鉆孔灌注樁常見施工故障處理

1、鉆孔灌注樁常見施工故障處理鉆孔灌注樁工藝日趨完善，但往往由于施工工藝不當(dāng)或施工時(shí)不 謹(jǐn)慎，致使質(zhì)量問題也時(shí)有發(fā)生；本文總結(jié)了鉆孔灌注樁基施工從鉆 孔到混凝土灌注過程中易出現(xiàn)的問題及其處理與預(yù)防措施。鉆孔灌注樁是施工中最常見的施工工藝，也是結(jié)構(gòu)物中最重要的 組成結(jié)構(gòu)，它的施工直接影響到整個(gè)工程的工期與成本。 由于樁的施 工有高度的隱蔽性，而影響樁基工程的因素又多，特別是鉆孔樁的施工質(zhì)量具有很多的不確定性因素，故在施工過程中容易出現(xiàn)施工故 障與質(zhì)量隱患。樁基的工程質(zhì)量問題將直接危及主體結(jié)構(gòu)的正常使用 與安全，因此，加強(qiáng)基樁施工過程中的質(zhì)量控制，對確保整個(gè)工程的 質(zhì)量與安全具有重要意義。本文就鉆孔灌

2、注樁在鉆孔過程與混凝土施 工過程中易出現(xiàn)的故障與質(zhì)量問題進(jìn)行了探討，以供同仁有所參考。一. 鉆孔過程中易出現(xiàn)的故障A. 鉆孔偏斜這是在施工中最為常見的一種，偏斜原因有好種：1) .樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架不垂直，鉆機(jī)磨耗，部件松動(dòng)。故此在 開鉆前一定要檢查鉆機(jī)的穩(wěn)定性與垂直度，在鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)復(fù) 核，如有偏差及時(shí)處理。2) .土層軟硬不均，致使鉆頭受力不均。在地層分層處要注意控 制鉆速，不要過快，同時(shí)要采用減壓鉆進(jìn)。3）.鉆進(jìn)中遇有較大孤石，探頭石。此時(shí)宜用鉆機(jī)鉆透。用沖孔 機(jī)時(shí)，用低速將石打碎；有傾斜基巖時(shí)，可用混凝土填平，待混凝土 凝固后再鉆。4）.擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動(dòng)偏向一方。在容易擴(kuò)孔處低

3、速減壓鉆 進(jìn)。5）.鉆桿彎曲，接頭不正。為了防止出現(xiàn)成孔偏斜，可在施工中采用加扶正圈導(dǎo)正，全孔減 壓鉆進(jìn)的防斜措施。扶正圈直徑比設(shè)計(jì)樁徑小 20厘米，扶正圈的位 置放在離鉆頭5 6米處，必要時(shí)可每鉆進(jìn)20 30米加一扶正圈， 以加強(qiáng)鉆具的導(dǎo)向性。B .塌孔其表征是孔內(nèi)水位突然上升又下降，孔口冒細(xì)密的水泡，出渣量 明顯增加而不見進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加。塌孔原因主要有：1）護(hù)筒埋置過淺，周圍封填不密，漏水；2） 操作不當(dāng)，如提升鉆頭，沖擊錐（抓）或掏渣筒傾倒，或放鋼筋骨架 是碰撞孔壁；3）泥漿稠度小，起不 到護(hù)壁作用；4）泥漿水位高度 不夠，對孔壁壓力??；5）向孔內(nèi)加水時(shí)流速過大，直接沖刷孔壁；6

4、） 在松軟砂層中鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺過快。預(yù)防措施：汛期或潮汐地區(qū)水位變化過大時(shí)，采取升高護(hù)筒，增 加水頭或用虹吸管等措施保持水頭相對穩(wěn)定； 提升鉆頭，下放鋼筋骨 架時(shí)應(yīng)保持垂直，不要碰撞孔壁。處理措施：事故發(fā)生后應(yīng)查明塌孔位置后進(jìn)行處理。塌孔位置不 深時(shí)，可采取深埋護(hù)筒，穿過塌孔處。塌孔位置深時(shí)，塌孔不嚴(yán)重時(shí)， 可回填到塌孔位置以上，并采取改善泥漿性能，加高水頭措施，繼續(xù) 鉆進(jìn)。塌孔嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)立即將鉆孔用砂類土或礫石土回填，無此類土 時(shí)可采用粘質(zhì)土并摻入58%的水泥砂漿，觀察數(shù)日后重新開鉆。C.擴(kuò)孔與縮徑擴(kuò)孔多系孔壁小塌孔或鉆錐擺動(dòng)過大，應(yīng)針對原因采取措施。縮 徑常因地層中含有遇水能膨脹的軟塑性土或泥

