淺談如何防治鉆孔灌注樁鉆孔施工時質量通病

　　鉆孔灌注樁作為一種基礎形式，目前在我國廣泛使用在鐵路橋梁、公路橋梁、城市各種橋梁中，這是因為這種施工方法，可以變水下作業(yè)為水上施工，從而大大簡化施工，縮短工期，降低了工程造價，而且所需設備簡單，操作方便。但其施工質量難于控制，發(fā)生事故后又較難處理。因此如何在施工工藝上采取一些措施，盡量避免或杜絕質量事故的發(fā)生，以確保施工順利進行，一直是工程技術人員探討的課題。筆者根據自己施工多座灌注樁橋梁的實踐經驗，談談這方面的體會。

　　一、鉆進中坍孔

　　在鉆孔過程中，如果鉆孔內水位突然下降，孔口冒細密的水泡，就表示已坍孔。此時，出渣量顯著增加而不見鉆頭進尺，但鉆孔負荷顯著增加，泥漿泵壓力突然上升，造成憋泵。一旦坍孔，鉆孔便無法正常進行，易造成掉鉆、埋鉆事故。

　　防治措施：

　　1、在松散粉砂土或流砂中鉆孔時，應選用較大比重，粘度的泥漿。一般選用優(yōu)質黃泥制作黃泥漿，要求黃泥中不得含有沙石等雜質，塑性指數(shù)大于22。并放慢進尺速度(鉆孔進尺的平均速度一般控制在6-7米/h為宜)，也可投入粘土摻片石或卵石，低錘沖擊，將粘土膏、片石卵石擠入孔壁穩(wěn)定孔壁。

　　2、根據不同地質，調整泥漿比重。確保泥漿具有足夠的稠度確?？變韧馑徊?，維護孔壁穩(wěn)定。黃泥漿的比重控制在1.25～1.30左右，數(shù)量不少于單樁井孔體積的2倍。實踐證明：高質充足的黃泥漿是確保鉆孔灌注樁施工質量的關鍵之一。鉆制井孔上段6～7米時，可不必向井孔內輸入高壓水，讓鉆渣自然形成濃稠的低質泥漿護壁，特別是護住護筒底腳處的井壁(這一位置最易坍塌)。

　　3、清孔時應指定專人負責補水，保證鉆孔內必要的水頭高度，中段6～7m可輸入高壓水承壓清孔。下段6～7m輸入黃泥漿，如此作法，既有效地保證了施工質量，又節(jié)省了費用較高的黃泥用量。

　　4、發(fā)生孔口坍塌時，可立即拆除護筒并回填鉆孔，重新埋設護筒再鉆坍孔部位不深時，可用深埋護筒法，將護筒周圍土夯實填密實重新鉆孔。

　　5、發(fā)生孔內坍塌時，判明坍塌位置，回填砂和粘土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1～2m。如坍孔嚴重時應全部回填，待回填物沉積密實后再進行鉆進。

　　二、鉆孔偏斜

　　現(xiàn)場鉆成的樁孔，垂直樁不豎直，斜樁斜度不符合要求的標準或樁位偏離設計樁位等稱為鉆孔偏斜。鉆孔偏斜會會使灌注樁施工時鋼筋籠難吊入，或造成樁的承載力小于設計要求造成鉆孔偏斜的原因大致有五個方面：

　　1、鉆孔中遇有較大孤石或探頭石。

　　2、在有傾斜度的軟硬地層交界處，巖面傾斜處鉆進，或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進，鉆頭受力不均

