鉆孔樁施工中相關(guān)問題的處理措施

申請免費試用、咨詢電話：400-8352-114

1、概述鉆孔樁基礎(chǔ)施工簡便、操作易掌握、設備投入一般不是很大。因而，無論在鐵路、公路、水利水電等大型建設，還是在各類房屋及民用建筑中都得到了廣泛應用。鉆孔樁是在泥漿護壁條件下，利用機械鉆進形成樁孔，采用導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進行，工程質(zhì)量只能通過科學的過程控制和完工后的儀器檢測來確認。因而，對作業(yè)人員的操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。如何有效地避免鉆孔過程中出現(xiàn)鉆頭掉落和灌注水下混凝土過程中發(fā)生斷樁等現(xiàn)象，杜絕混凝土夾碴、不均勻的質(zhì)量弊病，發(fā)生施工質(zhì)量問題后如何恰如其分地處理以保證整個工程的質(zhì)量是工程界一直在研究而又未能徹底解決的問題。
    2、鉆孔過程中出現(xiàn)的相關(guān)問題的處理
    2.1偏斜孔鉆機安裝時，支撐不好、樁孔地質(zhì)構(gòu)造不均勻等因素引起鉆機整體或鉆頭在鉆孔過程中發(fā)生偏斜，導致出現(xiàn)偏孔。
    2.1.1因鉆機傾斜造成的應先移開鉆機，檢查鉆孔壁情況，如果鉆孔壁比較穩(wěn)定，則應加固施工范圍內(nèi)的地基或加大鉆機的支撐面積，而后，重新安裝鉆機恢復施工；鉆孔壁隨時有坍塌可能的，應將鉆孔回填至原地面，待地層靜置穩(wěn)定后重新開始鉆孔。
    2.1.2地質(zhì)構(gòu)造不均勻引起的，先分析清楚巖層的走向，爾后采用適當?shù)幕靥畈牧希ɑ靥畈牧弦话銥槠羽ね痢⒓儔A、鋸末等組成的混合物）將鉆孔回填至計算確定的高程處，靜置一段時間后恢復施工?？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，應根據(jù)情況靜置2h甚至更長的時間待地層沉積穩(wěn)定后恢復鉆孔施工。穿過傾斜巖層過程中，應采用自重較大的復合式牙輪鉆、沖擊鉆，以慢速鉆孔。
    2.2護筒脫落由于護筒背后回填質(zhì)量不好受地面流的浸泡等因素引起的護筒失去穩(wěn)定、脫落。出現(xiàn)護筒脫落應立即停止鉆孔，將鉆機移開，采取相應措施處理。由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上填一層黏土使地面干燥、不滲漏，而后，重新安裝護筒（作好護筒背后填筑）恢復鉆孔施工。
    2.3卡鉆鉆孔經(jīng)過巖層分界面時相鄰巖層強度差別較大、操作中未及時根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆頭的行程等原因引起“卡鉆”現(xiàn)象。針對發(fā)生“卡鉆”的原因采取相應的方法處理：
    2.3.1由于“探頭石”引起的卡鉆現(xiàn)象，可以適當往下放鉆頭，而后，強力快速往上提，使“探頭石”受瞬間沖擊縮回，從而順利提起鉆頭。
    2.3.2因鉆頭穿過巖層突變處導致的卡鉆，優(yōu)先采用水下爆破的方法進行處理。在整體巖層中此方法容易奏效，砂土地層中不宜采取此方法處理。
    2.3.3由于機械故障導致鉆頭在濃泥漿中滯留時間過長造成的鉆頭無法提升現(xiàn)象，應采取插入高壓水管置換泥漿的方法進行處理。
    2.4縮孔縮孔是在飽和性粘土、淤泥質(zhì)黏土，特別是IL＞1.0處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)的特有現(xiàn)象，其原因是此類地層含水高、塑性大，鉆頭經(jīng)過后鉆孔壁回縮，從而導致鉆孔的直徑小于設計的樁直徑。針對發(fā)生縮孔的原因，采取塊、卵石土回填，而后用重量較大的沖擊鉆沖擊，擠緊鉆孔孔壁的辦法處理；或者采用在導正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金葉片進行旋轉(zhuǎn)清理的辦法。
    2.5掉鉆由于機械故障、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“掉鉆”。發(fā)生“掉鉆”后，應及時采取恰當?shù)姆椒▽嵤┐驌啤?
