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或施工時不謹慎，致使質(zhì)量問題也時有發(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)的正常運用和平安，因此，加強基樁施工過程中的質(zhì)量限制，對確保整個工程的質(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)，鉆桿導架不垂直，鉆機磨耗，部件松動。故此在開鉆前確定要檢查鉆機的穩(wěn)定性和垂直度，在鉆進過程中要隨時復(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，同時要接受減壓鉆進。3）.鉆進中遇有較大孤石，探頭石。此時宜用鉆機鉆透。用沖孔機時，用低速將石打碎；有傾斜基巖時，可用混凝土填平，待混凝土凝固后再鉆。4）.擴孔較大處，鉆頭搖擺偏向一方。在簡潔擴孔處低速減壓鉆進。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正，全孔減壓鉆進的防斜措施。扶正圈直徑比設(shè)計樁徑小20厘米，扶正圈的位置放在離鉆頭5－6米處，必要時可每鉆進20――30米加一扶正圈，以加強鉆具的導向性。B．塌孔其表征是孔內(nèi)水位突然上升又下降，孔口冒細密的水泡，出渣量明顯增加而不見進尺，鉆機負荷顯著增加。塌孔緣由主要有：1）護筒埋置過淺，四周封填不密，漏水；2）操作不當，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)加水時流速過大，干脆沖刷孔壁；6）在松軟砂層中鉆進時進尺過快。預(yù)防措施：汛期或潮汐地區(qū)水位變更過大時，實行上升護筒，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)查明塌孔位置后進行處理。塌孔位置不深時，可實行深埋護筒，穿過塌孔處。塌孔位置深時，塌孔不嚴峻時，可回填到塌孔位置以上，并實行改善泥漿性能，加高水頭措施，接著鉆進。塌孔嚴峻時，應(yīng)立刻將鉆孔用砂類土或礫石土回填，無此類土時可接受粘質(zhì)土并摻入5%-8%的水泥砂漿，視察數(shù)日后重新開鉆。C．擴孔和縮徑擴孔多系孔壁小塌孔或鉆錐搖擺過大，應(yīng)針對緣由實行措施?？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)實行失水率較小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁，后者應(yīng)剛好焊補鉆錐。縮徑已發(fā)生后，可實行鉆錐上下反復(fù)掃孔，擴大孔徑。D．漏漿鉆孔施工時，密切留意泥漿面的變更，一但發(fā)覺有漏漿現(xiàn)象，分不同狀況剛好實行限制措施。1）.增大泥漿比重和粘度，停止除砂，停鉆進行泥漿循環(huán)，補漿保證漿面高度，視察漿面不在下降時方可鉆進。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）.假如在鋼護筒底口漏漿，在接受上述措施得不到限制后，將鋼護筒接長跟進。4）.在接受上述措施后，若漏漿得不到限制，要停機提鉆，填充粘土，放置一段時間后，再進行施鉆。E．糊鉆在正循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進時，遇軟塑粘質(zhì)土層，泥漿相對密度和粘度過大，進尺快，鉆渣量大，鉆桿內(nèi)徑過小，出漿口堵塞而造成。此時應(yīng)改善泥漿性能，對鉆桿內(nèi)徑鉆渣出口和排渣設(shè)備的尺寸進行計算，并適當限制進尺。若已嚴峻糊鉆時，應(yīng)停鉆提出鉆錐，清除鉆渣。F．掉鉆掉鉆的主要緣由是因為鉆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：加強接頭連接質(zhì)量檢查，加強鉆桿質(zhì)量檢查，對焊接部位進行超聲波檢測；每運用一次就全面細致檢查一次，避開有裂紋或質(zhì)量不過關(guān)的鉆具用于施工中，同時鉆進施工時要中低壓中低速鉆進，嚴禁大鉆壓、高速鉆進，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行打撈，效率較高，成功率高。打撈要剛好，不行耽擱，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)的大工具卡住；3）入孔較深的護筒傾斜或鉆頭被撞擊嚴峻變形；3）鉆頭的尺寸不一，焊補的鉆頭過大；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）對于向下能活動的上卡，可用上下提升法，即上下提動鉆頭，并配以鋼絲繩左右撥移，旋轉(zhuǎn)；2）卡鉆后不宜強提，只宜輕提，經(jīng)提不動時，可用小沖擊錐沖或用沖吸的方法將鉆錐四周的鉆渣松動后再提出。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管，來達到預(yù)防探測管底部堵塞目的。聲測管施工時接頭焊接要堅實，不得漏漿，頂、底口封閉嚴實，聲測管和鋼筋籠用粗鐵絲軟連接。二．灌注中故障處理A．