沿海圍墾工程中水閘基礎鉆孔灌注樁施工問題分析

白瑞春

(溫州廣匯水利建設有限公司，浙江 溫州 325000)

1 工程概述

以某濱海圍墾工程為研究對象，該項目圍墾面積約為333.33hm2，所在區域地形十分平坦，從西北向東南看，呈現為傾斜狀態，涂面有雜草覆蓋，且有蟹塘、魚塘等。該地域的地形比較單調，在河口位置，有大量泥沙沉積，對于海涂發育具有促進作用。當地的海岸線處于平直狀態，該地區氣候為亞熱帶海洋季風氣候，春季有較多雨水。該工程水閘主體建筑標準為3級，臨時建筑包含圍堰等標準為5級。水閘洪水標準的設計為20a一遇的內部排澇標準。鋼筋混凝土樁是水閘基礎，其樁徑600ram，另外，根據結構和承載力要求分布，摩擦樁樁長分別為38m、25m、23m、18m、15m。

2 水閘基礎鉆孔灌注樁施工中存在的問題

2.1 孔內水位突然降低問題

在本工程水閘基礎鉆孔灌注樁施工中，出現孔內水位降低，孔中有細密水泡冒出，鉆機負荷量增加，出渣量增多等狀況，這表明孔內可能出現了坍塌現象。一般在砂性土、粉性土中進行地基鉆孔，易發生這種情況。在泥漿護壁過程中，要確保泥漿比重符合要求，若護壁效果不佳，埋深較淺或者護筒發生變形，便會誘發漏水現象。在孔內，水位高度欠缺，水頭壓力不夠，進程速度快，均會造成孔內出現坍塌。

2.2 鉆孔偏斜問題

在本工程施工中，鉆孔灌注樁發生鉆孔偏斜，其中心線難以保持垂直狀態，影響了荷載設計。在本工程護筒埋設過程中，若出現的傾斜現象，鉆機底座水平度無法保持，或者鉆機不能擺放穩定，導致鉆臺沉陷，出現不均勻現象。如果在鉆進的同時，出現了較大的探頭石與孤石，土層的軟硬度很難把握，也可能出現鉆頭受力不均現象。

2.3 孔徑大小與設計孔徑大小不符

在本工程灌注樁施工時，成孔后，孔徑大小與設計孔徑大小不符，鉆孔實際孔徑比設計孔徑要小，這就被稱為縮頸。在沖擊過程中，鉆錐無法靈活轉動，因泥漿黏稠度過高，便會對鉆錐轉動造成影響，這會損耗鉆錐，導致其無法及時更換或焊接。由于本工程地層中有軟土層，一旦遇水后，孔徑便會縮小，泥漿會有大量水分流失，從而形成厚泥皮。在泥頁巖地層中，由于地層軟化和膨脹造成縮頸現象。水閘樁位結構布置，見圖1。

圖1 水閘樁位結構布置

2.4 混凝土將鋼筋架頂起

混凝土將鋼筋架頂起被稱為浮籠，誘發浮籠的相關影響因素非常多，鋼筋骨架如果在牢固性上不夠，在空口上，沒有利用電焊將其固定；在吊裝提升導管作業時，鋼筋籠被掛到;混凝土在灌注的同時，灌注到鋼筋籠下方，在這個時候將導管提升，致使導管底端與鋼筋籠僅距1m，使其導管內流出，有著較大的沖擊力，對于鋼筋籠上浮有著推動作用。最終混凝土表面開始出現硬凝結情況，從而導致鋼籠浮起。

