[摘要]
鉆孔灌注樁是最普遍的基礎(chǔ)形式，其施工簡便、操作易掌握、設(shè)備投入一般不是很大。本文通過對橋梁工程施工中出現(xiàn)的鉆孔灌注樁實例的分析，介紹了一些鉆孔灌注樁事故和質(zhì)量缺陷的處理方法。

1、概述
鉆孔灌注樁是利用不同專業(yè)鉆孔機具，在地基的土石中造成一個直徑為圓形的鉆孔，達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后，將鋼筋骨架掉入鉆孔中，然后通過安放在孔中的導(dǎo)管，直接在水中進(jìn)行混凝土的灌注作業(yè)，從而形成一棵較粗糙的圓柱式樁基礎(chǔ)。由于其適應(yīng)性強、成本適中、施工簡便等特點，被廣泛的應(yīng)用于公路橋梁建設(shè)及其他工程領(lǐng)域。橋梁鉆孔灌注樁屬于隱蔽工程，鉆孔、灌注混凝土都是在水下進(jìn)行的，影響鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的因素很多，如何有效的避免鉆孔過程中出現(xiàn)鉆頭掉落和灌注水下混凝土過程中發(fā)生斷樁等現(xiàn)象，杜絕混凝土夾渣、不均勻等質(zhì)量弊病，發(fā)生施工質(zhì)量問題后如何恰如其分的處理以確保整個工程質(zhì)量是路橋人一直探討的問題，筆者結(jié)合自己的工程實踐，對橋梁鉆孔灌注樁施工中常見質(zhì)量問題的處理措施進(jìn)行歸納總結(jié)，如何正確地處理以保證整個工程的質(zhì)量是工程界一直在研究而又未能徹底解決的問題。

2、鉆孔過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題的處理
   （1）偏斜孔
鉆孔偏斜的原因一方面是鉆機安裝不妥，如底座基礎(chǔ)不穩(wěn)定，產(chǎn)生不均勻沉降，造成鉆盤傾斜或鉆桿變形，接頭不正所致。另一方面則與地質(zhì)情況有關(guān)，當(dāng)遇有孤石、探頭石時，當(dāng)鉆入地層軟硬交替不斷變化時，當(dāng)在粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進(jìn)時，都可能發(fā)生偏斜鉆偏斜孔。根據(jù)成因不同處理措施如下：
A、因鉆機傾斜造成的應(yīng)先移開鉆機，檢查鉆孔壁情況，如果鉆孔壁比較穩(wěn)定，則應(yīng)加固施工范圍內(nèi)的地基或加大鉆機的支撐面積，而后重新安裝鉆機恢復(fù)施工；鉆孔壁隨時有坍塌可能的，應(yīng)將鉆孔回填至原地面，待地層靜置穩(wěn)定后重新開始鉆孔。
   B、地質(zhì)構(gòu)造不均勻引起的，先分析清楚巖層的走向，而后采用適當(dāng)?shù)幕靥畈牧希ɑ靥畈牧弦话銥槠�石加黏土、純堿、鋸末等組成的混合物）將鉆孔回填至計算確定的高程處，靜置一段時間后恢復(fù)施工。孔中心偏差小于20cm的，靜置1～2h后可以繼續(xù)鉆孔�？字行钠�差大于20cm的，應(yīng)根據(jù)情況靜置2h甚至更長的時間待地層沉積穩(wěn)定后恢復(fù)鉆孔施工。穿過傾斜巖層過程中，應(yīng)采用自重較大的復(fù)合式牙輪鉆、沖擊鉆，以慢速鉆孔。
（2）卡鉆
鉆孔經(jīng)過巖層分界面時相鄰巖層強度差別較大、操作中未及時根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆頭的行程等原因引起“卡鉆”現(xiàn)象。針對發(fā)生“卡鉆”的原因采取相應(yīng)的方法處理：
A、 由于“探頭石”引起的卡鉆現(xiàn)象，可以適當(dāng)往下放鉆頭，而后，強力快速往上提，使“探頭石”受瞬間沖擊縮回，從而順利提起鉆頭。
B、因鉆頭穿過巖層突變處導(dǎo)致的卡鉆，優(yōu)先采用水下爆破的方法進(jìn)行處理。在整體巖層中此方法容易奏效，砂土地層中不宜采取此方法處理。
C、由于機械故障導(dǎo)致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現(xiàn)象，應(yīng)采取插入高壓水管置換泥漿的方法進(jìn)行處理。
（3）縮孔
產(chǎn)生孔徑小于設(shè)計孔徑現(xiàn)象稱為縮孔。縮孔產(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)生縮孔主要原因及防治措施有：
A、鉆具焊補不及時，嚴(yán)重磨損的鉆錐往往鉆出比設(shè)計樁徑徑稍小的孔。經(jīng)常檢查鉆具尺寸，及時補焊或更換鉆齒。有軟塑土?xí)r，采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。
B、鉆進(jìn)地層中有軟塑土，遇土膨脹后使孔徑縮小。采用鉆具上、下反復(fù)掃孔的方法來擴大孔徑。
（4）掉鉆
由于機械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鉆頭落入孔底的現(xiàn)象通常稱“掉鉆”。發(fā)生“掉鉆”后，應(yīng)及時采取恰當(dāng)?shù)姆椒▽嵤┐驌啤?
A、鉆孔壁穩(wěn)定的情況，直接用鉆機起吊“打撈器”入孔進(jìn)行打撈。打撈前，先用“探針”探明鉆頭在孔中的位置為制定打撈方案提供依據(jù)。打撈設(shè)備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的現(xiàn)象發(fā)生。
B、鉆孔壁出現(xiàn)局部坍塌將鉆頭埋沒且大部分鉆孔壁處于穩(wěn)定時，應(yīng)先加大孔內(nèi)泥漿的濃度，將旋轉(zhuǎn)鉆頭放入安全的深度范圍攪動泥漿以加強鉆孔壁，而后，采取“氣舉法”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥，確認(rèn)鉆頭已露出后再實施鉆頭的打撈工作。鉆孔壁隨時有繼續(xù)坍塌可能時，先在孔內(nèi)安裝長鋼護(hù)筒、攪拌樁圍護(hù)、帷幕法等方法加固鉆孔壁，而后打撈鉆頭。

