31 鉆孔咬合樁常見問(wèn)題的成因分析與處理措施(王召尚)

1、鉆孔咬合樁常見問(wèn)題的成因分析與處理措施王召尚廣州軌道交通建設(shè)監(jiān)理有限公司 廣東廣州 510000摘 要：本文主要對(duì)全套管咬合樁施工過(guò)程中遇到的常見問(wèn)題進(jìn)行分析、總結(jié)，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工經(jīng)驗(yàn)給出相應(yīng)的處理措施，為以后同類工程的施工提供一定的參考。關(guān)鍵詞：套管 咬合樁 常見問(wèn)題 成因分析 處理措施1全套管咬合樁的工藝原理鉆孔咬合樁采用全套管鉆機(jī)鉆孔施工,在樁與樁之間形成相互咬合排列的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。樁的排列方式為A樁（鋼筋砼樁）和B（素砼樁）樁間隔布置,施工時(shí)先施工B樁后施工A樁,并要求B樁的超緩凝混凝土初凝之前必須完成A樁的施工。A樁施工時(shí)采用全套管鉆機(jī)切割掉相鄰B樁相交部分的素混凝土,從而實(shí)現(xiàn)咬合。

2、鉆孔咬合樁有支護(hù)、承重和止水三重功能。鉆孔咬合樁施工第一步是在樁頂上部施作混凝導(dǎo)墻,目的是為了提高鉆孔咬合樁孔口的定位精度并提高就位效率。以A樁為例,單樁的施工工藝流程為:平整場(chǎng)地測(cè)量樁位施工混凝土導(dǎo)墻套管鉆機(jī)就位對(duì)中吊裝安放第一節(jié)套管測(cè)控垂直度壓入第一節(jié)套管校對(duì)垂直度抓斗取土,跟管鉆進(jìn)測(cè)量孔深清除虛土,檢查孔底A樁吊放鋼筋籠（B樁無(wú)此項(xiàng)）放入混凝土灌注導(dǎo)管灌注混凝土逐次拔套測(cè)定混凝土面樁機(jī)移位。排樁的施工工藝流程如圖1。 2施工中常見問(wèn)題梳理全套管鉆孔咬合樁自2001年在國(guó)內(nèi)應(yīng)用以來(lái)，因其支護(hù)形式及止水效果要好于鉆孔灌注樁，單價(jià)又較地下連續(xù)墻低廉，且大部分地層也較適應(yīng)，遂逐漸被人們接受、推廣

3、。但由于其發(fā)展較快，技術(shù)方面不是太成熟，所以在施工過(guò)程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題是在所難免，常見的問(wèn)題主要有如下幾種：（1）樁孔傾斜（2）管涌（3）暗浜（4）遇地下障礙物（5）鋼筋籠上浮與下沉（6）事故樁的處理（7）冷縫的處理等。3常見問(wèn)題的形成原因、造成的后果及處理措施3.1樁孔傾斜（1）原因分析：樁孔傾斜原因很多，首先要考慮的是地質(zhì)原因，在鉆孔取土過(guò)程中隨時(shí)查看地質(zhì)狀況，檢查地質(zhì)是否存在一半軟層，一半硬層。二是鉆機(jī)的傾斜是否校正，抓斗取土施工中由于沖力較大，所以容易造成傾斜，在取土過(guò)程中要時(shí)時(shí)檢查套管的垂直度。三是在拔管過(guò)程中砼樁體扭曲或一邊攪動(dòng)過(guò)大。（2）造成的后果：樁孔傾斜容易造成排樁樁體下部開叉、

