沖孔灌注樁施工中常見(jiàn)問(wèn)題與預(yù)防措施

楊雷

摘 要：沖孔灌注樁的主要優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、操作易掌握、可連續(xù)施工，施工效率高，成本低，可以通過(guò)各種松散、軟弱地層，并可沖入基巖，由于其適應(yīng)性廣而被廣泛應(yīng)用于各種樁基礎(chǔ)。本文針對(duì)沖孔灌注樁成孔、清孔、水下混凝土灌注施工過(guò)程中容易出現(xiàn)的事故，提出了預(yù)防和處理事故的工藝技術(shù)措施。

關(guān)鍵詞：沖孔灌注樁；質(zhì)量事故；預(yù)防；處理

1 前言

沖孔灌注樁的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)便、可連續(xù)施工，成本低。由于其適應(yīng)性廣被應(yīng)用于各種樁基礎(chǔ)。由于施工是在水下進(jìn)行，工作人員無(wú)法直接接觸到，往往會(huì)由于疏忽或其它原因，造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故。

2 沖孔事故的原因及預(yù)防處理

2.1 塌孔原因及預(yù)防和處理

2.1.1 原因

（1）泥漿相對(duì)密度不夠或其它泥漿性能指標(biāo)不符合要求。（2）未及時(shí)補(bǔ)充泥漿，孔內(nèi)水流失等造成孔內(nèi)水頭高度不夠。（3）護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機(jī)直接接觸在護(hù)筒上，由于振動(dòng)造成孔口坍塌，繼而擴(kuò)展成較大坍孔。（4）在松軟砂層中沖進(jìn)進(jìn)尺太快。（5）沖擊錐傾倒，撞擊孔壁，或爆破處理孔內(nèi)孤石、探頭石、炸藥量過(guò)大，造成過(guò)大震動(dòng)。（6）水頭太高，使孔壁滲透漿或護(hù)筒底形成反穿孔。（7）吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。

2.1.2 預(yù)防和處理方法

（1）在松散粉砂土或流砂中沖進(jìn)時(shí)，控制進(jìn)尺速度，選用高質(zhì)量泥漿。（2）水位變化過(guò)大時(shí)，采用升高護(hù)筒，增高水頭等措施保證水頭相對(duì)穩(wěn)定。（3）發(fā)生孔口坍塌時(shí)，重新埋設(shè)護(hù)筒后再鉆。發(fā)生孔內(nèi)坍塌，回填砂和粘質(zhì)土到坍孔處以上1m～2m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填，待回填物沉積密實(shí)后再進(jìn)行鉆進(jìn)。（4）清孔時(shí)應(yīng)指定專(zhuān)人補(bǔ)漿（或水），保證孔內(nèi)水頭高度。（5）吊入鋼筋骨架時(shí)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。

2.2 鉆孔偏斜的預(yù)防和處理

（1）原因。①鉆機(jī)不平或地面不均勻沉降使鉆機(jī)底座傾斜導(dǎo)致沖孔傾斜。②沖孔時(shí)遇有傾斜度的軟硬土交界處或巖石傾斜處。

（2）預(yù)防和處理方法 。①安裝鉆機(jī)時(shí)要使底座水平，并經(jīng)常檢查校正。②在有傾斜的軟、硬地層鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺，低速?zèng)_進(jìn)。

2.3 糊鉆和埋鉆的原因及處理方法

（1）原因。因沖程太大、泥漿粘度過(guò)高、鉆渣量大，導(dǎo)致沖錐被糊住或被埋住。

（2）預(yù)防和處理辦法。調(diào)節(jié)泥漿的相對(duì)密度和粘度，適當(dāng)增大泵量或向孔內(nèi)投入適量砂石解決泥包糊鉆，減少?zèng)_程適當(dāng)控制進(jìn)尺。

2.4 縮孔

（1）原因。①鉆錐焊補(bǔ)不及時(shí)，鉆錐嚴(yán)重磨耗。②地層中有軟塑土（俗稱(chēng)橡皮土），遇水膨脹后使孔徑縮小。

（2）預(yù)防和處理辦法。①及時(shí)修補(bǔ)磨損的鉆頭。②用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊住鉆錐上下、左右反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑。

2.5 梅花孔的原因及預(yù)防辦法

（1）原因。①泥漿濃度太稠，轉(zhuǎn)向裝置又失靈，阻力大。沖擊錐不能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。②沖程小沖擊錘剛提起又落下，沖擊錐得不要到足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間。

（2）預(yù)防及處理辦法 。①經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置的靈活性，及時(shí)修或更換失靈的轉(zhuǎn)向裝置。②選用適當(dāng)粘度和相對(duì)密度的泥漿，并適時(shí)掏渣。③用低沖程時(shí)，每沖擊一段換用高一些的沖程沖擊，交替沖擊修整孔形。④出現(xiàn)梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填鉆孔，重新沖擊。

2.6 清孔后沉淀厚度過(guò)大

（1）原因。①清孔不徹底。或清孔后的泥漿比重過(guò)大，混凝土的沖擊力不能完全將樁孔底部的泥漿反起。②清孔之后到混凝土的開(kāi)灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。③灌注混凝土的導(dǎo)管下端距離樁孔底部過(guò)高，影響了混凝土的沖擊力對(duì)樁孔底部泥漿的反起效果。初始灌注的混凝土塌落度過(guò)小、流動(dòng)性差，影響了混凝土的沖擊作用而造成底部混漿。導(dǎo)管內(nèi)壁過(guò)于粗糙，影響了混凝土的沖擊作用，造成底部沉淀。

