鉆孔灌注樁樁身質(zhì)量事故補救措施

王國愛

（甘肅省定西市農(nóng)村公路建設(shè)養(yǎng)護(hù)管理處，甘肅 定西 743000）

1 前言

鉆孔灌注樁樁基整個施工過程中，不論是鉆孔、鋼筋籠下放、清孔、導(dǎo)管上拔、澆筑等工序都會受諸多因素的影響，發(fā)生樁孔縮徑、塌孔，樁身混凝土嚴(yán)重離析甚至斷樁、樁底沉墊過厚等工程事故是在所難免的，如何可靠、快速、低耗地處理樁基質(zhì)量事故，直接影響到工程的質(zhì)量、安全、工期及造價。

2 項目概況

甘肅黃土地區(qū)某二級公路項目，新建中橋1 座、大橋6 座，均為裝配式預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁，下部結(jié)構(gòu)樁基均為鉆孔灌注樁，共有104 根，樁基均在深度20m 以上，最大樁徑200cm，最大樁長6500cm。項目工程建設(shè)中3 座大橋（以下簡稱1 號、2 號、3 號大橋）的部分樁基施工過程中，結(jié)合樁基實際情況和特點采用質(zhì)量補救措施后經(jīng)檢測均達(dá)到Ⅱ類以上，1 號橋樁徑130cm，跨徑為20m；2 號、3 號橋樁徑200cm，跨徑為40m。

3 樁身質(zhì)量補救措施

3.1 孔壁坍塌的補救

容易造成孔壁坍塌的原因很多，比如泥漿比重及濃度不符合要求，地下水位有較高的承壓力，地下巖層有滲流水或者孔洞，鉆孔機(jī)具沖擊力過大，樁身成孔速度過快，孔壁來不及形成泥膜保護(hù)層等因素。1 號大橋下伏基巖為中元古界秦嶺巖組地層，巖性系花巖片麻巖，主要礦質(zhì)成分為石英、鉀長石、黑云母，巖質(zhì)堅硬。該橋0#0 樁長為22m，在沖擊鉆孔鉆進(jìn)中，發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡和泥漿突然漏失，通過現(xiàn)場分析和根據(jù)各樣數(shù)據(jù)記錄分析，造成該施工事故的原因為鋼筋籠觸壁造成孔壁坍塌。補救措施：采用回填重新鉆孔。判明坍塌位置，并使用黏土回填至坍塌標(biāo)高1.5m，3-5 天后開鉆，如果孔壁坍塌嚴(yán)重時應(yīng)全部回填并重新埋置護(hù)筒。11#1 樁長為24m，安放鋼筋籠時出現(xiàn)孔壁塌陷，補救措施：采用提升鋼筋籠的處理方法，第一步利用4m 枕木搭建足夠承載力的施工提升平臺，并開始降水位至鋼筋籠頂部外漏1-2m。第二步根據(jù)樁的自重、樁周圍摩阻力、回填砂摩擦因數(shù)等結(jié)合提升力公式計算提升力。第三步為調(diào)用250KN 吊車2 臺，吊筋采用Ф20 鋼筋，將鋼筋籠垂直起吊。第四步進(jìn)行二次清孔，清除坍塌物。該方法對鋼筋籠加工質(zhì)量要求高，當(dāng)鋼筋籠提升力過大時不宜采用，施工過程中為避免類似的問題發(fā)生，施工人員必須嚴(yán)格按照施工和設(shè)計規(guī)范進(jìn)行施工，提前謀劃和編制應(yīng)急預(yù)案預(yù)防事故發(fā)生，下放鋼筋籠前，及時調(diào)整泥漿比重確保孔壁水壓力，保證樁身的完整性。

3.2 縮孔的補救

是鉆孔樁施工中最為常見的質(zhì)量問題

主要原因：

1）地質(zhì)構(gòu)造中含有軟弱層，在鉆孔通過該層中，軟弱層在土壓力的作用下，向孔內(nèi)擠壓形成縮孔。

2）地質(zhì)構(gòu)造中塑性土層，遇水膨脹，形成縮孔。

3）鉆頭磨損過快，未及時補焊，從而形成縮孔。

其中在2 號大橋4#1 樁長45m 樁基巖性系泥巖及砂巖，主要礦物成份為粘土礦物，巖質(zhì)極軟。因此開始時使用旋挖鉆，初期鉆孔進(jìn)度快，當(dāng)樁身達(dá)到30m 處強風(fēng)化泥巖層時出現(xiàn)縮孔縮徑不能保證樁身質(zhì)量。

