淺談鉆孔灌注樁施工中常見的質(zhì)量事故及預防措施

1、    淺談鉆孔灌注樁施工中常見的質(zhì)量事故及預防措施    施華摘要：本文主要分析了我國南方地區(qū)橋梁鉆孔灌注樁施工中存在的一些質(zhì)量問題，并提出相應的預防措施。關(guān)鍵詞：鉆孔灌注樁、質(zhì)量控制中圖分類號：o213.1文獻標識碼：a 文章編號：在橋梁工程的施工過程中，經(jīng)常會遇到鉆孔樁坍孔、鉆孔傾斜、擴孔、縮孔、卡鉆、掉鉆、鋼筋籠上浮、斷樁等質(zhì)量事故。因此需要對此進行合適的處理，才能保證鉆孔灌注樁的工程質(zhì)量，本文僅就上述相關(guān)質(zhì)量控制進行分析，并針對相應的情況提出相應的質(zhì)量控制措施。一、鉆孔灌注樁坍孔、擴孔、縮孔、鉆孔傾斜現(xiàn)象的質(zhì)量控制坍孔的跡象表現(xiàn)為鉆孔灌注樁鉆進

2、過程中如排出的泥漿中不斷冒出氣泡，或孔內(nèi)泥漿突然漏失?？讟短字饕蚴怯捎谀酀{比重不夠及其它性能指標不符合要求，使孔壁未形成堅實的泥皮；護筒埋置太淺，下端孔口漏水；由于掏渣后未及時補充水或泥漿，或鉆孔通過砂礫等強透水層，孔內(nèi)水流失造成孔內(nèi)水頭高度不夠；松散砂層中進尺太快。預防和處理措施有：在松散砂層中鉆進時要嚴格控制進尺，投入粘土膏，卵石等擠入孔壁起護壁作用；發(fā)生孔口坍塌時，拔出護筒用粘土回填重新埋設(shè)再鉆；發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明其位置，用片石和粘土回填到坍孔處以上12米，待沉積物密實后再鉆；清孔時指定專人補水，吊放鋼筋籠時應對準鉆孔中心豎直插入。如果鉆孔樁土質(zhì)為粉質(zhì)粘土，在鉆孔灌注樁的成孔過程中

3、，經(jīng)常發(fā)生擴徑現(xiàn)象，尤其是在粗礫砂層處，引起鉆孔灌注樁的充盈系數(shù)過大，從而造成成本增加，甚至引起塌孔。局部擴孔不影響鉆進至設(shè)計標高可不處理，若擴孔后繼續(xù)坍塌，按坍孔處理。如我工作經(jīng)歷過的廣深沿江高速公路西北沙2#高架橋灌注樁數(shù)量224根樁，設(shè)計樁徑1800，樁長2839m，終孔要求進入中風化巖6 m。根據(jù)工程地質(zhì)勘察報告表明，每根灌注樁成孔必須穿過四種土層，第一層為回填砂性粘土，土層厚12m，第二層為灰色淤泥質(zhì)粘土，土層厚24m，第三層為黃褐色粗礫砂，土層厚67m，第四層為黃褐色強風化巖，土層厚1015m。第一批24根樁檢，檢測樁孔均有擴徑現(xiàn)象，尤其在粗礫砂層，擴徑現(xiàn)象最顯著，孔徑最大達213

4、2mm，充盈系數(shù)在1.3左右。出現(xiàn)上述情況的主要原因是粗礫砂層處人工造漿護壁困難，鉆進速度過快。后期我們合理調(diào)整鉆進參數(shù)，并把排出泥漿的密度控制在1.3以上，以穩(wěn)孔護壁。改進后樁孔的充盈系數(shù)降到1.2以下，擴徑現(xiàn)象得到有效控制?？s孔主要是由于鉆錐嚴重磨耗或軟塑土遇水膨脹等因素產(chǎn)生的，控制措施主要是及時焊補鉆錐，上下反復掃孔以擴大孔徑。鉆孔過程中還極易出現(xiàn)鉆孔傾斜現(xiàn)象，主要原因是鉆孔中遇到較大的孤石；在有傾斜度的軟硬地層交界處鉆頭受力不均；擴孔較大處，鉆頭擺動偏向一方；鉆機底座不水平，鉆桿彎曲。預防的主要措施有遇孤石或傾斜的軟硬地層鉆進時，低速鉆進，控制進尺；經(jīng)常檢查鉆機底水平，鉆桿接頭，逐個檢