初灌導管進水第一批混凝土拌和物下落后，導管進水時，應(yīng)將已灌注的拌和物用吸泥機（可用導管作吸泥管）全部吸出，針對進水的緣由，改進操作工藝或增加首批拌和物儲量，重新灌注。B．中期導管進水多在導管提升且底口超出已灌注拌和物時發(fā)生。遇到該種事故時，可依次將導管拔出，用吸泥機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，將裝有底塞的導管重插入原混凝土表面下2.5米深處，然后在無水導管中接著灌注，將導管提升0.5米，接著灌注混凝土即可沖開導管底塞流出。C．初灌導管堵塞多因隔水硬球塞不符合要求被卡住而產(chǎn)生。可接受長桿沖搗，或用附著于導管外側(cè)的振動器振動導管，或提升導管快速下落振沖，或用鉆桿上加配重沖擊導管內(nèi)混凝土。若上敘方法無效，應(yīng)提出導管，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，當混凝土滿管下落時，導管內(nèi)混凝土（或泥漿）面至導管口的空氣被壓縮，當導管外泥漿壓力和混凝土壓力處于平衡狀態(tài)時就出現(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，在泥漿面以上的導管中間要開孔排氣，當首批混凝土滿管下落時，空氣能從孔口排掉。D．中期導管堵塞多因時間過長，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，石子或雜物在導管內(nèi)形成堵塞，導致堵管。故此要求混凝土有較好的流淌性、不離析性能，同時加強現(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，可用新導管插入原混凝土內(nèi)2米處，用潛水泥漿泵下入導管底，將導管內(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，可用探測錘探測，如達不到混凝土表面高程時即可證明發(fā)生塌孔。產(chǎn)生緣由有：1）護筒底腳漏漿；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)泥漿相對密度和黏度過底；5）孔口四周堆放重物或機械振動。處理措施：如塌孔數(shù)量不大，實行措施后可用吸泥機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，而且有擴大趨勢，應(yīng)將導管和鋼筋骨架拔出，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管底口后向上的頂托力造成的。為防止鋼筋骨架上浮，當灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1米左右時，降低混凝土的灌注速度。當混凝土上升到骨架底口4米以上時，提升導管，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筒上，或?qū)摻罟羌苤械?根主筋伸長到樁孔底。當設(shè)計許可時，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時帶動鋼筋骨架一起上升。G．埋管灌注過程中導管提升不動，或灌注完畢后導管拔不出來，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筒至已灌注混凝土中，用吸泥機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管齊混凝土面切斷。拔出平安護筒，重新下導管灌注，灌注完成后上下斷層間予以補強。若樁徑過小，潛水工無法下去工作時，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，避開導管拔出時出現(xiàn)泥漿芯在樁體內(nèi)；而實際操作時依靠測深錘來測定樁頂標高，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，故有時操作時易錯將泥漿內(nèi)的凝合面當作混凝土面，使得混凝土少澆，導致樁體要接長。施工時一方面運用測錘時，要反復(fù)擲錘，使錘穿破泥漿凝合層，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時發(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，在導管埋深較小時，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)生導管堵塞、流淌不暢等現(xiàn)象，有時甚至灌滿導管還是不行，最終只好提取導管上下振擊，由于導管內(nèi)儲存大量砼，一旦流出其勢甚猛，在砼流出導管后，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管埋得太深，提出時底部已接近初凝，導管拔上后砼不能剛好沖填，造成泥漿填入。J．混凝土嚴峻離析多由導管漏水引起水滲；地下水滲流造成。灌注前應(yīng)嚴格檢驗道觀的水密性，在承壓地下水地區(qū)應(yīng)測驗地下水的壓力高度和滲流速度，當其速度超過12m/min，應(yīng)留意在此區(qū)進行鉆孔灌注的施工措施。三．灌注樁的補強方法