3、水下混凝土灌注中出現(xiàn)問題的對策
（1）封底失敗。
由于首批混凝土數(shù)量過小、孔底的沉碴厚度大等原因?qū)е率着�混凝土灌注入孔后，未實現(xiàn)水下混凝土封底的現(xiàn)象稱為封底失敗。封底失敗后，應(yīng)立即暫停灌注，及時對孔內(nèi)已灌注的混凝土進(jìn)行清理。
A、地層穩(wěn)定性較好的，應(yīng)采取導(dǎo)管內(nèi)安裝高壓風(fēng)管進(jìn)行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈，重新請示監(jiān)理檢查，符合規(guī)范要求后可以重新開始水下混凝土灌注。
B、地層穩(wěn)定性差或高壓清孔的方法不能奏效則應(yīng)及時拆除導(dǎo)管、拔除鋼筋籠，將鉆機安裝到位，將未灌注混凝土部分鉆孔回填，待地層沉積穩(wěn)定后用沖擊鉆清除已灌注的混凝土，達(dá)到孔底設(shè)計標(biāo)高后，請示監(jiān)理單位檢查合格后進(jìn)行水下混凝土灌注。
（2）卡管
初灌時，隔水栓堵管；混凝土和易性、流動性差造成離析；混凝土中粗骨料粒徑過大；各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時間過長而無法繼續(xù)進(jìn)行灌注的現(xiàn)象統(tǒng)稱為“卡管”。 應(yīng)采取如下措施：
A、在混凝土灌注時，應(yīng)使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時，應(yīng)加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應(yīng)通過實驗室確定，坍落度宜為18～22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)小于40mm.為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0MPa，以避免導(dǎo)管進(jìn)水。
B、在混凝土澆筑過程中，混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞。在施工過程中，應(yīng)時刻監(jiān)控機械設(shè)備，確保機械運轉(zhuǎn)正常，避免機械事故的發(fā)生。
（3 ）斷樁
混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。由于導(dǎo)管底端距孔底過遠(yuǎn)，混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充；受地下水活動的影響或?qū)Ч苊芊獠涣�，沖洗液浸入混凝土水灰比增大，形成樁身中段出現(xiàn)混凝土不凝體；由于在澆注混凝土?xí)r，導(dǎo)管提升和起拔過多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，出現(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象；澆注混凝土?xí)r，沒有從導(dǎo)管內(nèi)灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬，個別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。 在灌注過程中認(rèn)定發(fā)生斷樁事故后，應(yīng)立即停止繼續(xù)灌注，提拔導(dǎo)管和鋼筋籠，盡量將損失降低到最小，并采取以下辦法處理：
A、成孔后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定。
B、灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測量，準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量。
C、混凝土澆注過程中，應(yīng)隨時控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。
D、嚴(yán)格確定混凝土的配合比，混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動性，坍落度應(yīng)滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應(yīng)避免停電、停水。
E、綁扎水泥隔水塞的鐵絲，應(yīng)根據(jù)首次混凝土灌入量的多少而定，嚴(yán)防斷裂。確保導(dǎo)管的密封性，導(dǎo)管的拆卸長度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多。
(4 )鋼筋籠上浮
鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升；當(dāng)混凝土灌至鋼筋籠下，若此時提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時，由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠的上��；由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時導(dǎo)管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮，應(yīng)立即暫停灌注，采取以下措施進(jìn)行處理。
A、對于鋼筋籠上浮在1倍直徑以下的可以在采取有效防止上浮的措施后繼續(xù)灌注。懸吊鋼筋焊縫脫落的，應(yīng)及時補焊；懸吊鋼筋彎曲的情況應(yīng)增加鋼管支撐。
B、鋼筋籠上浮比較嚴(yán)重的必須拔出鋼筋籠，比照斷樁進(jìn)行處理。
C、導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜大于5m和小于1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面。當(dāng)發(fā)生鋼筋籠上浮時，應(yīng)立即停止灌注混凝土，并準(zhǔn)確計算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土面的標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。