    2.5.1鉆孔壁穩(wěn)定的情況，直接用鉆機起吊“打撈器”入孔進行打撈。。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。
    2.5.2鉆孔壁出現(xiàn)局部坍塌將鉆頭埋沒且大部分鉆孔壁處于穩(wěn)定時，應先加大孔內(nèi)泥漿的濃度，將旋轉(zhuǎn)鉆頭放入安全的深度范圍攪動泥漿以加強鉆孔壁，而后，采取“氣舉法”清除鉆頭上方的沉積土和淤泥，確認鉆頭已露出后再實施鉆頭的打撈工作。鉆孔壁隨時有繼續(xù)坍塌可能時，先在孔內(nèi)安裝長鋼護筒、攪拌樁圍護、帷幕法等方法加固鉆孔壁，而后打撈鉆頭。
    3、水下混凝土灌注中出現(xiàn)問題的對策
    3.1封底失敗由于首批混凝土數(shù)量過小、孔底的沉碴厚度大等原因?qū)е率着炷凉嘧⑷肟缀?，未實現(xiàn)水下混凝土封底的現(xiàn)象稱為封底失敗。封底失敗后，應立即暫停灌注，及時對孔內(nèi)已灌注的混凝土進行清理。
    3.1.1地層穩(wěn)定性較好的，應采取導管內(nèi)安裝高壓風管進行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈，重新請示監(jiān)理檢查，符合規(guī)范要求后可以重新開始水下混凝土灌注。
    3.1.2地層穩(wěn)定性差或高壓清孔的方法不能奏效則應及時拆除導管、拔除鋼筋籠，將鉆機安裝到位，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，達到孔底設計標高后，請示監(jiān)理單位檢查合格后進行水下混凝土灌注。
    3.2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^程中無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象統(tǒng)稱為“卡管”。
    3.2.1由于混凝土質(zhì)量造成的導管堵塞，可以少量（根據(jù)堵管前測量及計算的導管埋深結(jié)果在保證導管最小安全埋深確定）提升導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，以沖擊疏通導管的方法進行處理。
    3.2.2由于混凝土沖擊力不足造成的，應及時加長上部導管的長度，而后，以一次性較大量混凝土沖擊灌注達到疏通導管的目的。
    3.2.3采取“二次砍球法”進行處理。具體操作方法：將導管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，而后按照水下封底的操作方法實施二次封底。以上幾種方法處理不能奏效應立即停止，認為已斷樁。
    3.3斷樁由于灌注中提升導管失誤、混凝土供應中斷（下雨、停電、機械故障等）或?qū)Ч苈┧仍驅(qū)е聦Ч苤幸压嘧⒌幕炷僚c導管的混凝土隔斷，無法繼續(xù)灌注的現(xiàn)象通稱為斷樁。在灌注過程中認定發(fā)生斷樁事故后，應立即停止繼續(xù)灌注，提拔導管和鋼筋籠，盡量將損失降低到最小。并采取以下辦法處理：
    3.3.1斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之一以下時，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實施原位恢復。
    3.3.2斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m時，先進行鉆孔壁加固，而后進行鉆孔樁的接長比較經(jīng)濟。
    3.3.3斷樁截面位置處于設計樁全長的三分之一與三分之二之間的，應對各種處理方法進行對比，選擇經(jīng)濟、可行的處理方法。墩（臺）樁布置有條件變更，樁布置改變造成的損失較小的，應積極與設計單位聯(lián)系爭取變更設計；樁布置無法改變但可以增加樁的，最好由設計單位提供增加樁方案，實施增加基樁；不具備以上兩類情況的一般應及時采取沖擊鉆處理后原位恢復。