5、質(zhì)葉巖造成；鉆錐磨損 過甚也可造成孔徑偏小。前者應(yīng)采取失水率較小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁， 后 者應(yīng)及時(shí)焊補(bǔ)鉆錐?？s徑已發(fā)生后，可米取鉆錐上下反復(fù)掃孔，擴(kuò)大 孔徑。D .漏漿鉆孔施工時(shí)，密切注意泥漿面的變化，一但發(fā)現(xiàn)有漏漿現(xiàn)象，分 不同情況及時(shí)采取控制措施。1) .增大泥漿比重和粘度，停止除砂，停鉆進(jìn)行泥漿循環(huán)，補(bǔ)漿 保證漿面高度，觀察漿面不在下降時(shí)方可鉆進(jìn)。2) .如果漏漿得不到控制，則需在漿液里加鋸末，經(jīng)過循環(huán)堵塞 孔隙，使?jié)B、漏漿得以控制。3) .如果在鋼護(hù)筒底口漏漿，在采用上述措施得不到控制后，將 鋼護(hù)筒接長跟進(jìn)。4) .在采用上述措施后，若漏漿得不到控制，要停機(jī)提鉆，填充 粘土，放置一段時(shí)間后

6、，再進(jìn)行施鉆。E.糊鉆在正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，遇軟塑粘質(zhì)土層，泥漿相對密度和粘度過 大，進(jìn)尺快，鉆渣量大，鉆桿內(nèi)徑過小，出漿口堵塞而造成。此時(shí)應(yīng) 改善泥漿性能，對鉆桿內(nèi)徑鉆渣出口和排渣設(shè)備的尺寸進(jìn)行計(jì)算， 并 適當(dāng)控制進(jìn)尺。若已嚴(yán)重糊鉆時(shí)，應(yīng)停鉆提出鉆錐，清除鉆渣。F.掉鉆掉鉆的主要原因是因?yàn)殂@桿與鉆桿或鉆桿與鉆頭之間的連接承受不了扭矩或自重，使接頭脫落、斷裂或鉆桿斷裂所至。防止吊鉆措 施為：加強(qiáng)接頭連接質(zhì)量檢查，加強(qiáng)鉆桿質(zhì)量檢查，對焊接部位進(jìn)行 超聲波檢測；每使用一次就全面仔細(xì)檢查一次， 避免有裂紋或質(zhì)量不 過關(guān)的鉆具用于施工中，同時(shí)鉆進(jìn)施工時(shí)要中低壓中低速鉆進(jìn)， 嚴(yán)禁 大鉆壓、高速鉆進(jìn)，減小扭

7、矩。如果不慎發(fā)生掉鉆事故，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，如果鉆桿較長（在5米以上，鉆具傾斜），采用偏心鉤打撈，速度快，成功率高；如果鉆桿較短，采用特制的三翼滑塊打撈器進(jìn)行打撈，效率較高，成功率 高。打撈要及時(shí)，不可耽擱，以免孔壁不牢，出現(xiàn)塌孔，故現(xiàn)場需備 用好偏心鉤和三翼滑塊打撈器，以防萬一。G .卡鉆卡鉆原因有如下幾種：1）孔內(nèi)出現(xiàn)梅花孔，探頭石，縮孔等未 及時(shí)處理；2）鉆頭被塌孔落下的石頭或誤落入孔內(nèi)的大工具卡住；3） 入孔較深的護(hù)筒傾斜或鉆頭被撞擊嚴(yán)重變形；3）鉆頭的尺寸不一， 焊補(bǔ)的鉆頭過大；4）下鉆頭太猛，或鋼繩過長，使鉆頭傾向卡在孔 壁上。預(yù)防及處理措施：1）對于向下能活動(dòng)的上卡，可用上下提升