4、灌注成樁后發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷的處理
鉆孔灌注樁成樁后會出現(xiàn)一下幾點問題，我們應(yīng)正確處理：
（1）樁全長小于設(shè)計要求這種缺陷可分為兩類：處理樁頭后，混凝土頂面高程小于設(shè)計要求、鉆孔底部沉積的虛碴在清孔時未清理干凈導(dǎo)致樁全長小于設(shè)計、嵌入基巖深度小于設(shè)計。針對具體情況分別采取相應(yīng)措施處理。
A、樁頂高程小于設(shè)計要求的原因是混凝土灌注終孔時控制失誤�；�坑開挖后進(jìn)行鉆孔樁的接長。接長施工前，先清理干凈混凝土以上的浮碴和松散混凝土等，將頂面人工鑿修平整。爾后，在護(hù)筒防護(hù)下開挖接長部分的樁孔。接長部分樁孔直徑應(yīng)大于設(shè)計鉆孔樁直徑40cm，深度從平整后混凝土面向下不小于接長部分樁孔直徑的一倍。開挖后，將原灌注的混凝土表面清理干凈，灌注混凝土至設(shè)計位置。接長部分混凝土的強度應(yīng)比原設(shè)計提高一個等級
B、因鉆孔樁底部沉積物未清理干凈造成的樁全長小于設(shè)計現(xiàn)象處理的難度較大。一般可以在征得設(shè)計單位同意的前提下，采取鉆孔樁底部壓漿或者高壓注漿處理。
（2）樁體混凝土不連續(xù)由于灌注過程中，發(fā)生的孔壁局部坍塌的雜物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在樁體形成夾層導(dǎo)致鉆孔樁混凝土不連續(xù)。對于此類問題，應(yīng)積極與設(shè)計單位協(xié)調(diào)采取合理措施處理。
A、對于鉆孔樁底部混凝土夾碴的情況，采取樁底部壓漿或者高壓注漿方法處理。
B、樁體的少量夾層或不連續(xù)，用小型沖擊鉆鉆一系列小直徑的孔進(jìn)行置換清理泥漿和雜物（鉆孔直徑60～75mm，樁中心一個孔，其余3～4個孔分布在以樁中心為圓心，直徑為450mm左右的圓周上）。清理后，進(jìn)行高壓注漿處理。
C、對于夾層較嚴(yán)重的，在鉆孔樁中心處鉆一個直徑75mm孔探明缺陷范圍。而后，以鉆孔樁中心為圓心，采用沖擊鉆鉆直徑80～100cm的孔，而后人工入孔清理，清理結(jié)束后，灌注高強混凝土。綜上所述，鉆孔樁事故處理的方法很多，難度也較大，無論采取什么先進(jìn)的辦法處理都將對工程的進(jìn)度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽帶來不可忽視的影響。因此，在鉆孔樁施工中必須作到每個工序嚴(yán)格按照規(guī)范操作，水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序，對可能出現(xiàn)的問題制定切實有效的防范措施，盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。

5、結(jié)束語
由于鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行，施工質(zhì)量較難控制，這就要求我們在施工前要認(rèn)真熟悉設(shè)計圖紙及有關(guān)施工、驗收規(guī)范，核查地質(zhì)和有關(guān)灌注樁方面的資料，對施工過程中可能會發(fā)生的一些問題進(jìn)行全面分析，落實預(yù)防措施，做到科學(xué)組織，精心施工，嚴(yán)格管理，這些施工中常見問題是可以避免的。

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