鉆孔灌注樁常見施工故障處理

/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)的問題及其處理和預(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)，它的施工干脆影響到整個(gè)工程的工期和成本。由于樁的施工有高度的隱藏性，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，故在施工過程中簡潔出現(xiàn)施工故障和質(zhì)量隱患。樁基的工程質(zhì)量問題將干脆危及主體結(jié)構(gòu)的正常運(yùn)用和平安，因此，加強(qiáng)基樁施工過程中的質(zhì)量限制，對(duì)確保整個(gè)工程的質(zhì)量和平安具有重要意義。本文就鉆孔灌注樁在鉆孔過程和混凝土施工過程中易出現(xiàn)的故障和質(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，偏斜緣由有好種：1）.樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架不垂直，鉆機(jī)磨耗，部件松動(dòng)。故此在開鉆前確定要檢查鉆機(jī)的穩(wěn)定性和垂直度，在鉆進(jìn)過程中要隨時(shí)復(fù)核，如有偏差剛好處理。2）.土層軟硬不均，致使鉆頭受力不均。在地層分層處要留意限制鉆速，不要過快，同時(shí)要接受減壓鉆進(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，鉆頭搖擺偏向一方。在簡潔擴(kuò)孔處低速減壓鉆進(jìn)。5）.鉆桿彎曲，接頭不正。為了防止出現(xiàn)成孔偏斜，可在施工中接受加扶正圈導(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。塌孔緣由主要有：1）護(hù)筒埋置過淺，四周封填不密，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(duì)孔壁壓力?。?）向孔內(nèi)加水時(shí)流速過大，干脆沖刷孔壁；6）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)水位變更過大時(shí)，實(shí)行上升護(hù)筒，增加水頭或用虹吸管等措施保持水頭相對(duì)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)，可實(shí)行深埋護(hù)筒，穿過塌孔處。塌孔位置深時(shí)，塌孔不嚴(yán)峻時(shí)，可回填到塌孔位置以上，并實(shí)行改善泥漿性能，加高水頭措施，接著鉆進(jìn)。塌孔嚴(yán)峻時(shí)，應(yīng)立刻將鉆孔用砂類土或礫石土回填，無此類土?xí)r可接受粘質(zhì)土并摻入5%-8%的水泥砂漿，視察數(shù)日后重新開鉆。C．?dāng)U孔和縮徑擴(kuò)孔多系孔壁小塌孔或鉆錐搖擺過大，應(yīng)針對(duì)緣由實(shí)行措施?？s徑常因地層中含有遇水能膨脹的軟塑性土或泥質(zhì)葉巖造成；鉆錐磨損過甚也可造成孔徑偏小。前者應(yīng)實(shí)行失水率較小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，后者應(yīng)剛好焊補(bǔ)鉆錐?？s徑已發(fā)生后，可實(shí)行鉆錐上下反復(fù)掃孔，擴(kuò)大孔徑。D．漏漿鉆孔施工時(shí)，密切留意泥漿面的變更，一但發(fā)覺有漏漿現(xiàn)象，分不同狀況剛好實(shí)行限制措施。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，視察漿面不在下降時(shí)方可鉆進(jìn)。2）.假如漏漿得不到限制，則需在漿液里加鋸末，經(jīng)過循環(huán)堵塞孔隙，使?jié)B、漏漿得以限制。3）.假如在鋼護(hù)筒底口漏漿，在接受上述措施得不到限制后，將鋼護(hù)筒接長跟進(jìn)。4）.在接受上述措施后，若漏漿得不到限制，要停機(jī)提鉆，填充粘土，放置一段時(shí)間后，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(duì)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(duì)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)限制進(jìn)尺。若已嚴(yán)峻糊鉆時(shí)，應(yīng)停鉆提出鉆錐，清除鉆渣。F．掉鉆掉鉆的主要緣由是因?yàn)殂@桿和鉆桿或鉆桿和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(duì)焊接部位進(jìn)行超聲波檢測(cè)；每運(yùn)用一次就全面細(xì)致檢查一次，避開有裂紋或質(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)，減小扭矩。假如不慎發(fā)生掉鉆事故，依據(jù)以往施工閱歷，假如鉆桿較長（在5米以上，鉆具傾斜），接受偏心鉤打撈，速度快，成功率高；假如鉆桿較短，接受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?jiǎng)偤?，不行耽擱，以免孔壁不牢，出現(xiàn)塌孔，故現(xiàn)場(chǎng)需備用好偏心鉤和三翼滑塊打撈器，以防萬一。G．卡鉆卡鉆緣由有如下幾種：1）孔內(nèi)出現(xiàn)梅花孔，探頭石，縮孔等未剛好處理；2）鉆頭被塌孔落下的石頭或誤落入孔內(nèi)的大工具卡??