❶ 怎樣提高鑽孔灌注樁成孔質量
楊貞貴 （福建省金通建設集團有限公司，福州 350011）摘 要 鑽孔灌注樁被普遍應用於橋梁基礎，關繫到整個工程的質量，本文就鑽孔灌注樁施工中常見的孔壁坍塌、孔位傾斜、孔底沉渣過多，卡管等問題的原因進行分析，並提出相應的預防措施和處理意見。關鍵詞 鑽孔灌注樁 坍塌 傾斜 卡管 斷層 預防與處理 鑽孔灌注樁由於對各種地質條件的適應性，施工工藝成熟，簡單易操作且設備投入不是很大，因此在橋梁基礎中得到廣泛的應用。但由於鑽孔灌注樁施工大部分在地下及水下進行，其施工過程不易觀察，成樁後也不能進行開挖驗收，施工中的任何一個環節出現問題，都將直接影響整個工程的質量和進度，甚至給投資者造成巨大的經濟損失和不良的社會影響。因此，必須加強施工全過程中各環節的質量監控，採取各種有效的預防措施，保證或提高鑽孔灌注樁的成樁質量。1 常見的施工問題原因分析及處理以下筆者結合在鑽孔灌注樁施工中的經驗，淺談幾個常見問題出現的原因及預防處理。1．1孔壁坍塌（1）原因：主要有土質鬆散，泥漿護壁不良，遇有溶洞、裂縫，護筒內水位過高，鑽進速度過快，空鑽時間過長，成孔後灌注時間過長等。（2）預防措施：嚴格根據設計要求及樁位的水文地質情況選擇適當的鑽進方法，並確定護筒的埋置深度，當鑽孔內有承壓水時，護筒應高於穩定後的承壓水位2.0m以上，若地下水位不明，不穩時，則應先做試樁。根據鑽孔的工程地質情況、空位、鑽機性能、泥漿材料等選擇合適的泥漿，在鑽進過程中增加取樣次數，時刻判明地質及泥漿護壁情況，並做好記錄。成孔後，待灌時間一般不大於3小時，因此，鋼筋籠在鑽進過程中應加工完善。吊裝及焊接的過程中要對准孔位並盡量縮短時間，在灌注過程中保持施工質量的情況下，盡量縮短灌注時間。（3）處理方案：一旦發生坍孔，應立即採取相應措施。坍孔不嚴重時，可回填片石或土到坍孔位以上，採取改善泥漿性能，加高水頭，深埋護筒等措施，繼續鑽進。在坍孔較嚴重時，則應將鑽孔全部回填，待回填穩定後方可重鑽。1．2孔位傾斜（1）原因：鑽機支架不穩，地質松軟不均，土層呈傾斜狀分布，遇探頭石及其他硬物等。（2）預防措施：在鑽機就位前，場地必須平整、夯實，鑽機就位時，轉盤中心與鑽架上起吊輪在同一軸線。應盡量採用自重大，鑽桿剛度大的鑽機。（3）處理：當進入不均勻地層、傾斜狀地層以及遇到探頭石及其他硬物時，鑽進速度要慢，並在傾斜處吊起鑽頭反復掃鑽多次，以削去硬物，使孔位正直，當傾斜嚴重時，則應回填粘質土至傾斜處0.5m以上，待穩定後重新鑽進。1．3孔底沉渣厚度過大（1）原因：清孔不幹凈或未進行二次清孔；泥漿比重過小或注入量不足，無法將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過程中未對准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔後待灌時間過長，致使泥漿重新沉澱等。（2）預防措施：成孔後，應根據設計要求、鑽進方法、機具設備條件和地層情況等控制泥漿的比重和粘度，並通過提取泥漿試樣，進行泥漿性能指標試驗，不得用清水進行置換。鋼筋籠吊裝時，應使鋼筋籠的中心與樁的中心保持一致，避免碰撞孔壁，並採用先進的工藝加快鋼筋籠的對接速度，減少空孔時間，防止沉渣重新沉澱。（3）處理方案：灌注混凝土前，應重新測定沉澱厚度，如沉澱量不符合規范要求，則應利用導管進行二次清孔，直至沉澱厚度、泥漿比重等均符合規范要求。並保證首批混凝土的數量，使導管首次埋置深度大於1.0m，以利用混凝土的沖擊力徹底清除孔底沉渣。