淺談如何防治鉆孔灌注樁鉆孔施工時(shí)質(zhì)量通病

淺談如何防治鉆孔灌注樁鉆孔施工時(shí)質(zhì)量通病摘要： 鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)形式，目前在我國橋梁工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用，本文概括介紹了鉆孔灌注樁鉆孔施工時(shí)經(jīng)常發(fā)生的質(zhì)量通病及其防治措施，對目前中小跨徑橋梁的鉆樁施工與質(zhì)量控制，具有一定的指導(dǎo)與參考意義。鉆孔灌注樁作為一種基礎(chǔ)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?yàn)檫@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(jià)，而且所需設(shè)備簡單，操作方便。但其施工質(zhì)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(zhì)量事故的發(fā)生，以確保施工順利進(jìn)行，一直是工程技術(shù)人員探討的課題。筆者根據(jù)自己施工多座灌注樁橋梁的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，談?wù)勥@方面的體會。一、鉆進(jìn)中坍孔在鉆孔過程中，如果鉆孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密的水泡，就表示已坍孔。此時(shí)，出渣量顯著增加而不見鉆頭進(jìn)尺，但鉆孔負(fù)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(jìn)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(shí)，應(yīng)選用較大比重，粘度的泥漿。一般選用優(yōu)質(zhì)黃泥制作黃泥漿，要求黃泥中不得含有沙石等雜質(zhì)，塑性指數(shù)大于22。并放慢進(jìn)尺速度(鉆孔進(jìn)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(jù)不同地質(zhì)，調(diào)整泥漿比重。確保泥漿具有足夠的稠度確?？變?nèi)外水位差，維護(hù)孔壁穩(wěn)定。黃泥漿的比重控制在1.251.30左右，數(shù)量不少于單樁井孔體積的2倍。實(shí)踐證明：高質(zhì)充足的黃泥漿是確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。鉆制井孔上段67米時(shí)，可不必向井孔內(nèi)輸入高壓水，讓鉆渣自然形成濃稠的低質(zhì)泥漿護(hù)壁，特別是護(hù)住護(hù)筒底腳處的井壁(這一位置最易坍塌)。3、清孔時(shí)應(yīng)指定專人負(fù)責(zé)補(bǔ)水，保證鉆孔內(nèi)必要的水頭高度，中段67m可輸入高壓水承壓清孔。下段67m輸入黃泥漿，如此作法，既有效地保證了施工質(zhì)量，又節(jié)省了費(fèi)用較高的黃泥用量。4、發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆坍孔部位不深時(shí)，可用深埋護(hù)筒法，將護(hù)筒周圍土夯實(shí)填密實(shí)重新鉆孔。5、發(fā)生孔內(nèi)坍塌時(shí)，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12m。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)。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(biāo)準(zhǔn)或樁位偏離設(shè)計(jì)樁位等稱為鉆孔偏斜。鉆孔偏斜會會使灌注樁施工時(shí)鋼筋籠難吊入，或造成樁的承載力小于設(shè)計(jì)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(jìn)，或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均3、擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。4、鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷。5、鉆桿彎曲，接頭不正。防治措施：1、安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤，底座水平，起重滑輪輪軸，固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者在一條豎直線上。并經(jīng)常檢查校正。2、由于主動鉆桿較長，轉(zhuǎn)動時(shí)上部擺動過大，必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架，控制鉆桿上的提引水籠頭，使其沿導(dǎo)向架向中鉆進(jìn)。3、鉆桿、接頭應(yīng)逐個檢查，及時(shí)調(diào)正。主動鉆桿彎曲，要用千斤頂及進(jìn)調(diào)直。4、在有傾斜的軟硬地層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)吊著鉆桿控制進(jìn)尺，低速鉆進(jìn)?；蚧靥钇?、卵石沖平后再鉆。5、在偏斜處吊住鉆頭上下反復(fù)掃孔，使孔正直。6、偏斜嚴(yán)重時(shí)應(yīng)回填砂粘土到偏斜處，待沉積密實(shí)后再繼續(xù)鉆進(jìn)，也可以在開始偏斜處設(shè)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(chǎn)生孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑現(xiàn)象稱為縮孔?？s孔產(chǎn)生鋼筋籠的砼保護(hù)層過小及降低樁承載力的質(zhì)量問題。產(chǎn)生縮孔主要原因有：1、鉆具焊補(bǔ)不及時(shí)，嚴(yán)重磨損的鉆錐往往鉆出比設(shè)計(jì)樁徑徑稍小的孔。