沖孔灌注樁施工中常見的縮頸塌孔及斷樁的質(zhì)量問題和處理措施

1、摘要:在工程建設(shè)的施工中，經(jīng)常會應(yīng)用到?jīng)_孔灌注樁技術(shù)，進行預(yù)防和解決工程質(zhì)量問題,相對于解決樁基施工中的疑難具有很大借鑒意義。通過對某工程施工中出現(xiàn)的沖孔灌注樁的質(zhì)量問題分析，論述了常見縮頸、塌孔及斷樁的質(zhì)量問題的形成原因，并有針對性地提出處理的方法和解決的措施。關(guān)健詞：灌注樁；質(zhì)量問題；處理措施通過對某工程施工中出現(xiàn)的沖孔灌注樁質(zhì)量問題的分析， 介紹了一些沖孔灌注樁質(zhì)量問題的處理方法。無論在何種地質(zhì)條件下，沖孔灌注樁技術(shù)都有極強的適應(yīng)性，由于設(shè)備簡易，操作方便，占地小，承載力大，因此被廣泛應(yīng)用。沖孔灌注樁是一種地下成樁工藝，這就使得施工中不能進行觀察，在成樁后自然也無法實施開挖驗收。所以在工

2、程施工中如果出現(xiàn)任何一個問題，就會對整個工程造成影響，不但會降低工程質(zhì)量和進度，還會造成巨大的經(jīng)濟損失，甚至形成不良的社會影響。本文通過某工程項目的一些具體施工情況介紹，總結(jié)出沖孔灌注樁在施工過程出現(xiàn)縮頸、塌孔及斷樁的質(zhì)量問題的形成原因，并有針對性地提出處理方法和解決措施，以供同行參考。1 工程概況及施工情況1.1工程概況筆者負(fù)責(zé)某項目的施工管理工作，該工程施工工期緊，為了確保工期和工程質(zhì)量，在施工前編制好專項施工方案， 做好技術(shù)交底工作。 該工程的基礎(chǔ)設(shè)計類型為樁基礎(chǔ)， 樁長范圍為15m-45m,樁徑為0.9m、1.2m,樁基根數(shù)共 560 根，混凝土采用 c35 水下，施工工藝采用沖孔灌注

3、樁，入巖深度為入弱風(fēng)化 1.0m或中風(fēng)化 2.0m。地質(zhì)情況為：雜填土、粉質(zhì)粘土、中砂、淤泥、粉質(zhì)粘土、凝灰熔巖殘積粘性土、全風(fēng)化凝灰熔巖、強風(fēng)化凝灰熔巖、中風(fēng)化凝灰熔巖、弱風(fēng)化凝灰熔巖。1.2施工情況1.2.1該工程所在地地質(zhì)情況較為復(fù)雜，通過施工前樁位超前鉆探及地勘報告的資料顯示，樁所遇到的地質(zhì)情況不一：有的遇到巖層厚度達到 4.2m,而且有斜坡巖；有的遇到小溶洞深度達到 15m 左右；有的樁基底須有 42m 深才能達到設(shè)計要求的完整巖層，其中有 2 根樁位在原路基邊坡上，該位置路基回填片石有 7 米深左右，沖孔樁在沖孔時，泥漿會滲漏，造漿困難，泥漿無法做到護壁的作用，故經(jīng)常會塌孔，給施工

4、帶來了很大的難度，后經(jīng)研究討論決定采用邊沖孔邊下鋼護筒的做法，且在施工的過程中要求不斷往孔內(nèi)添加澎潤土及水，還每隔 1 小時監(jiān)測泥漿比重、粘度等各項指標(biāo)一次，泥漿比重控制在 1.30 左右，粘度控制在 22s 左右，這樣保證孔內(nèi)水頭的壓力及護壁，最終鋼護筒下至穿越回填片石層下 1.5 米處，露出地面 0.5 米，累計長 9 米，這樣保證了泥漿回填片石區(qū)域內(nèi)不滲漏，孔內(nèi)不塌孔及孔內(nèi)的水頭壓力，經(jīng)過各方的配合和努力，最終該樁以孔深為 39.5 米終孔，取得了良好效果。1.2.2在施工過程中要加強施工質(zhì)量的管理工作，本工程在澆筑某號樁的過程中，某號樁孔深 38米，在澆筑到地面往下 4 米左右時，由于

