摘要：本文分析灌注樁常見施工質(zhì)量問題及防治措施

　　關(guān)鍵詞：灌注樁質(zhì)量問題防治措施

　　1、概況

　　泉州市金雞攔河閘重建工程是省、市兩級(jí)重點(diǎn)工程建設(shè)項(xiàng)目，也是泉州市極其重要的民生、德政、國防工程。它是一座具有灌溉、供水、防洪等綜合效益的大型水利樞紐工程，是泉州人民的“生命閘”。工程閘室及橋墩的基礎(chǔ)均采用鉆孔灌注樁計(jì)6495m3，其中：閘室基礎(chǔ)工程4200m3，直徑1.0m、，長(zhǎng)10.6～12.4m；水閘上下游護(hù)岸工程815m3，直徑0.6m、，長(zhǎng)8.0～10.2m；旱橋孔1480m3，直徑1.2m、，長(zhǎng)38m.鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進(jìn)行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開挖驗(yàn)收。施工中的任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個(gè)工程的質(zhì)量和進(jìn)度，甚至給投資者造成巨大經(jīng)濟(jì)損失和不良社會(huì)影響。必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土灌注過程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題，保質(zhì)、保量地完成樁基施工任務(wù)。

　　2、鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施

　　2.1 護(hù)筒冒水

　　2.1.1 現(xiàn)象：

　　護(hù)筒外壁冒水，嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉，護(hù)筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無法施工。

　　2.1.2 造成原因：

　　埋設(shè)護(hù)筒的周圍土不密實(shí)，或護(hù)筒水位差太大，或鉆頭起落時(shí)碰撞。

　　2.1.3 防治措施：在埋筒時(shí)，坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí)。在護(hù)筒的適當(dāng)高度開孔，使護(hù)筒內(nèi)保持1.0-1.5m的水頭高度。鉆頭起落時(shí)，應(yīng)防止碰撞護(hù)筒。發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆孔，用粘土在四周填實(shí)加固，若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時(shí)，則應(yīng)重新安裝護(hù)筒。

　　2.2 孔壁坍陷

　　2.2.1 現(xiàn)象：

　　鉆進(jìn)過程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。

　　2.2.2 造成原因：

　　孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)筒周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)速度過快、空鉆時(shí)間過長(zhǎng)、成孔后待灌時(shí)間過長(zhǎng)和灌注時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)引起孔壁坍陷。

　　2.2.3 防治措施：

　　在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周，使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3小時(shí)，并控制混凝土的灌注時(shí)間，在保證施工質(zhì)量的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。

　　2.3 縮頸

　　2.3.1 現(xiàn)象：

　　縮頸即孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑。

　　2.3.2 造成原因：

　　樁周土體在樁體澆注過程中產(chǎn)生的膨脹造成的。

　　2.3.3 防治措施：

　　采用優(yōu)質(zhì)泥漿，降低失水量。成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹�；蛟趯�(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。

　　2.4 鉆孔偏斜

　　2.4.1 現(xiàn)象：

　　成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。

　　2.4.2 造成原因：

　　鉆機(jī)安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時(shí)鉆機(jī)安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。

　　2.4.3 防治措施：

　　先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，軌道枕木宜均勻著地；安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm.在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí)，鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效的方法。鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進(jìn)。

　　2.5 樁底沉渣量過多

　　2.5.1 現(xiàn)象：

　　成孔后樁孔出現(xiàn)孔底沉渣過多，清理不干凈。

　　2.5.2 造成原因：清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過程中，未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時(shí)間過長(zhǎng)，致使泥漿沉積。

　　2.5.3 防治措施：

　　成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30分鐘。采用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不要用清水進(jìn)行置換。鋼筋籠吊放時(shí)，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度，減少空孔時(shí)間，從而減少沉渣。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)行二次清孔，直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求。開始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30-40mm，應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達(dá)到清除孔底沉渣的目的。

　　3、水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及防治措施

　　3.1 卡管

　　3.1.1 現(xiàn)象：

　　水中灌注混凝土過程中，無法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。

　　3.1.2 造成原因：初灌時(shí)，隔水栓堵管；混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析；混凝土中粗骨料粒徑過大；各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時(shí)間過長(zhǎng)而卡管；導(dǎo)管進(jìn)水造成混凝土離析等。

　　3.1.3 防治措施：

　　使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)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(shí)驗(yàn)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。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(shí)刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備，確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免機(jī)械事故的發(fā)生。

　　3.2 鋼筋籠上浮

　　3.2.1 現(xiàn)象鋼筋籠的位置高于設(shè)計(jì)位置的。

　　3.2.2 造成原因：鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動(dòng)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(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時(shí)，由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠的上浮；由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，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(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)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(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上升。

　　3.2.3 防治措施：鋼筋籠初始位置應(yīng)定位準(zhǔn)確，并與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時(shí)間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變小，混凝土接近籠時(shí)，控制導(dǎo)管埋深在1.5-2.0m.灌注混凝土過程中，應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過鋼筋籠底端2-3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。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(shí)，應(yīng)立即停止灌注混凝土，并準(zhǔn)確計(jì)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。

　　3.3 斷樁

　　3.3.1 現(xiàn)象：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。

　　3.3.2 造成原因：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(dòng)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(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。

　　3.3.3 防治措施：成孔后，必須認(rèn)真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，沖孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定。灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測(cè)量，準(zhǔn)確算出全孔及首次混凝土灌注量�；炷�土澆注過程中，應(yīng)隨時(shí)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。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(dòng)性，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求。在地下水活動(dòng)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。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(zhǎng)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、結(jié)語

　　總之，為了提高鉆孔灌注樁的施工質(zhì)量，必須認(rèn)真分析灌注樁施工過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，結(jié)合工程的實(shí)際情況，選擇適宜的防治措施。同時(shí)，應(yīng)編制有針對(duì)性、可行性和指導(dǎo)性專項(xiàng)施工方案，指導(dǎo)施工。施工中，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)范規(guī)程和專項(xiàng)施工方案的要求，才能提高鉆孔灌注樁工程的施工質(zhì)量，對(duì)確保泉州市金雞攔河閘重建工程質(zhì)量具有重大意義。