　　3、擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。

　　4、鉆機底座未安置水平或產生不均勻沉陷。

　　5、鉆桿彎曲，接頭不正。

　　防治措施：

　　1、安裝鉆機時要使轉盤，底座水平，起重滑輪輪軸，固定鉆桿的卡孔和護筒中心三者在一條豎直線上。并經常檢查校正。

　　2、由于主動鉆桿較長，轉動時上部擺動過大，必須在鉆架上增設導向架，控制鉆桿上的提引水籠頭，使其沿導向架向中鉆進。

　　3、鉆桿、接頭應逐個檢查，及時調正。主動鉆桿彎曲，要用千斤頂及進調直。

　　4、在有傾斜的軟硬地層中鉆進時，應吊著鉆桿控制進尺，低速鉆進?；蚧靥钇?、卵石沖平后再鉆。

　　5、在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔，使孔正直。

　　6、偏斜嚴重時應回填砂粘土到偏斜處，待沉積密實后再繼續(xù)鉆進，也可以在開始偏斜處設置少量炸藥(少于1kg)爆破，然后用砂石和砂礫石回填到該位置以上1m左右，重新沖鉆。

　　三、縮孔

　　產生孔徑小于設計孔徑現(xiàn)象稱為縮孔?？s孔產生鋼筋籠的砼保護層過小及降低樁承載力的質量問題。產生縮孔主要原因有：

　　1、鉆具焊補不及時，嚴重磨損的鉆錐往往鉆出比設計樁徑徑稍小的孔。

　　2、鉆進地層中有軟塑土，遇土膨脹后使孔徑縮小。

　　防治措施：

　　1、經常檢查鉆具尺寸，及時補焊或更換鉆齒。有軟塑土時，采用失水率小的優(yōu)質泥漿護壁。

　　2、采用鉆具上、下反復掃孔的方法來擴大孔徑。

　　四、掉鉆、卡鉆和埋鉆

　　鉆頭補卡住為卡鉆，鉆頭脫開鉆桿掉入孔內為掉鉆。掉鉆后打撈造成坍孔為埋鉆。出現(xiàn)上述現(xiàn)象影響鉆孔正常進行延誤工期。造成人力和財力的浪費。產生此現(xiàn)象的原因是：

　　1、沖擊鉆孔時鉆頭旋轉不勻，產生梅花形孔?；蚩變扔刑筋^石等均能發(fā)生卡鉆。傾斜長護筒下端被鉆頭撞擊變形及鉆頭傾倒，也能發(fā)生卡鉆。

　　2、卡鉆時強提、強扭，使鉆桿、鋼絲繩斷裂;鉆桿接頭不良、滑絲;電機接線錯誤，使不能反轉的鉆桿松脫，鉆桿、鋼絲繩、聯(lián)結裝置磨損，未及時更換等均造成掉鉆事故。

　　防治措施：

　　1、經常檢查轉向裝置，保證靈活，經常檢查鉆桿、鋼絲繩及聯(lián)結裝置的磨損情況，及時更換磨損件，防止掉鉆。

　　2、用低沖程時，隔一段時間要更換高一些的沖程，使沖錐有足夠的轉動時間，避免形成梅花孔而卡鉆。

　　3、對于卡鉆，不宜強提，只宜輕提鉆頭。如輕提不動時，可用小沖擊鉆沖擊，或用沖、吸的方法將鉆頭周圍的鉆渣松動后再提出。

　　4、對于掉鉆，宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈。

　　5、對于埋鉆，較輕的是糊鉆，此時應對泥漿稠度，鉆渣，進出口，鉆桿內徑大小，排渣設備進行檢查、計算，并控制適當?shù)倪M尺。若已嚴重糊鉆，應停鉆提出鉆頭，清除鉆渣，沖擊鉆糊鉆時，應減小沖程，降低泥漿稠度，并在粘土層上回填部分砂、礫石。如是坍孔或其他原因造成的埋鉆，應使用空氣吸泥機吸走埋鉆的泥砂。提出鉆頭。

　　五、護筒冒水、鉆孔漏漿

　　護筒外壁冒水，護筒刃腳或鉆孔壁向孔外漏泥漿的現(xiàn)象稱為護筒冒水、鉆孔漏漿。一旦漏漿，護筒內承壓水頭高并得不到保障，易引發(fā)坍孔，也會造成護筒傾斜、位移及周圍地面下沉。產生上述現(xiàn)象的原因有：