2.5 斷樁問題

對于本工程施工，發生斷樁情況主要有：

1)灌注中，發生堵塞導管又未能處理好，導致斷樁。

2)如果管道進水處理不及時，導致兩層混凝土中部分產生有泥漿渣土的截面，引發斷樁。

3)混凝土拌和物發生離析使樁身中斷。

4)因澆筑時間過長，第一批混凝土已初步凝固，后面澆筑的混凝土沖破頂層與泥漿混合，造成斷樁。

5)澆筑混凝土時，管道的提升幅度太大，導致管道底部混凝土澆筑液面漏出，形成泥漿夾層截面，引發斷樁。

3 水閘基礎鉆孔灌注樁施工的完善措施

3.1 加強孔內坍塌問題的處理

在本項目泥漿護壁施工中，注意控制泥漿比例，比例過大或過小都會影響鉆進的深度。在鉆孔前，要對護筒進行檢查，觀察護筒是否存在漏洞與變形狀況，鉆進時要以地基土質情況為依據，對護筒埋深進行合理控制，確保孔內水頭壓力更大；如果土層地質較好，水頭高度可以控制在1-1.5m；如果土層屬于砂土、粉塵性質，由于其比較容易坍塌，以其實際情況為依據，將水頭高度控制在1.5-2m；但在某些特殊情況下，需將水頭高度設置成3cm。同時，沖程進度和進鉆速度必須有一定的控制。一旦發現孔口塌陷，必須拆除護筒，通過回填鉆孔，重新埋設護筒。在發生孔內坍塌時，需明確坍塌的具體位置，利用黏土進行回填，當其處于沉淀密實狀態后，需要再次鉆進，使泥漿護壁得以加固。

3.2 積極處理鉆孔偏斜問題

在本工程護筒埋設過程中，采用GA-1型灌注樁檢測系統和高度、筒徑、垂直度等檢測工具。在樁架安裝后，要立刻進行檢測，并作出相應調整，確保樁架處于垂直平穩狀態。如果觀測到探頭石、巨型孤石，可以用鉆機打碎石頭；在鉆進過程中，要把進程速度控制在合理范圍內，以低速鉆進；同時，要注意檢查接頭和鉆孔，如有變形，應及時更換鉆桿。一旦鉆孔過程中發生偏斜，需將鉆頭提起，上下反復鉆進，若在糾正之后還無法發揮作用，要進行中局部回填，然后再次鉆進。

3.3 做好孔徑大小的控制

首先需要對鉆錐進行檢查，并及時對其更換與修補，同時要對泥漿質量嚴格控制，便于使失水量減少，成孔速度也可以加快。成孔的時候，孔壁會形成泥皮。如果孔壁沒有發生滲水現象，膨脹現象也不會產生。如果產生縮頸，可以通過上下連續掃孔，將孔徑擴大，便于保障孔徑大小符合要求。

3.4 優化鋼筋籠制作

要想防治浮籠的發生，需要做好鋼筋籠，并使鋼筋籠在孔口進行點焊或者綁扎。導管應沿孔徑中心適當控制，在混凝土澆筑前要完成升降試驗。在混凝土澆筑頂面與鋼筋底部之間的距離為1m時，要降低澆筑速度。如果拌合物上升，與底部距離相差超過4m，需將導管提升，根據以往的灌注速度，完成灌注工作。鋼筋上浮現象一旦出現，要及時停止混凝土澆筑；重新計算管道埋深，確定澆筑標高，通過提升管道，重新澆筑，直到解決上浮問題。

3.5 合理進行斷樁的控制

首先，管道應有足夠的抗拉強度，可以承受自身的重量和澆筑混凝土后的重量。其內徑要保持一致，且內壁光滑暢通；最下端一節的導管長度一般為4m，在導管底部不能存在法蘭盤。然后，嚴格控制導管埋入的深度及抽管的幅度和速度。管道埋入混凝土中不宜過深或過淺，應及時測量混凝土澆筑深度，防止出現拔空。在混凝土澆灌前做好準備工作，確保混凝土澆筑施工連續緊湊地進行。單樁混凝土澆筑時間≤8h。要實時檢查混凝土混合物，以保證其符合各項標準的要求。另外，還需做好埋管工作，對混凝土標高進行測量，否則會出現埋深過大的情況。在下導管過程中，要注意導管出漿口與鉆孔底部的距離，要及時提升導管，確保導管埋入的深度。一旦出現埋管的情況，要采用機器將其拔出，如果無明顯效果，可通過加力將其拔斷，根據斷樁問題進行處理。成孔后，要用清洗液清孔，清孔作業必須滿足相關操作要求。在澆筑混凝土前，要完成孔徑測量，并計算所需灌注的混凝土量，提前做好準備工作，實現實時控制。

4 結 語

目前，鉆孔灌注注樁在水閘基礎工程中的施工應用比較常見，成樁質量關系到工程質量；如果其中某環節出現問題，便會影響整個工程質量。文章首先分析了圍墾工程中水閘基礎鉆孔灌注樁施工出現的問題，并針對這些問題，提出了相應的解決方案，有利于為日后的圍墾工程水閘基礎鉆孔灌注樁施工提供依據。