5、工人的操作失誤，提升太快，導(dǎo)致導(dǎo)管提升太高，脫離碎面層，后再插入碎繼續(xù)澆筑，施工完成后待滿足檢測條件時，發(fā)現(xiàn)本樁在 4.1米處出現(xiàn)斷樁的現(xiàn)象，后由建設(shè)單位組織各相關(guān)單位開展某樁斷樁的原因分析及處理意見，經(jīng)會議一致決定同意采取接樁的方案，并要求施工單位編制專項施工方案，經(jīng)有關(guān)個方簽字，嚴(yán)格執(zhí)行，并要求加強質(zhì)量管理工作。經(jīng)過開挖，鑿除斷樁以上的樁身碎，鑿毛，焊接鋼筋，澆筑碎(要求提高一標(biāo)號碎)等的工序，后再進行復(fù)測，樁身質(zhì)量合格，滿足設(shè)計要求。2 鉆孔中常見問題縮頸問題的原因及預(yù)防措施和處理方法縮孔現(xiàn)象的原因(1)地質(zhì)原因，構(gòu)筑物大多數(shù)的鉆孔出現(xiàn)縮頸的部位一般在 12 米到 18 米之間，根據(jù)探測

6、單位提供的巖土工程勘測報告，以及當(dāng)時的取樣可以看出，此地多為砂層及淤泥層；(2)其中的鉆孔放置的時間過長，由于某些原因的影響，鉆機成孔后，并沒有及時的進行灌注，泥漿自身的壓力不能支撐土質(zhì)收縮，以及潰流帶來的壓力，這樣就會導(dǎo)致其中的縮頸問題；(3)相鄰的樁孔之間相互擾動，鉆孔灌注樁是先成孔，然后在孔內(nèi)成樁，周圍的土向樁身運動，土體就會對樁身產(chǎn)生壓力，也會造成縮頸問題。(4)地層承壓水對樁周土侵蝕2.1.2 預(yù)防措施和處理方法(1)加大鉆頭，把原來的鉆頭加 50mm 并且鉆頭在孔內(nèi)不斷地洗孔，擴大孔徑，增加孔壁的穩(wěn)定性，就算有很小的縮頸，就也可以基本符合原來的設(shè)計；(2)加大泥漿的比重，這樣就會增

7、強泥漿對鉆孔孔壁的支撐力，就會較少孔壁向內(nèi)收縮的速度，進而縮小鉆孔孔徑的縮頸程度；(3)摸清承壓水的準(zhǔn)確位置，在灌注前下入專門護筒進行止水封隔，成樁后經(jīng)驗樁發(fā)現(xiàn)縮頸，如位置較淺可開挖進行補求；如位置較，且縮頸嚴(yán)重，則應(yīng)考慮補樁。塌孔問題原因及預(yù)防措施和處理方法塌孔問題原因(1)地質(zhì)條件也是造成塌孔的主要的原因，因為砂質(zhì)土本來就松軟，缺少一定的粘結(jié)力，安息角就很小，遇到雨后，安息角就會變得更小，所以在沖孔時，孔內(nèi)就會發(fā)生塌孔，有的地質(zhì)存在回填片石，泥漿無法儲存在樁體內(nèi)，從樁體內(nèi)外流，水頭壓力不足，護壁容易坍塌，造成塌孔的現(xiàn)象；(2)施工不當(dāng)?shù)脑?，如在流砂、軟液泥、破碎地層、松散沙層中鉆進，進尺

8、太快，或停在一處空轉(zhuǎn)時間太長，沖孔速度太快等；(3)在提升、下落鉆頭，遇到孤石、斜坡巖，下鋼筋籠時碰撞孔壁，孔壁被擾動，這是就容易發(fā)生塌孔；(4)護筒埋設(shè)不當(dāng)護筒周圍未用粘土填封緊密而漏水，或護筒埋設(shè)太淺；(5)未及時向孔內(nèi)加泥漿；或孔內(nèi)泥漿面低于孔外水位；或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水低于靜水壓力；或泥漿的比重太小等；(6)相鄰孔間距過短且施工時間間隔較短而造成串孔。2.2.2 塌孔的預(yù)防措施和處理方法(1)鉆機就位，用填料將廢孔回填密實后，在孔位置安裝鉆機、就位，并使其保持平穩(wěn)，不產(chǎn)生位移或不均勻下沉；有特殊情況下可利用加長鋼護筒進行施工，施工過程中應(yīng)保證護筒不發(fā)生移動，中心與樁中心一致，并使鋼護筒穿越