2、鉆進(jìn)地層中有軟塑土，遇土膨脹后使孔徑縮小。防治措施：1、經(jīng)常檢查鉆具尺寸，及時(shí)補(bǔ)焊或更換鉆齒。有軟塑土?xí)r，采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。2、采用鉆具上、下反復(fù)掃孔的方法來擴(kuò)大孔徑。四、掉鉆、卡鉆和埋鉆鉆頭補(bǔ)卡住為卡鉆，鉆頭脫開鉆桿掉入孔內(nèi)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(jìn)行延誤工期。造成人力和財(cái)力的浪費(fèi)。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是：1、沖擊鉆孔時(shí)鉆頭旋轉(zhuǎn)不勻，產(chǎn)生梅花形孔。或孔內(nèi)有探頭石等均能發(fā)生卡鉆。傾斜長護(hù)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(shí)強(qiáng)提、強(qiáng)扭，使鉆桿、鋼絲繩斷裂；鉆桿接頭不良、滑絲；電機(jī)接線錯誤，使不能反轉(zhuǎn)的鉆桿松脫，鉆桿、鋼絲繩、聯(lián)結(jié)裝置磨損，未及時(shí)更換等均造成掉鉆事故。防治措施：1、經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置，保證靈活，經(jīng)常檢查鉆桿、鋼絲繩及聯(lián)結(jié)裝置的磨損情況，及時(shí)更換磨損件，防止掉鉆。2、用低沖程時(shí)，隔一段時(shí)間要更換高一些的沖程，使沖錐有足夠的轉(zhuǎn)動時(shí)間，避免形成梅花孔而卡鉆。3、對于卡鉆，不宜強(qiáng)提，只宜輕提鉆頭。如輕提不動時(shí)，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(shí)應(yīng)對泥漿稠度，鉆渣，進(jìn)出口，鉆桿內(nèi)徑大小，排渣設(shè)備進(jìn)行檢查、計(jì)算，并控制適當(dāng)?shù)倪M(jìn)尺。若已嚴(yán)重糊鉆，應(yīng)停鉆提出鉆頭，清除鉆渣，沖擊鉆糊鉆時(shí)，應(yīng)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(yīng)使用空氣吸泥機(jī)吸走埋鉆的泥砂。提出鉆頭。五、護(hù)筒冒水、鉆孔漏漿護(hù)筒外壁冒水，護(hù)筒刃腳或鉆孔壁向孔外漏泥漿的現(xiàn)象稱為護(hù)筒冒水、鉆孔漏漿。一旦漏漿，護(hù)筒內(nèi)承壓水頭高并得不到保障，易引發(fā)坍孔，也會造成護(hù)筒傾斜、位移及周圍地面下沉。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因有：1、護(hù)筒埋設(shè)太淺，周圍填土不密實(shí)，或護(hù)筒的接縫不嚴(yán)密，在護(hù)筒刃腳或其接縫處產(chǎn)生漏水。2、鉆頭起落時(shí)，碰撞護(hù)筒，造成漏水。3、鉆孔中遇有透水性強(qiáng)或地下水流動的地層4、護(hù)筒內(nèi)水位過高。防治措施：1、埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，護(hù)筒四周土要分層夯實(shí)，土質(zhì)量選擇含水量適當(dāng)?shù)恼惩?。外護(hù)筒一般采用鋼制護(hù)筒，內(nèi)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(hù)孔口塌陷，不穿孔。在旱地上埋設(shè)外護(hù)筒一般采用挖埋法。埋置深度以進(jìn)入好土1米以上為宜，并在護(hù)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(shí)，以達(dá)到最佳密實(shí)度。在水中埋設(shè)外護(hù)筒可采用振動加壓下沉法。護(hù)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(hù)筒。3、有鉆孔漏漿相應(yīng)情況時(shí)，可增加護(hù)筒沉埋深度，采取加大泥漿比重，倒入粘土慢速轉(zhuǎn)達(dá)動，用沖擊法鉆孔時(shí)，還可填入片石、碎卵石土，反復(fù)沖擊增強(qiáng)護(hù)壁。4、適當(dāng)降低護(hù)筒內(nèi)的水頭。施工中，嚴(yán)格控制好護(hù)筒內(nèi)水位，一般情況下，以保護(hù)高于筒外施工水位1.5m為宜。水頭過高易從護(hù)筒底腳處產(chǎn)生空孔現(xiàn)象，水頭過低又會減弱井孔內(nèi)的水壓外滲護(hù)壁作用，甚至產(chǎn)生“反滲”現(xiàn)象。5、護(hù)筒刃腳冒水，可用粘土在周圍填實(shí)、加固。如護(hù)筒接縫漏水，可用潛水工下水進(jìn)行作業(yè)堵塞。6、如護(hù)筒嚴(yán)重下沉、位移，則應(yīng)返工重埋護(hù)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(qiáng)護(hù)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(nèi)泥漿，降低孔內(nèi)水的泥漿相對密度。掏渣法、噴射法及加深孔底均未達(dá)到清孔的目的，不僅使樁尖承載力降低；且易引起樁身砼產(chǎn)生來泥或有灰層，甚至發(fā)生斷樁。產(chǎn)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(shí)，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(shí)，射水(或射風(fēng))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(nèi)水中泥漿的相對密度，同時(shí)，加深孔底增加的承載力不能補(bǔ)償未清孔造成的承載力損失。防治措施：1、清孔應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備條件和土層情況選定適應(yīng)方法，應(yīng)達(dá)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