鉆孔灌注樁鉆孔施工質(zhì)量通病
摘 要：鉆孔灌注樁因所需設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便，施工質(zhì)量受控容易，在地基處理、基坑工程等方面得到廣泛應(yīng)用。在鉆孔成孔過(guò)程中出現(xiàn)的坍孔、傾斜、縮孔、掉鉆卡鉆或埋鉆、護(hù)筒冒水、鉆孔漏漿、清孔后孔底沉渣超厚等問(wèn)題是影響施工進(jìn)度和質(zhì)量的主要原因。筆者就上述問(wèn)題提出防治措施，供探討。
關(guān)鍵詞：灌注樁,鉆孔,質(zhì)量通病,預(yù)防措施
一、鉆進(jìn)中坍孔
在鉆孔過(guò)程中，如果鉆孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密的水泡，就表示已坍孔。此時(shí)出渣量顯著增加而不見(jiàn)進(jìn)尺，但鉆孔負(fù)荷顯著增加，泥漿泵壓力突然上升，造成憋泵。一旦坍孔，鉆孔便無(wú)法正常進(jìn)行，易造成掉鉆、埋鉆事故。其預(yù)防措施如下。
1.在松散粉土或流砂中鉆孔時(shí)，應(yīng)選用較大比重，黏度的泥漿。一般選用優(yōu)質(zhì)黏土制作泥漿，要求黏土中不得含有沙石等雜質(zhì)，塑性指數(shù)大于22。并放慢進(jìn)尺速度(鉆孔進(jìn)尺的平均速度一般控制在6～7米/h為宜)，也可投入黏土摻片石或卵石，低錘沖擊，將黏土膏、片石卵石擠入孔壁，穩(wěn)定孔壁。
2.根據(jù)不同地質(zhì)，調(diào)整泥漿比重。確保泥漿具有足夠的稠度，確�？變�(nèi)外水位差，維護(hù)孔壁穩(wěn)定。泥漿的比重控制在1.25～1.30，數(shù)量不少于單樁井孔體積的2倍。實(shí)踐證明，高質(zhì)充足的泥漿是確保鉆孔灌注樁施工質(zhì)量的關(guān)鍵之一。鉆制井孔上段6～7米時(shí)，可不必向井孔內(nèi)輸入高壓水，讓鉆渣自然形成濃稠的低質(zhì)泥漿護(hù)壁，特別是護(hù)住護(hù)筒底腳處的井壁。
3.清孔時(shí)，應(yīng)指定專(zhuān)人負(fù)責(zé)補(bǔ)水，保證鉆孔內(nèi)必要的水頭高度，中段6～7m可輸入高壓水，承壓清孔。下段6～7m輸入泥漿，如此作法，既可以有效地保證施工質(zhì)量，又可以節(jié)省費(fèi)用較高的黃泥用量。
4.發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆坍孔部位不深時(shí)，可用深埋護(hù)筒法，將護(hù)筒周?chē)梁粚?shí)填密實(shí)，重新鉆孔。
5.發(fā)生孔內(nèi)坍塌時(shí)，判明坍塌位置，回填砂和黏性土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1～2m。如坍孔嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)全部回填，待回填物沉積密實(shí)后再進(jìn)行鉆進(jìn)。
二、鉆孔偏斜
現(xiàn)場(chǎng)鉆成的樁孔，垂直樁不豎直，斜樁斜度不符合要求的標(biāo)準(zhǔn)或樁位偏離設(shè)計(jì)樁位等稱(chēng)為鉆孔偏斜。鉆孔偏斜會(huì)使灌注樁施工時(shí)，鋼筋籠難以吊入，或造成樁的承載力小于設(shè)計(jì)要求。造成鉆孔偏斜的原因大致有五個(gè)方面：一是鉆孔中遇有較大孤石或探頭石;二是在有傾斜度的軟硬地層交界處，巖面傾斜處鉆進(jìn)，或在粒徑大小懸殊的卵石層中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均;三是擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動(dòng)偏向一方;四是鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷;五是鉆桿彎曲，接頭不正。其預(yù)防措施如下。
1.安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤(pán)、底座水平，起重滑輪輪軸，固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。