4、樁間滲漏；嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成樁體侵限，影響主體結(jié)構(gòu)施工。（3）處理措施：1）、施工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)鋼套管有傾斜趨勢(shì)時(shí),可以立即通過(guò)反復(fù)搖動(dòng)、微量扭、挪套管支座等方法將套管傾斜消除在初始狀態(tài)。如垂直度偏斜超過(guò)3,無(wú)法靠樁機(jī)本身調(diào)整時(shí),可采取向孔內(nèi)填砂,向上拔出套管,重新校正精度和成孔。如無(wú)法利用套管鉆機(jī)重新成孔時(shí),在待處理樁位的兩側(cè)注漿,形成隔滲帷幕攔截地下水。2）過(guò)程中未及時(shí)發(fā)現(xiàn)樁孔傾斜，已造成不利后果的可根據(jù)樁孔傾斜情況及造成的后果分別處理。（a）對(duì)于樁體下邊開叉、樁間滲漏可在在開挖前對(duì)其補(bǔ)打旋噴樁背后補(bǔ)強(qiáng)或在開挖過(guò)程中及時(shí)采取注漿處理；（b）對(duì)于樁體侵限一般視情況，以鑿除侵限部位為主，但以碰到鋼筋為

5、準(zhǔn)，如果仍侵占主體，只能采用結(jié)構(gòu)鋼筋補(bǔ)強(qiáng)的方式處理，不宜過(guò)多鑿除，以免影響整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。3.2管涌（1）原因分析：發(fā)生管涌有兩種情況：一是隨著鉆孔深度增加和套管的搖動(dòng)，淤泥質(zhì)粘土在飽和壓力水作用下，軟化呈流塑狀，引起管涌；二是在A樁成孔過(guò)程中，由于B樁混凝土尚未凝固，還處于流動(dòng)狀態(tài)，B樁混凝土有可能從A、B樁相交處涌入A樁孔內(nèi)，也可能發(fā)生管涌。（2）造成的后果：一是素樁砼面下陷過(guò)多，造成樁頂標(biāo)高偏低，不利于冠梁砼支撐施工。二是對(duì)樁體本身結(jié)構(gòu)造成破壞，對(duì)整體圍護(hù)結(jié)構(gòu)有間接影響，地下水也容易從此薄弱點(diǎn)流入基坑內(nèi)部。（3）處理措施：克服“管涌”有以下幾個(gè)方法：（a）、在成孔過(guò)程中緩沖輕抓，減小對(duì)孔底

6、土層的擾動(dòng)。（b）、B樁（素混凝土樁）混凝土的坍落度應(yīng)盡量小一些，以便于降低混凝土的流動(dòng)性。（c）、加長(zhǎng)樁機(jī)套管，套管底口始終保持超前于開挖面一定距離，孔內(nèi)留足一定厚度的反壓土層，形成“瓶頸”達(dá)到瓶塞效果，阻止混凝土流動(dòng)。如果鉆機(jī)能力許可，這個(gè)距離越大越好，但至少不應(yīng)小于1.0m。（d）、如果遇地下障礙物套管無(wú)法超前時(shí)，可向套管內(nèi)注入一定量的水，使其保持一定的反壓力來(lái)平衡B樁混凝土的壓力，以阻止“管涌”的發(fā)生。（e）、A樁成孔過(guò)程中應(yīng)注意觀察相鄰兩側(cè)B樁混凝土頂面，如發(fā)現(xiàn)B樁混凝土下陷，則應(yīng)立即停止A樁開挖，并一邊將套管盡量下壓，一邊向A樁內(nèi)填土或注水，直到完全制止住“管涌”為止。（f）在砼澆

7、筑標(biāo)高控制上，B樁應(yīng)多澆筑砼1m左右，以預(yù)防葷樁成孔時(shí)發(fā)生管涌造成素樁砼面下降，果真發(fā)生管涌時(shí)應(yīng)及時(shí)向素樁內(nèi)補(bǔ)素砼；在開挖后，如仍發(fā)現(xiàn)在有少量樁面較低，在做冠梁前應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充澆砼，將其補(bǔ)到設(shè)計(jì)標(biāo)高，以防淺水從此薄弱點(diǎn)流入基坑內(nèi)部。3.3暗浜（1）原因分析：暗浜是不良地質(zhì)情況的一種。簡(jiǎn)單來(lái)講就是被填埋的河道、溝渠等。有淤泥沉積，后來(lái)被土填沒(méi)了，但是沉積的淤泥仍在，這種情況不利于施工，尤其對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)存在隱性危害。（2）造成的后果：對(duì)工程建設(shè)不利或有不良影響的動(dòng)力地質(zhì)現(xiàn)象。既影響場(chǎng)地穩(wěn)定性，也對(duì)地基基礎(chǔ)、邊坡工程、地下洞室等具體工程的安全、經(jīng)濟(jì)和正常使用不利。 （3）處理措施：首先在施工前應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)調(diào)