補救措施：改用沖擊鉆并采用優(yōu)質(zhì)泥漿，加大泥漿的泵送量，加快鉆孔通過鉆錘上下反復(fù)掃孔的辦法使縮徑部分達(dá)到設(shè)計孔徑。

3.3 鋼筋籠澆筑時上浮的補救

3 號大橋5#0 樁長33m，由于C30 混凝土首次灌注過程中導(dǎo)管埋深度超過2m 以上，使得上層混凝土澆注時間較長，近似于初凝，具有一定強度和粘附性，混凝土與鋼筋籠之間具有了一定的握裹力，第二次灌注混凝土速度過快，而此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，出現(xiàn)了鋼筋籠上浮現(xiàn)象。

補救措施：立刻停止混凝土的灌注，并準(zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深和己灌注混凝土的高程，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行灌注，同時放慢灌注速度，混凝土配合比減緩初凝時間。

3.4 樁底沉渣量過多的補救

樁底沉渣量過多主要原因有清孔不徹底或未進(jìn)行二次清孔，泥漿比重較小或者泥漿注入量不足而難于使沉渣浮起，等待時灌注時間過長，鋼筋籠樁吊放時碰撞孔壁等。

樁底沉渣量過多的補救措施：首先進(jìn)行二次清孔，采用性能較好的泥漿，保證比重在1.25 左右并高出護(hù)筒底部90cm，鉆頭提高至孔底15cm 左右，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時間不少于30 分鐘，同時，在護(hù)筒的外側(cè)50 ～100cm 范圍內(nèi)打埋四根保護(hù)樁可以起到控制鋼筋籠的吊裝定位作用。鋼筋籠吊放過程中，如果鋼筋籠的軸向位置未對準(zhǔn)孔位，將會發(fā)生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土?xí)湓跇兜祝蝗缓蟮蹁摻罨\，確保其中心與樁身中心保持一致，避免碰撞孔壁，使用冷壓接頭工藝對接鋼筋籠，縮短時間，減少空孔時間，從而減少沉渣，完成鋼筋籠吊放后。最后檢查沉渣量，如果滿足規(guī)范要求便開始灌注混凝土，對于導(dǎo)管底部至孔底的距離宜選用為30 ～40mm，確保足夠的混凝土儲備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下的1.0m 以上，通過混凝土灌注時的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，清除沉渣實現(xiàn)補救效果。

3.5 斷樁的補救

斷樁屬于嚴(yán)重的質(zhì)量事故，主要原因：

1）澆灌混凝土?xí)r，測定混凝土表面標(biāo)高出現(xiàn)錯誤的操作，造成了導(dǎo)管埋深過小，出現(xiàn)拔脫提漏現(xiàn)象形成夾層斷樁。

2）導(dǎo)管埋深過大，以及灌注時間過長，混凝造成土流動性降低，從而增大混凝土與導(dǎo)管壁的摩擦力，在提升時連接螺栓拉斷或?qū)Ч芷屏讯a(chǎn)生斷樁。

3）導(dǎo)管埋深過大，灌注時間過長，坍落度過大時會產(chǎn)生離析、卡管現(xiàn)象，造成斷樁。

4）斷樁的補救措施

（1）接樁法。適用于斷樁位置距地面線較近的情況，首先對樁進(jìn)行聲波檢測，確定好斷樁位置。開挖時使用鋼筋箍圈加固的20#素混凝土進(jìn)行護(hù)壁，人工鑿樁，鑿至斷樁部位以下，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焊接接長10d 以上，再澆混凝土至設(shè)計標(biāo)高。

（2）鉆孔注漿法。對于樁身聲波檢測出現(xiàn)PSD 值偏大，聲波局部畸形，則樁身局部有離析、縮徑，可用鉆機(jī)鉆到質(zhì)量缺陷下1 倍樁徑處，進(jìn)行清洗后高壓注射高強水泥漿。

4 結(jié)語

鉆孔樁事故補救措施的方法有很多，操作起有一定的難度，如有不當(dāng)都會對建設(shè)工程的質(zhì)量、進(jìn)度和安全造成不可忽視的影響。因此，橋梁鉆孔灌注樁施工，應(yīng)采取各項預(yù)防措施，并制定相適應(yīng)的補救措預(yù)案，雙保險，做到每道工序嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化施工，加強現(xiàn)場技術(shù)人員業(yè)務(wù)培訓(xùn)，樹立質(zhì)量安全意識，落實責(zé)任，工作任務(wù)分工明確，盡最大努力杜絕事故確保樁基質(zhì)量。