　　1、護筒埋設太淺，周圍填土不密實，或護筒的接縫不嚴密，在護筒刃腳或其接縫處產生漏水。

　　2、鉆頭起落時，碰撞護筒，造成漏水。

　　3、鉆孔中遇有透水性強或地下水流動的地層。

　　4、護筒內水位過高。

　　防治措施：

　　1、埋設護筒時，護筒四周土要分層夯實，土質量選擇含水量適當?shù)恼惩?。外護筒一般采用鋼制護筒，內徑2米左右為宜，其主要作用是固定樁位，控制孔口有一定的水頭，保護孔口塌陷，不穿孔。在旱地上埋設外護筒一般采用挖埋法。埋置深度以進入好土1米以上為宜，并在護筒周圍對稱地、均勻地回填最佳含水量的粘土(最好選用黃土)要分層回填夯實，以達到最佳密實度。在水中埋設外護筒可采用振動加壓下沉法。護筒底一定要下沉至硬土1米左右，否則易坍塌、穿孔。

　　2、起落鉆頭，要注意對中，避免碰撞護筒。

　　3、有鉆孔漏漿相應情況時，可增加護筒沉埋深度，采取加大泥漿比重，倒入粘土慢速轉達動，用沖擊法鉆孔時，還可填入片石、碎卵石土，反復沖擊增強護壁。

　　4、適當降低護筒內的水頭。施工中，嚴格控制好護筒內水位，一般情況下，以保護高于筒外施工水位1.5m為宜。水頭過高易從護筒底腳處產生空孔現(xiàn)象，水頭過低又會減弱井孔內的水壓外滲護壁作用，甚至產生“反滲”現(xiàn)象。

　　5、護筒刃腳冒水，可用粘土在周圍填實、加固。如護筒接縫漏水，可用潛水工下水進行作業(yè)堵塞。

　　6、如護筒嚴重下沉、位移，則應返工重埋護筒。

　　7、鉆孔孔壁漏水，可倒入粘土或填入片石、碎卵石土，以增強護壁。

　　六、清孔后孔底沉淀超厚

　　如只用掏渣法清孔或采用噴射清孔法或用加深孔底深度的方法代替清也就會使清孔后孔底沉淀超厚。清孔的目的是抽、換孔內泥漿，降低孔內水的泥漿相對密度。掏渣法、噴射法及加深孔底均未達到清孔的目的，不僅使樁尖承載力降低;且易引起樁身砼產生來泥或有灰層，甚至發(fā)生斷樁。產生孔底沉淀超厚的原因主要有：

　　1、掏渣法清孔只能去除孔底粗粒鉆渣，不能降低泥漿的相對密度，灌注砼時，會有部分泥漿成分沉淀至孔底使樁尖沉淀層加厚。

　　2、噴射清孔時，射水(或射風)的壓力過大易引起坍孔，壓力過小，又不能有效翻動孔底沉淀物。

　　3、加深孔底不能降低孔內水中泥漿的相對密度，同時，加深孔底增加的承載力不能補償未清孔造成的承載力損失。

　　防治措施：

　　1、清孔應根據設計要求、鉆孔方法、機具設備條件和土層情況選定適應方法，應達到降低泥漿相對密度，清除鉆渣清除沉淀層或盡量減少其厚度的目的。

　　2、對于各種鉆孔方法，采用抽漿清孔法清孔最徹底。清孔中，應注意始終保護孔內流水頭，以防坍孔。

　　3、清孔后，應從孔口、孔中部和孔底部分提取泥漿。測定要求的各項指標。要求這三部分指標的平均值，應符合質量標準的要求。

　　4、柱承樁清孔后，將取樣盒吊到孔底，灌注水下砼前取出樣盒檢查沉淀在盒內的渣土，其厚應不大于設計規(guī)定。

  二級結構工程師

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