2.由于主動(dòng)鉆桿較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上部擺動(dòng)過(guò)大，必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架，控制鉆桿上的提引水籠頭，使其沿導(dǎo)向架向中鉆進(jìn)。
3.鉆桿、接頭應(yīng)逐個(gè)檢查，及時(shí)調(diào)正。主動(dòng)鉆桿彎曲，要及時(shí)進(jìn)行調(diào)直。
4.在有傾斜的軟硬地層中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)吊著鉆桿控制進(jìn)尺，低速鉆進(jìn)。或回填片石、卵石沖平后再鉆。
5.在偏斜處吊住鉆頭上下反復(fù)掃孔，使孔正直。
6.偏斜嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)回填砂黏土到偏斜處，待沉積密實(shí)后再繼續(xù)鉆進(jìn)，也可以在開(kāi)始偏斜處設(shè)置少量炸藥(少于1kg)爆破，然后用砂石和砂礫石回填到該位置以上1m左右，重新沖鉆。
三、縮孔
產(chǎn)生孔徑小于設(shè)計(jì)孔徑現(xiàn)象稱(chēng)為縮孔�？s孔產(chǎn)生鋼筋籠的砼保護(hù)層過(guò)小及降低樁承載力的質(zhì)量問(wèn)題。產(chǎn)生縮孔主要原因有：第一，鉆具焊補(bǔ)不及時(shí)，嚴(yán)重磨損的鉆錐往往鉆出比設(shè)計(jì)樁徑稍小的孔;第二，鉆進(jìn)地層中有軟塑土，遇土膨脹后使孔徑縮小。其預(yù)防措施如下。
1.經(jīng)常檢查鉆具尺寸，及時(shí)補(bǔ)焊或更換鉆齒。有遇到軟塑土?xí)r，采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁。
2.采用鉆具上、下反復(fù)掃孔的方法擴(kuò)大孔徑。
四、掉鉆、卡鉆和埋鉆
鉆頭被卡住為卡鉆，鉆頭脫開(kāi)鉆桿掉入孔內(nèi)為掉鉆。掉鉆后打撈造成坍孔為埋鉆。出現(xiàn)上述現(xiàn)象影響鉆孔正常進(jìn)行延誤工期。造成人力和財(cái)力的浪費(fèi)。產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是：第一，沖擊鉆孔時(shí)鉆頭旋轉(zhuǎn)不勻，產(chǎn)生梅花形孔，或孔內(nèi)有探頭石等均能發(fā)生卡鉆。傾斜長(zhǎng)護(hù)筒下端被鉆頭撞擊變形及鉆頭傾倒，也能發(fā)生卡鉆;第二，卡鉆時(shí)強(qiáng)提、強(qiáng)扭，使鉆桿、鋼絲繩斷裂;鉆桿接頭不良、滑絲;電機(jī)接線錯(cuò)誤，使不能反轉(zhuǎn)的鉆桿松脫，鉆桿、鋼絲繩、聯(lián)結(jié)裝置磨損，未及時(shí)更換等均能夠造成掉鉆事故。其預(yù)防措施如下。
1.經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)向裝置，保證靈活，經(jīng)常檢查鉆桿、鋼絲繩及聯(lián)結(jié)裝置的磨損情況，及時(shí)更換磨損件，防止掉鉆。
2.用低沖程時(shí)，隔一段時(shí)間要更換高一些的沖程，使沖錐有足夠的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)間，避免形成梅花孔而卡鉆。
3.對(duì)于卡鉆，不宜強(qiáng)提，只宜輕提鉆頭。如輕提不動(dòng)時(shí)，可用小沖擊鉆沖擊，或用沖、吸的方法將鉆頭周?chē)你@渣松動(dòng)后再提出。
4.對(duì)于掉鉆，宜迅速用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈。
5.對(duì)于埋鉆，較輕的是糊鉆，此時(shí)應(yīng)對(duì)泥漿稠度，鉆渣，進(jìn)出口，鉆桿內(nèi)徑大小，排渣設(shè)備進(jìn)行檢查和計(jì)算，并控制適當(dāng)進(jìn)尺。若已嚴(yán)重糊鉆，應(yīng)停鉆提出鉆頭，清除鉆渣，沖擊糊鉆時(shí)，應(yīng)減小沖程，降低泥漿稠度，并在粘土層上回填部分砂、礫石。如果是坍孔或其他原因造成的埋鉆，應(yīng)使用空氣吸泥機(jī)吸走埋鉆的泥砂。提出鉆頭。
五、護(hù)筒冒水、鉆孔漏漿
