孫爾輝

遼寧省交通工程公司，遼寧沈陽(yáng) 110166

鉆孔灌注施工過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題及處理辦法

孫爾輝

遼寧省交通工程公司，遼寧沈陽(yáng) 110166

目前在國(guó)內(nèi)公路橋梁基礎(chǔ)工程領(lǐng)域中，鉆孔灌注基礎(chǔ)已占據(jù)了重要地位，并向大直徑、多樣化（變截面、空心樁、變截面空心樁）方向發(fā)展。鉆孔工藝水平不斷提高，特別是引進(jìn)了許多國(guó)外先進(jìn)的大功率全液壓鉆孔機(jī)械，對(duì)國(guó)內(nèi)鉆機(jī)進(jìn)行研究改進(jìn)，基本滿(mǎn)足了各種樁基的施工需要。鉆孔灌注是在泥漿護(hù)壁條件下，利用機(jī)械鉆進(jìn)形成樁孔，采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土的施工方法。鉆孔、灌注混凝土都是在水下條件進(jìn)行，工程質(zhì)量只能通過(guò)科學(xué)的過(guò)程控制和完工后的儀器檢測(cè)來(lái)確認(rèn)。因此，對(duì)施工人員的操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。如何有效的避免鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)卡鉆、鉆頭掉落和灌注水下混凝土過(guò)程中發(fā)生斷樁等現(xiàn)象，發(fā)生施工質(zhì)量問(wèn)題后如何盡快地處理以保證整個(gè)工程的質(zhì)量，是施工單位比較關(guān)心的問(wèn)題。

鉆孔灌注；施工技術(shù)；處理辦法

1 鉆孔過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題及處理方法

1.1 護(hù)筒脫落

由于護(hù)筒背后回填質(zhì)量不好或受地面水流的浸泡等因素引起的護(hù)筒失去穩(wěn)定、脫落。

出現(xiàn)護(hù)筒脫落應(yīng)立即停止鉆孔，將鉆機(jī)移開(kāi)，采取相應(yīng)措施處理。由于地面水流引起的可先切斷水流來(lái)源（在適當(dāng)位置疏通水流），排除原有地面積水，在原地面上填一層黏土使地面干燥、不滲漏，而后，重新安裝護(hù)筒（作好護(hù)筒背后填筑）恢復(fù)鉆孔施工。

1.2 偏孔

安裝就位時(shí)，由于支撐不好、樁孔地質(zhì)構(gòu)造不均勻等因素引起鉆機(jī)整體或鉆頭在鉆孔過(guò)程中發(fā)生偏斜，導(dǎo)致出現(xiàn)偏孔。

因鉆機(jī)傾斜造成的偏孔，應(yīng)先移開(kāi)鉆機(jī)，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(jī)的支撐面積，重新安裝鉆機(jī)恢復(fù)施工。鉆孔壁是隨時(shí)有坍塌可能的，應(yīng)將鉆孔回填至原地面，待地層靜置穩(wěn)定后重新安裝鉆機(jī)開(kāi)始鉆孔。

因地質(zhì)構(gòu)造不均勻引起的偏孔，應(yīng)先分析巖層的走向，爾后采用適當(dāng)?shù)幕靥畈牧希ɑ靥畈牧弦话銥槠羽ね?、純堿、鋸末等組成的混合物）將鉆孔回填至計(jì)算確定的高程處，靜置一段時(shí)間后恢復(fù)施工?？字行钠钚∮?0cm的，靜置1～2h后可以繼續(xù)鉆孔?？字行钠畲笥?0cm的，應(yīng)根據(jù)情況靜置2h以上的時(shí)間待地層沉積穩(wěn)定后恢復(fù)鉆孔施工。穿過(guò)傾斜巖層過(guò)程中，應(yīng)采用自重較大的復(fù)合式牙輪鉆、沖擊鉆，以慢速度鉆孔。

1.3 卡鉆

鉆孔經(jīng)過(guò)巖層分界面時(shí)相鄰巖層強(qiáng)度差別較大、操作中未及時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆頭的行程等原因易引起“卡鉆”現(xiàn)象。針對(duì)發(fā)生“卡鉆”的原因采取相應(yīng)的方法處理。