9、不良地質(zhì)層；(2)鉆進中及時添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位；遇流砂，松散土層等適當(dāng)提高泥漿比重，不使進尺過快，或空轉(zhuǎn)時間過長。輕度坍孔可加大泥漿密度和提高水位；嚴(yán)重坍孔可用粘土膏或澎潤土投入待孔壁穩(wěn)定后采用低速鉆進(同時常備粘土或澎潤土以防萬一)；(3)提升、降落鉆頭和放鋼筋籠時保持垂直上下，以避免碰撞孔壁；沖程的選用，當(dāng)回填后片石的巖面傾斜較大時，鉆頭易擺動，撞擊護筒或孔壁，造成偏孔或塌孔、卡鉆等現(xiàn)象，這時先選用小沖程進行沖擊，待將孔底的浮土、凸出部分鑿平出現(xiàn)平臺后，再加大沖程轉(zhuǎn)入正常沖程。拋填片石與原地質(zhì)的面層軟硬不一，這樣就給沖擊、進尺造成困難，所以在施工過程中，為保持鉆頭平穩(wěn)而正常的工

10、作，在保持孔內(nèi)水位不變的情況下，實時向孔內(nèi)拋填片石，采用低沖程將拋填物填入松動地層，待巖石出現(xiàn)平穩(wěn)后再調(diào)整沖程正常施工；(4)護筒埋設(shè)時必須用粘土夯實，水中護筒的埋設(shè)深度應(yīng)保證，且上部有固定措施；(5)孔內(nèi)水位應(yīng)保持在孔旬水位 1.0m 以上，鉆孔時應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)測孔內(nèi)水位，并保持有應(yīng)急的設(shè)備；根據(jù)不同的地質(zhì)情況，采用不同的鉆進參數(shù)和泥漿參數(shù)；為起到很好的護壁作用，泥漿的性能指標(biāo)控制在泥漿比重為 1.11.35;粘度控制在 18s22s；含砂率 w4%；有時由于樁位處土質(zhì)松動，鉆孔時及終孔后嚴(yán)防漏漿現(xiàn)象的發(fā)生，發(fā)現(xiàn)問題找出原因及時處理；(6)相鄰孔施工時應(yīng)符合規(guī)范要求；當(dāng)坍孔發(fā)生較淺時，應(yīng)用優(yōu)質(zhì)粘土

11、回填至坍孔處 1.0m 以上，待自然沉實后再繼續(xù)鉆進；終孔驗收合格后盡量縮短后續(xù)工序的作業(yè)時間及間隔時間。斷樁問題的原因及預(yù)防措施和處理方法：斷樁問題的原因(1)因混凝土拌制質(zhì)量較差，導(dǎo)致導(dǎo)管堵塞；(2)初灌量不足或初灌量計算錯誤，導(dǎo)致無法埋住導(dǎo)管；(3)混凝土頂面深度測量出錯，或埋深計算錯誤，或操作不當(dāng)，提升過猛，導(dǎo)致導(dǎo)管提升過高，底部脫離碎土層；(4)導(dǎo)管接頭不嚴(yán)密，或拔導(dǎo)管持時導(dǎo)管碰到鋼筋籠后，導(dǎo)致接頭松動，泥漿滲入；(5)混凝土灌注不連續(xù)，中斷時間過長，表層碎失去流動發(fā)生，而繼續(xù)灌注的碎時，將有浮漿泥渣包裹覆蓋表層，泥漿上浮導(dǎo)致堵管事故，形成斷樁；(6)出現(xiàn)堵管而未能及時排除造成斷樁。

12、預(yù)防措施和處理方法(1)混凝土嚴(yán)格按配合比拌制，經(jīng)常測試坍落度；(2)使用大初灌量，碎初灌量根據(jù)圓柱體積和混凝土與泥漿壓力比進行計算出初灌量，充分利用初灌量的勢能沖開殘余孔底少許沉渣，保證首次埋管深度；(3)加強施工人員的技術(shù)培訓(xùn)，在灌注前對各個作業(yè)環(huán)節(jié)認(rèn)真檢查，制訂有效的預(yù)防措施，灌注中嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，保證灌注作業(yè)連續(xù)緊湊。在灌注時要求反復(fù)細(xì)心探測碎面，認(rèn)真、正確指導(dǎo)導(dǎo)管的提升。并且不間斷量測混凝土頂面；灌注中，導(dǎo)管提升應(yīng)勻速平穩(wěn)，慢慢起升，確保導(dǎo)管的埋深符合要求；(4)沖孔灌注樁在澆筑碎前，應(yīng)對導(dǎo)管的嚴(yán)密性進行測試，合格后方可投入使用，并在導(dǎo)管吊放時應(yīng)采取有效措施保證居中；(5)開工前檢查是否有備用發(fā)電機組、攪拌機和供水設(shè)備，并保證商品混凝土供應(yīng)及時，澆筑連續(xù)；(6)出現(xiàn)堵管時應(yīng)及時處理，確保砂連續(xù)澆筑，澆筑時應(yīng)振搗密實，保證樁身質(zhì)量。3 結(jié)語在沖孔灌注樁的施工中，由于施工的步驟比較多，而且施工樁體時大多在