宗繼江
浙江唯勝園林建設(shè)有限公司 312000
【摘 要】鉆孔灌注樁基礎(chǔ)由于其施工設(shè)備簡(jiǎn)單、易于操作而被廣泛應(yīng)用于建筑建設(shè)中,目前已形成了一套比較成熟的施工技術(shù)。作為一項(xiàng)基礎(chǔ)工程,對(duì)整個(gè)工程的質(zhì)量起著決定性的作用。鉆孔灌注樁在施工的過程中,隱蔽性較大,很容易出現(xiàn)事故和質(zhì)量問題。分析鉆孔灌注樁施工過程中可能出現(xiàn)的問題,進(jìn)行必要的防范措施和處理措施,對(duì)保證整個(gè)工程質(zhì)量起著重要的作用。
【關(guān)鍵詞】鉆孔灌注樁;基礎(chǔ)工程;原因;措施
鉆孔灌注樁的施工大部分是在地面以下進(jìn)行,其施工過程無法直接觀察,成樁后也不能進(jìn)行直接開挖驗(yàn)收,它又是最容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的一種基礎(chǔ)形式。鉆孔灌注樁在施工過程中可能發(fā)生的事故有鉆孔偏斜、坍孔、擴(kuò)孔和縮孔、埋鉆和卡鉆、鉆孔漏漿、鉆孔樁斷樁等,進(jìn)行必要的防范是保證鉆孔灌注樁成樁質(zhì)量,確?;A(chǔ)工程安全的重要措施。
1、鉆孔偏斜
偏斜原因:①鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石;②在有傾斜的軟硬地層交界處,巖面傾斜鉆進(jìn);或者粒徑大小懸殊的砂卵石層中鉆進(jìn),鉆頭受力不均;③擴(kuò)孔較大處,鉆頭擺動(dòng)偏向一方。
預(yù)防和處理:鉆孔發(fā)生彎孔縮孔時(shí),將鉆頭提到偏孔處進(jìn)行反復(fù)掃孔,直到鉆孔正直,如發(fā)生嚴(yán)重彎孔和探頭石時(shí),采用小片石或卵石與黏土混合物,回填到偏孔處,待填料沉實(shí)后再鉆孔糾偏。
2、坍孔
各種鉆孔方法都可能發(fā)生坍孔事故,坍孔的特征是孔內(nèi)水位突然下降,孔口冒細(xì)密的水泡,出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺,鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等。
坍孔原因:①泥漿相對(duì)度不夠及其它泥漿性能指標(biāo)不符合要求,使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮;②由于出渣后未及時(shí)補(bǔ)充泥漿(或水),或河水、潮水上漲,或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水,或鉆孔通過砂礫等強(qiáng)透水層,孔內(nèi)水流失等而造成孔內(nèi)水頭高度不夠;③護(hù)筒埋置太淺,下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟,或鉆機(jī)直接接觸在護(hù)筒上,由于振動(dòng)使孔口坍塌,擴(kuò)展成較大坍孔④在松軟砂層中鉆進(jìn)進(jìn)尺太快;⑤提出鉆錐鉆進(jìn),回轉(zhuǎn)速度過快,空轉(zhuǎn)時(shí)間太長(zhǎng);⑥水頭太高,使孔壁滲漿或護(hù)筒底形成反穿孔;⑦清孔后泥漿相對(duì)密度、粘度等指標(biāo)降低,用空氣吸泥機(jī)清孔泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿(或水),使孔內(nèi)水位低于地下水位;⑧清孔操作不當(dāng),供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時(shí)間過久或清孔停頓時(shí)間過長(zhǎng);⑨吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。
預(yù)防和處理:①松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí),應(yīng)控制進(jìn)尺速度,選用較大相對(duì)密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿;②生孔中坍塌時(shí),可立即拆除護(hù)筒并回填鉆孔,重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆;③發(fā)生孔內(nèi)坍塌,判明坍塌位置,回填砂和粘質(zhì)土(或砂礫和黃土)混合物到坍孔處以上1m—2m,如坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填,待回填物沉積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。④孔時(shí)應(yīng)指定專人補(bǔ)漿(或水),保證孔內(nèi)必要的水頭高度。供水管最好不要直接插入鉆孔中,應(yīng)通過水槽或水池使水減速后流入鉆中,可免沖刷孔壁。應(yīng)扶正吸泥機(jī),防止觸動(dòng)孔壁不宜使用過大的風(fēng)壓,不宜超過1.5-1.6倍鉆孔中水柱壓力;⑤入鋼筋骨架時(shí)應(yīng)對(duì)準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入,嚴(yán)防觸及孔壁。