8、查，盡可能提前發(fā)現(xiàn)提前填沖處理；二是如果在施工中發(fā)現(xiàn)取土鉆進(jìn)速度出現(xiàn)異常，要及時(shí)分析原因，如發(fā)現(xiàn)是暗浜時(shí)應(yīng)上拔少許套管，然后填入砂礫，并給予一定的壓力，壓實(shí)后，再繼續(xù)下鉆，取土。3.4遇地下障礙物（1）原因分析：地下障礙物因其深埋地下，具有其不明確性，地質(zhì)勘查有時(shí)也不能完全探測(cè)清楚，這就是其形成的主要原因。（2）造成的后果：影響施工進(jìn)度，給施工過(guò)程中造成不必要的麻煩，加大成本支出。（3）處理措施：鉆孔咬合樁素樁超緩凝土由于受到時(shí)間的限制,遇到地下障礙物處理起來(lái)比較困難。所以施工前必須對(duì)地質(zhì)情況十分清楚，對(duì)一些比較小的障礙物，如卵石層、體積小的孤石等，可以先抽干套管內(nèi)積水,然后再吊放作業(yè)人員下去

9、將其清除；如遇到深層大孤石套管不能超前或者樁端需嵌入巖石時(shí)，可更換十字沖錘進(jìn)行沖擊鉆進(jìn)，待破碎后繼續(xù)施工。3.5鋼筋籠上浮與下沉（1）原因分析：在鉆孔咬合樁施工中，由于鋼筋籠在樁內(nèi)處于懸掛狀態(tài)，在砼澆筑過(guò)程中，鋼筋籠所受到的力是泥漿和混凝土向上運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)其產(chǎn)生的浮托摩擦與下部埋深混凝土摩擦、鋼筋籠自重及鋼筋籠固定對(duì)其產(chǎn)生的壓力的合力，如果浮托作用超過(guò)向下的作用力，就會(huì)出現(xiàn)鋼筋籠上浮。此外，由于套管內(nèi)壁與鋼筋籠外緣之間的空隙較小,在拔套管的時(shí)候,鋼筋籠有可能被套管帶著一起“上浮”，俗稱“卡管”。下沉的原因主要是樁底持力層較軟弱，不能夠承受鋼筋籠的自重。（2）造成的后果：在咬合樁的砼澆筑過(guò)程中，鋼筋

10、籠上浮是較為常見的事故，輕微的上浮一般不影響樁的施工質(zhì)量，但鋼筋籠上浮過(guò)多會(huì)對(duì)樁的質(zhì)量造成一定影響，其樁體配筋配筋狀況也隨之發(fā)生變化，最明顯的是使其加強(qiáng)筋與鋼支撐對(duì)應(yīng)位置發(fā)生改變，不能達(dá)到設(shè)計(jì)的指定位置，導(dǎo)致樁承載力降低，不能安全承受設(shè)計(jì)荷載。（3）處理措施： 1）防止鋼筋籠上浮的措施：(a）、與設(shè)計(jì)溝通，在滿足結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的前提下，適當(dāng)減小鋼筋籠直徑尺寸，使鋼筋籠外徑與套管內(nèi)徑間距加大，減小摩擦力； （b）、確保鋼筋籠加工的垂直度，不能出現(xiàn)彎曲、突出、變形現(xiàn)象；（3）、在鋼筋底籠部焊接防浮砼板，增加鋼筋籠本身自重，力爭(zhēng)使其大于上浮的力；（d）、起拔套管時(shí)視起拔狀況精心操作，阻力過(guò)大采用多轉(zhuǎn)動(dòng)