1．4卡管（1）原因：初灌時導管離孔底太近，防水栓堵管；混凝土的級配或水灰比不正確，流動性、和易性差，出現離析；混凝土中粗骨料粒徑過大；混凝土澆築不連續，在導管中停留時間過長，以及導管進水等等。（2）預防措施：加強對水下混凝土質量的控制，選用級配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒徑，不得大於導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且小於40mm；控制水灰比，或適當摻加外加劑，保證水下混凝土良好的流動性和和易性；控制導管底與柱孔底的間距，一般為0.4m，防止隔水栓卡管；導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，防止因導管進水導致離析及卡管。（3）處理方案：一旦發生卡管，應分析原因，並將導管拔出，若原混凝土表面尚未初凝，可用新導管重新插入後繼續澆築並採取補強處理；若無法繼續灌注，則應將已灌樁做廢棄處理，孔內回填穩定後重新成孔。1．5鋼筋籠上浮（1）原因：主要是由灌注混凝土時的強大沖擊力引起的。（2）預防措施：可以在鋼筋籠上施壓重物，並在上端焊定位筋。當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時，應降低混凝土的灌注速度。當混凝土面進入鋼筋籠一定深度後，可適當提升導管，增加鋼筋籠的埋深，增加鋼筋與混凝土的握裹力，以保證鋼筋籠不上浮。1．6斷樁夾層（1）原因：首批混凝土數量不足，導管拔離混凝土面等。（2）預防措施：嚴格控制首批混凝土數量，首批混凝土的數量應能滿足導管首次埋置深度（≥1.0m）和填充導管底部的需要。如圖所示。所需混凝土數量由式（1）計算，計算示意圖參見圖1。V≥ (H1+H2) πD2/4+ h1πd2/4 …………（1）式中，V-灌注首批混凝土數量；D-樁孔直徑；H1-樁孔底至導管底端距離，一般為0.4m；H2-導管初次埋置深度；d-導管內徑；h1-樁孔內混凝土達到埋置深度H 時，導管內混凝土柱平衡導管外壓力所需要的高度。
圖1 首批混凝土數量的嚴格控制在灌注過程中，嚴格控制導管的提升，經常測探井孔內混凝土面的高度，以確定提管高度和拆管節數，防止導管底口拔出已灌混凝土表面。混凝土的埋管深度宜保持在2-6m。（3）處理方案：若一旦由於疏忽或機械制動失誤，導致導管底口拔離混凝土表面，則應將導管重新清洗拼裝，並塞住底口壓入已澆築混凝土表面以下2.5m，然後按初灌混凝土的要求灌注。1．7短樁（1）原因：由於施工人員的疏忽，未及時探明混凝土表面高度；在灌注過程中，孔壁局部小塌方，施工人員未發現，未處理，仍按原計算的混凝土量澆築後即拔離導管。（2）預防及處理：一旦發生短樁，可迅速插入一小直徑護筒至原混凝土內，用吸泥機吸出坍方土和沉澱土後重新下導管灌注，但應在上下斷層間加以補強。2 結語總之，鑽孔灌注樁施工工藝雖已成熟，技術難度不大，但由於其多為地下施工的不可見性，施工人員應認真學習相關規范，熟悉各項技術要求，不斷提高自身水平，並做好事先指導和技術交底工作，確保各環節都能嚴格按照規范要求施工，並做好預防措施，使每根樁的質量都能得到保證，最終使整個工程達到預期的目標。 參考文獻[1]公路工程質量檢驗評定標准（土建分冊）（JTG F80/1-2004）[2]公路橋涵施工技術規范（JTJ 041-2000 ）[3] 公路工程施工監理規范（JTG G10-2006）