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(qiáng)力快速入上提，使“探頭石”受瞬間沖擊縮回，從而順利提起鉆頭。

因鉆頭穿過(guò)巖層突變處導(dǎo)致的卡鉆，可采用水下爆破的方法或用千斤頂頂推的方法進(jìn)行處理。

由于機(jī)械故障導(dǎo)致鉆頭在濃泥漿中滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成鉆頭無(wú)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。

1.4 坍孔

由于泥漿性能指標(biāo)不符合要求、孔內(nèi)水頭高度不夠、鉆進(jìn)速度過(guò)快等原因容易導(dǎo)致坍孔事故。

在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，選用較大相對(duì)密度、粘度、膠體率的泥漿，沖擊鉆成孔時(shí)投入粘土、卵石，低沖程鉆進(jìn)，使粘土膏、卵石擠入孔壁起護(hù)壁作用。

汛期或潮汐地區(qū)水位變化過(guò)大時(shí)，應(yīng)采取升高護(hù)筒，增高水頭，或用虹吸管、連通管等措施保證水頭相對(duì)穩(wěn)定。

如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以1～2m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填，待回填物積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。

1.5 擴(kuò)孔和縮孔

擴(kuò)孔比較多見(jiàn)，一般表現(xiàn)為局部的孔徑過(guò)大。在地下水呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處或鉆錐擺動(dòng)過(guò)大，易于出現(xiàn)擴(kuò)孔，擴(kuò)孔發(fā)生的原因同坍孔相同，輕則為擴(kuò)孔，重則為坍孔。若只是孔內(nèi)局部發(fā)生坍孔而擴(kuò)孔，鉆孔仍能達(dá)到設(shè)計(jì)深度則不必處理，只是混凝土灌注量大大增加。若因擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進(jìn)，應(yīng)按坍孔事故處理。

縮孔即孔徑的超常縮小，一般表現(xiàn)為鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生卡鉆、提不出鉆頭或者提鉆異常困難的跡象?？s孔的原因主要有兩種：一種是鉆錐焊補(bǔ)不及時(shí)，嚴(yán)重磨耗的鉆錐往往鉆出較設(shè)計(jì)樁徑稍小的孔；另一種是由于地層中有軟縮土，遇水膨脹后使孔徑縮小。為防止出現(xiàn)縮孔，前者要及時(shí)修補(bǔ)磨損的鉆頭，后者要使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并須轉(zhuǎn)慢進(jìn)，并復(fù)鉆二三次；或者使用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊鉆錐上下、左右反復(fù)孔以擴(kuò)大孔徑，直至發(fā)生縮孔部位達(dá)到設(shè)計(jì)孔徑要求為止。

1.6 掉鉆

由于機(jī)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(chēng)“掉鉆”。發(fā)生“掉鉆”后，應(yīng)及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)施打撈。

鉆孔壁穩(wěn)定的情況，直接用鉆機(jī)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。

鉆孔壁出現(xiàn)局部坍塌將鉆頭埋沒(méi)且大部分鉆孔壁處于穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)先回大孔內(nèi)泥漿的濃度，將旋轉(zhuǎn)鉆頭放入安全的深度范圍攪動(dòng)泥漿以加強(qiáng)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(shí)施外頭的打撈工作。鉆孔壁隨時(shí)有繼續(xù)坍塌可能時(shí)，先在孔內(nèi)安裝長(zhǎng)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。

2 灌注水下混凝土過(guò)程中易出現(xiàn)的問(wèn)題及處理辦法

2.1 封底失敗

由于首批混凝土數(shù)量過(guò)小、孔底的沉碴厚度大等原因?qū)е率着炷凉嘧⑷肟缀螅磳?shí)現(xiàn)水下混凝土封底的現(xiàn)象稱(chēng)為封底失敗。封底失敗后，應(yīng)立即暫停灌注，及時(shí)對(duì)孔內(nèi)已灌注的混凝土進(jìn)行清理。