8、法， 即上下提動(dòng)鉆頭，并配以鋼絲繩左右撥移，旋轉(zhuǎn)；2）卡鉆后不宜強(qiáng)提，只宜輕提，經(jīng)提不動(dòng)時(shí)，可用小沖擊錐沖或用沖吸的方法將鉆錐 周圍的鉆渣松動(dòng)后再提出。H .防止聲測管孔底堵塞防止聲測管孔底堵塞、超聲波檢測不到位，聲測管在每一節(jié)焊接 完后，孔內(nèi)要灌水，水不能直接用江水（尤其汛期江水含泥量高）， 要經(jīng)過凈化處理后才能用來灌深測管，來達(dá)到預(yù)防探測管底部堵塞目 的。聲測管施工時(shí)接頭焊接要牢固，不得漏漿，頂、底口封閉嚴(yán)實(shí)， 聲測管與鋼筋籠用粗鐵絲軟連接。二. 灌注中故障處理A .初灌導(dǎo)管進(jìn)水第一批混凝土拌和物下落后，導(dǎo)管進(jìn)水時(shí)，應(yīng)將已灌注的拌和物 用吸泥機(jī)（可用導(dǎo)管作吸泥管）全部吸出，針對進(jìn)水的原因，

9、改進(jìn)操 作工藝或增加首批拌和物儲(chǔ)量，重新灌注。B. 中期導(dǎo)管進(jìn)水多在導(dǎo)管提升且底口超出已灌注拌和物時(shí)發(fā)生。遇到該種事故 時(shí)，可依次將導(dǎo)管拔出，用吸泥機(jī)或潛水泥漿泵將原灌注混凝土拌和 物表面的沉渣全部吸出，將裝有底塞的導(dǎo)管重插入原混凝土表面下2.5米深處，然后在無水導(dǎo)管中繼續(xù)灌注，將導(dǎo)管提升0.5米，繼續(xù) 灌注混凝土即可沖開導(dǎo)管底塞流出。C. 初灌導(dǎo)管堵塞多因隔水硬球塞不符合要求被卡住而產(chǎn)生。可采用長桿沖搗，或 用附著于導(dǎo)管外側(cè)的振動(dòng)器振動(dòng)導(dǎo)管， 或提升導(dǎo)管迅速下落振沖，或 用鉆桿上加配重沖擊導(dǎo)管內(nèi)混凝土。若上敘方法無效，應(yīng)提出導(dǎo)管， 取出障礙物，重新改用其他隔水設(shè)施灌注。還有一種為氣堵，當(dāng)混凝

10、 土滿管下落時(shí)，導(dǎo)管內(nèi)混凝土（或泥漿）面至導(dǎo)管口的空氣被壓縮， 當(dāng)導(dǎo)管外泥漿壓力和混凝土壓力處于平衡狀態(tài)時(shí)就出現(xiàn)氣堵現(xiàn)象。解決氣堵現(xiàn)象的措施為首批混凝土澆注時(shí)， 在泥漿面以上的導(dǎo)管中間要 開孔排氣，當(dāng)首批混凝土滿管下落時(shí)，空氣能從孔口排掉。D. 中期導(dǎo)管堵塞多因時(shí)間過長，表面混凝土已初凝產(chǎn)生；或因混凝土施工性能不 好，石子較多，或混凝土原材料內(nèi)有雜物等，在混凝土垂直下落時(shí)， 石子或雜物在導(dǎo)管內(nèi)形成堵塞，導(dǎo)致堵管。故此要求混凝土有較好的 流動(dòng)性、不離析性能，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場物資管理，使混凝土原材料中不 含有任何雜物。處理方法是將導(dǎo)管連同堵塞物一齊拔出，若原混凝土 表層尚末初凝，可用新導(dǎo)管插入原混凝土

11、內(nèi)2米處，用潛水泥漿泵下 入導(dǎo)管底，將導(dǎo)管內(nèi)水泵出，再用圓桿接長的小掏渣下入管底，升降 多次將殘余渣土掏除干凈，然后在新的導(dǎo)管內(nèi)繼續(xù)灌注。E. 灌注塌孔大的塌孔表征與鉆孔期間相似，可用探測錘探測，如達(dá)不到混凝 土表面高程時(shí)即可證實(shí)發(fā)生塌孔。產(chǎn)生原因有：1）護(hù)筒底腳漏漿；2）潮汐區(qū)末保持所需水頭；3） 地下水壓超過原承壓力；4）孔內(nèi)泥漿相對密度與黏度過底；5）孔口 周圍堆放重物或機(jī)械振動(dòng)。處理措施：如塌孔數(shù)量不大，采取措施后 可用吸泥機(jī)吸出混凝土表面的泥土，如不繼續(xù)塌孔，可恢復(fù)正常灌注。 如塌孔仍不停止，而且有擴(kuò)大趨勢，應(yīng)將導(dǎo)管與鋼筋骨架拔出，將孔 內(nèi)用黏土或摻入58%的水泥填滿。待數(shù)日后孔位周