（2）預(yù)防和處理方法 。①認(rèn)真檢查清孔階段的巖渣料徑，以及清孔后的泥漿比重。②控制好清孔后的停置時(shí)間和導(dǎo)管下端到樁孔底部的距離。③控制好混凝土的塌落度，確保其流動(dòng)性；經(jīng)常清理導(dǎo)管內(nèi)壁，以確保其光潔度。

3 混凝土灌注成樁施工事故的預(yù)防和處理

水下混凝土灌注是沖孔灌注樁施工各環(huán)節(jié)中最重要的關(guān)鍵工序。常見(jiàn)事故的預(yù)防和處理方法有。

3.1 塞管

因混凝土和易性差、灌注時(shí)沖擊力不足等原因?qū)е滤禄炷凉嘧⑦^(guò)程中無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)為塞管。

（1）原因。①灌漿結(jié)束后未及時(shí)清洗，導(dǎo)管內(nèi)壁附有水泥硬塊，造成水泥栓塞無(wú)法順利通過(guò)，形成堵塞。②在導(dǎo)管安放過(guò)程中，接頭密封性能差，灌漿過(guò)程中出現(xiàn)接頭漏水，在導(dǎo)管接頭處形成砂石栓塞，造成堵塞。

（2）預(yù)防和處理方法。①首斗混凝土灌注前，應(yīng)將灌漿導(dǎo)管提離樁底0.30m，確保水泥栓塞順利通過(guò)。②灌漿結(jié)束后，清洗導(dǎo)管；安放導(dǎo)管時(shí)，檢查管內(nèi)是否存在水泥硬塊和異物，如有應(yīng)及時(shí)清除。③在安放導(dǎo)管過(guò)程中，安裝好接頭密封圈，避免接頭漏水。

3.2 埋管

3.2.1 原因

導(dǎo)管被混凝土埋死，無(wú)法往上提動(dòng)的現(xiàn)象，習(xí)慣上稱(chēng)為埋管。

（1）導(dǎo)管埋入混凝土面以下深度過(guò)大，未及時(shí)拆除導(dǎo)管，造成導(dǎo)管埋死。（2）在灌漿過(guò)程中，因外部停電或發(fā)電機(jī)組出現(xiàn)故障。

3.2.2 預(yù)防和處理方法

（1）灌漿過(guò)程中，導(dǎo)管應(yīng)保持合理的埋深。（2）現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備運(yùn)行良好的發(fā)電機(jī)組，以備外部停電等情況下使用，避免埋管事故。

3.3 鋼筋籠上浮

3.3.1 原因

（1）鋼筋籠頂部未加支撐或支撐未固定牢固；（2）混凝土面達(dá)到鋼筋籠底部時(shí)，導(dǎo)管埋深過(guò)淺，澆注速度過(guò)快，使混凝土對(duì)下落沖出導(dǎo)管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠重力所引起的。

2.3.2 預(yù)防和處理方法

（1）為防上浮，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土上升到骨架底口4m以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于籠底2m以上，即可恢復(fù)正常灌注。（2）當(dāng)出現(xiàn)上浮時(shí)，停止灌注，利用護(hù)筒、漏斗和鉆機(jī)等設(shè)備對(duì)其進(jìn)行控制，放慢速度繼續(xù)澆注。

3.4 樁身夾泥或斷樁

施工中泥漿或泥漿與水泥砂漿混合物把灌注的混凝土隔成上下兩段，使混凝土變質(zhì)或截面積受損，形成斷樁。

3.4.1 原因

（1）灌注時(shí)間長(zhǎng)，混凝土失去流動(dòng)性，而繼續(xù)灌注的混凝土沖破表層而上升，將混有泥漿的表層覆蓋包裹。（2）導(dǎo)管提升過(guò)猛，導(dǎo)管埋入混凝土深度不足，形成斷樁。（3）混凝土每次的灌注高度不足或由于導(dǎo)管埋深統(tǒng)計(jì)錯(cuò)誤引起斷樁事故。（4）當(dāng)混凝土卡管或嚴(yán)重漏水，拔出導(dǎo)管處理故障后，未將已灌注的混凝土清除，就恢復(fù)灌注也會(huì)形成斷樁。

3.4.2 預(yù)防和處理方法

（1）澆注設(shè)備要滿(mǎn)足混凝土連續(xù)施工要求，在灌注混凝土前，要對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行泌水試驗(yàn)。（2）在離地面較淺時(shí)，可清出新鮮混凝土，再澆注混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高。（3）離地面較深時(shí)，應(yīng)分析原因。對(duì)計(jì)劃重做的樁，按新孔灌注混凝土。

4 小結(jié)

雖然我們對(duì)沖孔樁已有一定的認(rèn)識(shí)，但是由于沖孔樁是一種施工中樁孔和樁身均不可見(jiàn)的樁基形式，與人工挖樁、錘擊預(yù)制樁等樁孔或樁身可見(jiàn)的樁基形式相比，要確保沖孔樁的施工質(zhì)量，將面對(duì)更多的困難。故此，我們?cè)谑┕r(shí)，對(duì)沖孔樁施工工藝一定要有深入的理解，沖孔樁的施工質(zhì)量才有保證。

參考文獻(xiàn)：

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