5、查及時調(diào)正。二、鉆孔灌注樁卡鉆、掉鉆原因分析及措施鉆孔過程中，由于各種原因造成的鉆具陷在孔內(nèi)不能自由活動的現(xiàn)象，稱為卡鉆。卡鉆、掉鉆是在鉆孔灌注樁鉆進過程中較常見現(xiàn)象，不僅影響工程的施工進度，更重要的是影響灌注樁的質(zhì)量。引起卡鉆、掉鉆的主要原因有：在鉆孔過程中鉆頭磨損過多，特別是在粗礫砂和強風巖層其磨損最大，補焊后下鉆太猛，使鉆頭卡在孔內(nèi)；更換新的鉆頭；鉆孔內(nèi)出現(xiàn)十字槽、探頭石、縮孔；沖程過長和深護筒底口變形。防止卡鉆、掉鉆的主要措施有：應經(jīng)常檢查鉆頭，當因磨耗使其直徑減少約2時即需補焊，鉆頭直徑應保證成孔孔徑略大于設(shè)計孔徑；新鉆頭初用時，宜先以小沖程鉆進一段時間后，再轉(zhuǎn)入正常鉆進；深護筒底部

6、外側(cè)設(shè)刃腳。發(fā)生卡鉆后不可盲動，應先查明原因制定相應的處理措施，以免造成鉆機大繩拔斷而引起掉鉆，或越處理卡得越緊的情況，可采用穿滑車組、吊機、必要時配千斤頂和鉆機相互配合強行將鉆頭提出。如強提無效，可采用上部開挖后再行提出，上部開挖一定要注意土方盡量避免落入孔中。三、孔樁混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮的原因及預防措施常見的鋼筋籠上浮事故是由于導管在混凝土中埋入過深而引起的，混凝土從深埋在混凝土里的導管下口流出時，推動導管外上部混凝土整體上升。此刻已插入混凝土內(nèi)的鋼筋籠主筋、箍筋與混凝土處于半粘著狀態(tài)，這部分混凝土由于坍落度的損失，與鋼筋籠的粘著力較大，粘著力與混凝土整體上升而產(chǎn)生的頂托力之和大于鋼

7、筋籠的自重，推動鋼筋籠跟著混凝土一起上浮。這時，應立即停止?jié)仓炷?，檢查導管的埋深，一般情況下埋深超過12 m時，立即拆除一至兩節(jié)導管，把導管的埋深控制在2.06.0m以內(nèi)，改善混凝土的和易性，適當提高其坍落度，再重新澆筑。四、鉆孔灌注樁水下混凝土配合比等質(zhì)量控制由于鉆孔灌注樁是在水下特殊條件下施工，并在特殊環(huán)境中凝結(jié)硬化，為了保證混凝土有足夠的強度和良好性能，因此混凝土的配合比控制有其特殊的要求。除了要保證原材料的質(zhì)量外，還要滿足強度、和易性、保水性及粘聚性的要求，使混凝土在輸送過程中不凝結(jié)、離析，防止堵管、埋管等事故的發(fā)生。同時應注意控制好粘聚性為了使水下混凝土質(zhì)量均勻，并經(jīng)受一定距離下

8、落后不產(chǎn)生或少生產(chǎn)離析現(xiàn)象，因此混凝土拌和物必須具有優(yōu)質(zhì)的粘聚性能。流動性水下混凝土是在不使用振動器的情況下施工的，混凝土的整平、密實均由混凝土本身重量自動流平來完成。因此，混凝土必須具有一定的流動性，才能達到混凝土良好的施工和易性能，使混凝土的質(zhì)量有所保證。五、灌注后樁檢斷樁原因及控制措施水下混凝土的灌注過程中是確保成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，首先導管使用前應進行水密承壓和接頭抗拉試驗，水密試驗的水壓不得小于孔內(nèi)水深1.3倍壓力，也不得小于導管和焊縫能承受灌注時最大壓力的1.3倍。開灌前要做二次清孔，檢查沉渣厚度和泥漿各項指標，對沒達到各項指標要求的，繼續(xù)清孔，直到滿足要求為止。各項指標符合要求后立即灌

9、注水下砼。水下混凝土澆筑過程中常由于導管埋入深度控制不當、孔深壓力差大、新灌混凝土沖翻孔內(nèi)混凝土頂面及混凝土灌注過程中導管拔管過快都易造成樁身斷樁事故。因而要適當加大導管的埋置深度，將其控制在規(guī)定的范圍內(nèi)，這樣不僅能有效避免因?qū)Ч苈袢胩珳\或者導管拔漏而造成的斷樁事故，而且使導管下口有足夠的超壓力，可以促使混凝土頂托孔內(nèi)泥漿上升，防止樁身夾泥等局部缺陷的發(fā)生。但導管也不能埋置太深，否則會引起鋼筋籠上浮，還會因混凝土頂升阻力太大產(chǎn)生局部渦流，而造成樁身夾泥，或因混凝土出管上泛阻力太大，上部混凝土長時間不動，坍落度損失而造成灌注不暢或其它質(zhì)量問題。因此，導管底距孔底為0.30.5m為宜，首批砼灌注量保證埋管深度大于1.0m；灌注過程中，及時提升導管和拆卸導管，確保破樁頭長度導管埋入混凝土面的深度以26m為宜，在灌注過程中，導管應不斷小幅度轉(zhuǎn)動且灌注約6m左右時拆除一節(jié)導管，使孔樁質(zhì)量滿足要求。參考文獻：1、公路工程質(zhì)量檢驗評定標準（土建工程）2、公路工程技術(shù)標準（jtgb