11、（套管）慢拔保證套管起拔中的順直，減少鋼筋籠與管壁的磨檫，必要時(shí)配以專用壓籠器，利用鉆機(jī)上拔動(dòng)作，下壓鋼筋籠拔套管，控制上浮。2）防止鋼筋籠下沉措施：在鋼筋籠底板焊接抗浮板，以增大鋼筋籠和持力層的接觸面。3)出現(xiàn)鋼筋籠上浮后的處理措施：（a）與設(shè)計(jì)溝通，根據(jù)上浮高度的不同，重新驗(yàn)算其安全系數(shù)；（b）根據(jù)驗(yàn)算結(jié)果可分別選擇在背后補(bǔ)打同類型鋼筋砼樁、SMW、三軸水泥攪拌樁或旋噴樁等。3.6事故樁的處理（1）原因分析：在鉆孔咬合樁施工過(guò)程中,因素樁超緩凝混凝土出現(xiàn)早凝現(xiàn)象或機(jī)械設(shè)備故障以及其他常見問(wèn)題的影響等原因,造成鉆孔咬合樁的施工未能按正常要求進(jìn)行而形成的樁簡(jiǎn)稱事故樁。事故樁的處理主要有以下幾種

12、情況：平移樁位單側(cè)咬合、背樁補(bǔ)強(qiáng)、預(yù)留咬合鍥口、鋼筋籠上浮等。（2）造成的后果：造成相鄰樁與樁之間不能充分咬合，從而使整個(gè)圍護(hù)結(jié)構(gòu)不能有效的形成一個(gè)整體，給以后的基坑開挖埋下樁間滲漏、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定等隱患。（3）處理措施：（a）平移樁位單側(cè)咬合：B樁成孔施工時(shí)，其一側(cè)A1樁的混凝土已經(jīng)凝固，使套管鉆機(jī)不能按正常要求切割咬合A1、A2樁，處理方法是向A2樁方向平移B樁位，使套管鉆機(jī)單側(cè)切割A(yù)2樁施工B樁，并在A1樁和B樁外側(cè)另增加一根旋噴樁作為防水處理，如圖所示。（b）背樁補(bǔ)強(qiáng)：B1樁成孔施工時(shí)，其兩側(cè)A1、A2混凝土均已凝固，處理方法是放棄B樁的施工，調(diào)整樁序繼續(xù)后面咬合樁的施工，以后在B1樁外側(cè)

13、增加3根咬合樁及兩根旋噴樁作為補(bǔ)強(qiáng)防水處理，并在基坑開挖過(guò)程中將A1和A2樁之間的夾土清除，噴上混凝土即可，如圖所示。（3）預(yù)留咬合鍥口：在B1樁成孔施工中發(fā)現(xiàn)A1樁混凝土已有早凝傾向但還未完全凝固時(shí)，此時(shí)為避免繼續(xù)按正常順序施工造成事故樁，可及時(shí)在A1樁右側(cè)施工一砂樁以預(yù)留出咬合鍥口,待調(diào)整完成后再繼續(xù)后面樁的施工，如圖所示。3.7冷縫的處理 （1）原因分析：冷縫形成的主要原因有分段施工時(shí)砂樁與素樁咬合形成的冷縫、素樁砼出現(xiàn)早凝造成咬合樁不能正常咬合形成的冷縫。（2）造成的后果：咬合樁不能充分咬合，容易造成冷縫處滲漏，不利于基坑防水。（3）處理措施：（a）對(duì)于砂樁與素樁咬合形成冷縫主要采取背后補(bǔ)打旋噴樁進(jìn)行處理（b）素樁砼出現(xiàn)早凝造成咬合樁不能正常咬合