    3.3.4樁長大于50m的樁出現(xiàn)的斷樁情況，應對處理方案詳細論證后著手，切勿盲目操作以免帶來較大的損失。
    3.4鋼筋籠上浮由于鋼筋籠的加固不可靠或灌注過程中操作因素帶來的鉆孔樁鋼筋籠移位現(xiàn)象統(tǒng)稱鋼筋籠上浮。發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮，應立即暫停灌注，采取以下措施進行處理。
    3.4.1對于鋼筋籠上浮在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，應及時補焊；懸吊鋼筋彎曲的情況應增加鋼管支撐。
    3.4.2鋼筋籠上浮比較嚴重的必須拔出鋼筋籠，比照斷樁進行處理。
    4、灌注成樁后發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷的處理
    4.1樁全長小于設計要求這種缺陷可分為兩類：處理樁頭后，混凝土頂面高程小于設計要求、鉆孔底部沉積的虛碴在清孔時未清理干凈導致樁全長小于設計、嵌入基巖深度小于設計。針對具體情況分別采取相應措施處理。
    4.1.1樁頂高程小于設計要求的原因是混凝土灌注終孔時控制失誤?；娱_挖后進行鉆孔樁的接長。接長施工前，先清理干凈混凝土以上的浮碴和松散混凝土等，將頂面人工鑿修平整。爾后，在護筒防護下開挖接長部分的樁孔。接長部分樁孔直徑應大于設計鉆孔樁直徑40cm，深度從平整后混凝土面向下不小于接長部分樁孔直徑的一倍。開挖后，將原灌注的混凝土表面清理干凈，灌注混凝土至設計位置。接長部分混凝土的強度應比原設計提高一個等級，新舊混凝土的接合面必須作好混凝土的接茬處理。
    4.1.2因鉆孔樁底部沉積物未清理干凈造成的樁全長小于設計現(xiàn)象處理的難度較大。一般可以在征得設計單位同意的前提下，采取鉆孔樁底部壓漿或者高壓注漿處理。
    4.2樁體混凝土不連續(xù)由于灌注過程中，發(fā)生的孔壁局部坍塌的雜物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在樁體形成夾層導致鉆孔樁混凝土不連續(xù)。對于此類問題，應積極與設計單位協(xié)調(diào)采取合理措施處理。
    4.2.1對于鉆孔樁底部混凝土夾碴的情況，采取樁底部壓漿或者高壓注漿方法處理。
    4.2.2樁體的少量夾層或不連續(xù)，用小型沖擊鉆鉆一系列小直徑的孔進行置換清理泥漿和雜物（鉆孔直徑60～75mm，樁中心一個孔，其余3～4個孔分布在以樁中心為圓心，直徑為450mm左右的圓周上）。清理后，進行高壓注漿處理。
    4.2.3對于夾層較嚴重的，在鉆孔樁中心處鉆一個直徑75mm孔探明缺陷范圍。而后，以鉆孔樁中心為圓心，采用沖擊鉆鉆直徑80～100cm的孔，而后人工入孔清理，清理結(jié)束后，灌注高強混凝土。
    綜上所述，鉆孔樁事故處理的方法很多，難度也較大，無論采取什么先進的辦法處理都將對工程的進度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽帶來不可忽視的影響。因此，在鉆孔樁施工中必須作到每個工序嚴格按照規(guī)范操作，水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序，對可能出現(xiàn)的問題制定切實有效的防范措施，盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。
    5、鉆孔樁發(fā)展展望
    隨著施工工藝的更新，相繼出現(xiàn)了鉆孔后灌漿樁、鉆孔擴底樁等新工藝、新技術(shù)，為鉆孔樁基礎(chǔ)的應用拓展了更廣闊的空間。