護(hù)筒外壁冒水，護(hù)筒刃腳或鉆孔壁向孔外漏泥漿的現(xiàn)象稱(chēng)為護(hù)筒冒水、鉆孔漏漿。一旦漏漿，護(hù)筒內(nèi)承壓水頭高并得不到保障，易引發(fā)坍孔，也會(huì)造成護(hù)筒傾斜、位移及周?chē)孛嫦鲁连F(xiàn)象。產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因有：第一，護(hù)筒埋設(shè)太淺，周?chē)钔敛幻軐?shí)，或護(hù)筒接縫不嚴(yán)密，在護(hù)筒刃腳或其接縫處產(chǎn)生漏水;第二，鉆頭起落時(shí)，碰撞護(hù)筒，造成漏水;第三，鉆孔中遇有透水性強(qiáng)或地下水流動(dòng)的地層;第四，護(hù)筒內(nèi)水位過(guò)高。其預(yù)防措施如下。
1.埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，護(hù)筒四周土要分層夯實(shí)，土質(zhì)量選擇含水量適當(dāng)?shù)酿ね�。外護(hù)筒一般采用鋼制護(hù)筒，內(nèi)徑2米左右為宜，其主要作用是固定樁位，控制孔口有一定的水頭，保護(hù)孔口塌陷，不穿孔。在旱地上埋設(shè)外護(hù)筒，一般采用挖埋法。埋置深度以進(jìn)入好土1米以上為宜，并在護(hù)筒周?chē)鷮?duì)稱(chēng)地、均勻地回填最佳含水量的黏土(最好選用黃土)要分層回填夯實(shí)，以達(dá)到最佳密實(shí)度。在水中埋設(shè)外護(hù)筒可采用振動(dòng)加壓下沉法。護(hù)筒底一定要下沉至硬土1米左右，否則易坍塌、穿孔。
2.起落鉆頭，要注意對(duì)中，避免碰撞護(hù)筒。
3.有鉆孔漏漿相應(yīng)情況時(shí)，可增加護(hù)筒沉埋深度，采取加大泥漿比重，倒入黏土慢速轉(zhuǎn)動(dòng)，用沖擊法鉆孔時(shí)，還可填入片石、碎卵石土，反復(fù)沖擊增強(qiáng)護(hù)壁。
4.適當(dāng)降低護(hù)筒內(nèi)的水頭。施工中，嚴(yán)格控制好護(hù)筒內(nèi)水位，一般情況下，以保持高于筒外施工水位1.5米為宜。水頭過(guò)高易從護(hù)筒底腳處產(chǎn)生空孔現(xiàn)象，水頭過(guò)低又會(huì)減弱井孔內(nèi)的水壓外滲護(hù)壁作用，易產(chǎn)生“反滲”現(xiàn)象。
5.護(hù)筒刃腳冒水，可用黏土在周?chē)顚?shí)、加固。如護(hù)筒接縫漏水，可用潛水工下水進(jìn)行作業(yè)堵塞。
6.如護(hù)筒嚴(yán)重下沉、位移，則應(yīng)返工重埋護(hù)筒。
7.鉆孔孔壁漏水，可倒入黏土或填入片石、碎卵石土，以增強(qiáng)護(hù)壁。
六、清孔后孔底沉淀超厚
如只用掏渣法清孔，或采用噴射清孔法以及加深孔底深度的方法代替清孔，會(huì)使清孔后孔底沉淀超厚。清孔的目的是抽、換孔內(nèi)泥漿，降低孔內(nèi)水的泥漿相對(duì)密度。掏渣法、噴射法及加深孔底均未達(dá)到清孔目的，不僅使樁尖承載力降低，且易引起樁身砼產(chǎn)生來(lái)泥或有灰層，甚至發(fā)生斷樁。產(chǎn)生孔底沉淀超厚的原因主要有：第一，掏渣法清孔只能去除孔底粗粒鉆渣，不能降低泥漿的相對(duì)密度。灌注砼時(shí)，會(huì)有部分泥漿成分沉淀至孔底，使樁尖沉淀層加厚;第二，噴射清孔時(shí)，射水(或射風(fēng))的壓力過(guò)大易引起坍孔，壓力過(guò)小，又不能有效翻動(dòng)孔底沉淀物;第三，加深孔底不能降低孔內(nèi)水中泥漿的相對(duì)密度，同時(shí)加深孔底增加的承載力，不能補(bǔ)償未清孔造成的承載力損失。其預(yù)防措施如下。
1.清孔應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、鉆孔方法、機(jī)具設(shè)備條件和土層情況選定適應(yīng)方法，應(yīng)達(dá)到降低泥漿相對(duì)密度，清除鉆渣、清除沉淀層或盡量減少其厚度的目的。
2.對(duì)于各種鉆孔方法，采用抽漿清孔法清孔最徹底。清孔過(guò)程中，應(yīng)注意始終保護(hù)孔內(nèi)流水頭，以防坍孔。
3.清孔后，應(yīng)從孔口、孔中部和孔底部分提取泥漿。測(cè)定要求的各項(xiàng)指標(biāo)。要求這三部分指標(biāo)的平均值符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。
4.柱承樁清孔后，將取樣盒吊到孔底，灌注水下砼前取出樣盒檢查沉淀在盒內(nèi)的渣土，其厚度不應(yīng)大于設(shè)計(jì)規(guī)定。