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(qǐng)示監(jiān)理檢查，符合規(guī)范要求后可以重新開(kāi)始水下混凝土灌注。

地層穩(wěn)定性差或高壓清孔的方法不能奏效則應(yīng)及時(shí)拆除導(dǎo)管、拔除鋼筋籠，將鉆機(jī)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(jì)標(biāo)高后，請(qǐng)示監(jiān)理單位檢查合格后進(jìn)行水下混凝土灌注。

2.2 卡管

因混凝土和易性差、混凝土中含有大塊度骨料或受潮凝固的水泥塊、灌注混凝土沖擊力不足等原因?qū)е滤禄炷凉嘧⑦^(guò)程中無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)為“卡管”。

由于混凝土質(zhì)量造成的導(dǎo)管堵塞，可以少量（根據(jù)堵管前測(cè)量及計(jì)算的導(dǎo)管埋深結(jié)果由保證導(dǎo)管最小安全埋深確定）提升導(dǎo)管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土數(shù)量而后快速提升再迅速下放，以沖擊疏通導(dǎo)管的方法進(jìn)行處理。

由于混凝土沖擊力不足造成的，應(yīng)及時(shí)加長(zhǎng)上部導(dǎo)管的長(zhǎng)度，而后以一次性較大量混凝土沖擊灌注達(dá)到疏通導(dǎo)管的目的。

采取“二次砍球法”進(jìn)行處理。具體操作方法：將導(dǎo)管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，按照水下封底的操作方法實(shí)施二次封底。以上幾種方法處理不能奏效應(yīng)立即停止，認(rèn)為已斷樁。

2.3 斷樁

由于灌注中提升導(dǎo)管失誤、混凝土供應(yīng)中斷（下雨、停電、機(jī)械故障等）或?qū)Ч苈┧仍驅(qū)е聦?dǎo)管中已灌注的混凝土與導(dǎo)管的混凝土隔斷，無(wú)法繼續(xù)灌注的現(xiàn)象通稱(chēng)為斷樁。在灌注過(guò)程中認(rèn)定發(fā)生斷樁事故后，應(yīng)立即停止繼續(xù)灌注，盡量將損失降低到最小。并采取以下辦法處理：斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的1//3以下時(shí)，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實(shí)施原位恢復(fù)；斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的2/3以上且距離孔口深度不大于10m時(shí)，可采用下護(hù)筒人工清理斷樁處，而后進(jìn)行鉆孔樁的接長(zhǎng)比較經(jīng)濟(jì)；斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的1/3與2/3之間的，應(yīng)對(duì)各種處理進(jìn)行對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)、可行的處理方法。墩（臺(tái)）樁布置有條件變更，樁布置改變?cè)斐傻膿p失較小的，應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系爭(zhēng)取變更設(shè)計(jì)樁布置無(wú)法改變但可以增加樁的，最好由設(shè)計(jì)單位提供增加樁方案，實(shí)施增加基樁。不具備以上兩類(lèi)情況的一般應(yīng)及時(shí)采取沖擊鉆處理后原位恢復(fù)。

2.4 鋼筋籠上浮

由于鋼筋籠的加固不可靠或灌注過(guò)程中操作因素帶來(lái)的鉆孔樁鋼筋籠移位現(xiàn)象統(tǒng)稱(chēng)鋼筋籠上浮。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。

對(duì)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(shí)補(bǔ)焊；懸吊鋼筋彎曲的情況應(yīng)增加鋼管支撐。

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。

3 結(jié)論

綜上所述，鉆孔灌注樁施工過(guò)程中容易出現(xiàn)的問(wèn)題很多，雖然可對(duì)發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的處理，但對(duì)工程的進(jìn)度、施工企業(yè)的信譽(yù)及增加施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)帶來(lái)不可忽視的影響。因此，在鉆孔灌注樁施工中必須作到每個(gè)工序嚴(yán)格按照規(guī)范操作，水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張有序，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施，盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。

U445

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1674-6708（2010）21-0171-02