；3）入孔較深的護(hù)筒傾斜或鉆頭被撞擊嚴(yán)峻變形；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(duì)于向下能活動(dòng)的上卡，可用上下提升法，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四周的鉆渣松動(dòng)后再提出。H．防止聲測(cè)管孔底堵塞防止聲測(cè)管孔底堵塞、超聲波檢測(cè)不到位，聲測(cè)管在每一節(jié)焊接完后，孔內(nèi)要灌水，水不能干脆用江水（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(cè)管，來達(dá)到預(yù)防探測(cè)管底部堵塞目的。聲測(cè)管施工時(shí)接頭焊接要堅(jiān)實(shí)，不得漏漿，頂、底口封閉嚴(yán)實(shí)，聲測(cè)管和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(duì)進(jìn)水的緣由，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)管中接著灌注，將導(dǎo)管提升0.5米，接著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?？山邮荛L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)管快速下落振沖，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淌性、不離析性能，同時(shí)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)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)接著灌注。E．灌注塌孔大的塌孔表征和鉆孔期間相像，可用探測(cè)錘探測(cè)，如達(dá)不到混凝土表面高程時(shí)即可證明發(fā)生塌孔。產(chǎn)生緣由有：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(duì)密度和黏度過底；5）孔口四周堆放重物或機(jī)械振動(dòng)。處理措施：如塌孔數(shù)量不大，實(shí)行措施后可用吸泥機(jī)吸出混凝土表面的泥土，如不接著塌孔，可復(fù)原正常灌注。如塌孔仍不停止，而且有擴(kuò)大趨勢(shì)，應(yīng)將導(dǎo)管和鋼筋骨架拔出，將孔內(nèi)用黏土或摻入5%-8%的水泥填滿。待數(shù)日后孔位四周地層已穩(wěn)定后再施工。F．鋼筋骨架上升除去一般被掛上升的緣由外，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，即可復(fù)原正常的灌注速度。幫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。還有一種緣由就是最初澆注的混凝土起先初凝，和鋼筋的裹握力增大，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，宜插入始終徑稍小的護(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。拔出平安護(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，接受輸送管直徑100—150MM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(cè)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左右的混凝土，目的是用來保證樁頭混凝土質(zhì)量，避開導(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(cè)深錘來測(cè)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起先凝合成塊，故有時(shí)操作時(shí)易錯(cuò)將泥漿內(nèi)的凝合面當(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)一方面運(yùn)用測(cè)錘時(shí)，要反復(fù)擲錘，使錘穿破泥漿凝合層，另一方面要將孔壁測(cè)試結(jié)果和攪拌站澆注方量來校核最終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(cè)時(shí)發(fā)覺混凝土中夾有泥砂的狀況，稱為夾層斷樁事故。多因首批混凝土隔離層上升已近初凝，流淌性降低，在導(dǎo)管埋深較小時(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。還有一種緣由就是泥漿過稠，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、流淌不暢等現(xiàn)象，有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不行，最終只好提取導(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(shì)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)管拔上后砼不能剛好沖填，造成泥漿填入。J．混凝土嚴(yán)峻離析多由導(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(cè)驗(yàn)地下水的壓力高度和滲流速度，當(dāng)其速度超過12m/min，應(yīng)留意在此區(qū)進(jìn)行鉆孔灌注的施工措施。三．灌注樁的補(bǔ)強(qiáng)方法