資料，對灌注樁在施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進行分析后制訂出施工質量標準、驗收實施方案和每根樁的施工記錄，以便有效地對樁基施工質量加以控制。