12、圍地層已穩(wěn)定后 再施工。F. 鋼筋骨架上升除去一般被掛上升的原因外，主要是由于混凝土沖出導(dǎo)管底口后 向上的頂托力造成的。為防止鋼筋骨架上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面距 鋼筋骨架底部1米左右時(shí)，降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土上升到 骨架底口 4米以上時(shí)，提升導(dǎo)管，使其底口高于骨架底口 2米以上， 即可恢復(fù)正常的灌注速度。輔助方法是將鋼筋骨架頂端焊固在護(hù)筒 上，或?qū)摻罟羌苤械?根主筋伸長到樁孔底。當(dāng)設(shè)計(jì)許可時(shí)，骨 架下端2米范圍內(nèi)箍筋間距布置大些。還有一種原因就是最初澆注的 混凝土開始初凝，與鋼筋的裹握力增大，新澆注的混凝土上升的頂力 頂升最初混凝土?xí)r帶動(dòng)鋼筋骨架一起上升。G .埋管灌注過程中導(dǎo)管提升

13、不動(dòng)，或灌注完畢后導(dǎo)管拔不出來，統(tǒng)稱埋 管。常因?qū)Ч苈裰眠^深所致，若已成埋管故障，宜插入一直徑稍小的 護(hù)筒至已灌注混凝土中，用吸泥機(jī)吸出混凝土表面上泥渣， 派潛水工 下至混凝土面在水下將導(dǎo)管齊混凝土面切斷。拔出安全護(hù)筒，重新下 導(dǎo)管灌注，灌注完成后上下斷層間予以補(bǔ)強(qiáng)。若樁徑過小，潛水工無法下去工作時(shí)，可在吸出混凝土表面上泥 渣后，采用輸送管直徑100 150且水下連接一段鋼管的混凝土泵， 泵送余下的混凝土。H. 灌短樁頭灌注結(jié)束后，樁頭高程低于設(shè)計(jì)高程，屬于樁頭灌短事故。多由 灌注過程中孔壁斷續(xù)發(fā)生小塌方， 施工人員未發(fā)覺未處理，探測捶達(dá) 不到混凝土表面造成。規(guī)范要求鉆孔樁應(yīng)超澆 0.8m左右

14、的混凝土， 目的是用來保證樁頭混凝土質(zhì)量，避免導(dǎo)管拔出時(shí)出現(xiàn)泥漿芯在樁體 內(nèi)；而實(shí)際操作時(shí)依靠測深錘來測定樁頂標(biāo)高，由于泥漿是一種膠體， 遇見呈堿性的混凝土后開始凝結(jié)成塊，故有時(shí)操作時(shí)易錯(cuò)將泥漿內(nèi)的 凝結(jié)面當(dāng)作混凝土面，使得混凝土少澆，導(dǎo)致樁體要接長。施工時(shí)一 方面使用測錘時(shí)，要反復(fù)擲錘，使錘穿破泥漿凝結(jié)層，另一方面要將 孔壁測試結(jié)果和攪拌站澆注方量來校核最后的混凝土面是否正確，確保樁頭質(zhì)量。I. 夾層斷樁多為以上多種事故發(fā)生的結(jié)果。有些是在灌注完成后，鉆取樁身 混凝土巖芯或無破損檢測時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土中夾有泥砂的情況，稱為夾層斷樁事故。多因首批混凝土隔離層上升已近初凝，流動(dòng)性降低，在導(dǎo) 管埋深較小

15、時(shí)，續(xù)灌混凝土拌和物頂破隔離層上升， 將原灌注混凝土 表面的沉淀土覆蓋在混凝土拌和物下造成的。 還有一種原因就是泥漿 過稠，增加了澆注砼的阻力（如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊）， 在施工中發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象，有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不 行，最后只好提取導(dǎo)管上下振擊，由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量砼，一旦流出 其勢甚猛，在砼流出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥 漿夾裹于樁內(nèi)，造成夾泥層。還有一種可能就是導(dǎo)管埋得太深，提出 時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔上后砼不能及時(shí)沖填，造成泥漿填入。J. 混凝土嚴(yán)重離析多由導(dǎo)管漏水引起水滲；地下水滲流造成。灌注前應(yīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)道觀的水密性，在承壓地下水地區(qū)應(yīng)測驗(yàn)地下 水的壓力高度和滲流速度，當(dāng)其速度超過 12，應(yīng)注意在此區(qū)進(jìn)行鉆 孔灌注的施工措施。三