3、擴(kuò)孔和縮孔
擴(kuò)孔比較多見,一般表局部的孔徑過大。在地下水呈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、土質(zhì)松散地層處或鉆錐擺動(dòng)過大,易于出現(xiàn)擴(kuò)孔,擴(kuò)孔發(fā)生原因與坍孔相同,輕則為擴(kuò)孔,重則為坍孔。若只孔內(nèi)局部發(fā)生坍塌而擴(kuò)孔,鉆孔仍能達(dá)到設(shè)計(jì)深度則不必處理,只是混凝土灌注量大大增加。若因擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進(jìn),應(yīng)按坍孔事故處理。
縮孔即孔徑的超??s小,一般表現(xiàn)為鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生卡鉆、提不出鉆頭或者提外鳴叫的跡象??s孔原因有兩種:一種是鉆錐焊補(bǔ)不及時(shí),嚴(yán)重磨耗的鉆錐往往鉆出較設(shè)計(jì)樁徑銷小的孔;另一種是由于地層中有軟塑土(俗稱橡皮土),遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發(fā)生縮孔。為防止縮孔,前者要及時(shí)修補(bǔ)磨損的鉆頭,后者要使用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并須快轉(zhuǎn)慢進(jìn),并復(fù)鉆二三次;或者使用卷揚(yáng)機(jī)吊住鉆錐上下、左右反復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑,直至使發(fā)生縮孔部位達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。對(duì)于有縮孔現(xiàn)象的孔位,鋼筋籠就位后須立即灌注,以免樁身縮徑或露筋。
4、埋鉆和卡鉆處理
埋鉆主要發(fā)生在一次進(jìn)尺太多和在砂層中泥漿沉淀過快;卡鉆則主要發(fā)生在鉆頭底蓋合攏不好,鉆進(jìn)過程中自動(dòng)打開或在卵石地層鉆進(jìn)時(shí),卵石掉落卡鉆等。埋鉆或卡鉆發(fā)生后,在鉆頭周圍肯定沉淀了大量的泥漿,形成很大的側(cè)阻力。因此處理方案應(yīng)首先消除阻力,嚴(yán)禁強(qiáng)行處理,否則有可能造成鉆桿扭斷、動(dòng)力頭受損等更嚴(yán)重的事故。事故發(fā)生后,保證孔內(nèi)有足夠的泥漿,保持孔內(nèi)壓力,穩(wěn)定孔壁防止坍塌,為事故處理奠定基礎(chǔ)。
5、鉆孔漏漿
漏漿原因:①在透水性強(qiáng)的砂礫或流砂中,特別是在有地下水流動(dòng)的地層中鉆進(jìn)時(shí),稀泥漿向孔壁外漏失;②護(hù)筒埋置太淺,回填土夯實(shí)不夠,致使刃腳漏漿;③護(hù)筒制作不良,接縫不嚴(yán)密,造成漏漿;④水頭過高,水柱壓力過大,使孔壁滲漿。
處理辦法:①凡屬于第一種情況的回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)使用粘稠或高質(zhì)量的泥漿鉆孔。沖擊鉆機(jī)可加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石反復(fù)沖擊增強(qiáng)護(hù)壁;②屬于護(hù)筒漏漿的,應(yīng)按前述有關(guān)護(hù)筒制作與埋設(shè)的規(guī)范規(guī)定處理。如接縫處漏漿不嚴(yán)重,可由潛水工用棉、絮堵塞,封閉接縫。如漏水嚴(yán)重,應(yīng)挖出護(hù)筒,修理完善后重新埋設(shè)。
6、鉆孔樁斷樁常見事故及處理
6.1首批混凝土封底失敗
(1)事故原因和預(yù)防措施
①管底距離孔底太高或太低。
原因:由于計(jì)算錯(cuò)誤,使導(dǎo)管下口距離孔底太高或太低。太高了使首批砼數(shù)量不夠,埋不了導(dǎo)管下口(1米以上)。太低了使首批砼下落困難,造成泥漿與混凝土混合。
預(yù)防措施:準(zhǔn)確測(cè)量每節(jié)導(dǎo)管的長(zhǎng)度,并編號(hào)記錄,復(fù)核孔深及導(dǎo)管總長(zhǎng)度。也可將拼裝好的導(dǎo)管直接下到底,相互校核長(zhǎng)度。
②首批砼數(shù)量不夠。
原因:由于計(jì)算錯(cuò)誤,造成首批砼數(shù)量不夠,埋管失敗。
預(yù)防措施:根據(jù)孔徑、導(dǎo)管直徑認(rèn)真計(jì)算和復(fù)核首批砼數(shù)量。
③首批混凝土品質(zhì)太差。
原因:首批砼和易性太差,翻漿困難?;蛱涠忍螅斐呻x析。
預(yù)防措施:搞好配合比設(shè)計(jì),嚴(yán)格控制混凝土和易性。
④導(dǎo)管進(jìn)漿
導(dǎo)管密封性差,在首批砼灌注后,由于外部泥漿壓力太大,滲入導(dǎo)管內(nèi),造成砼與泥漿混和。
(2)處理辦法
首批混凝土封底失敗后,應(yīng)撥出導(dǎo)管,提起鋼筋籠,立即清孔。
6.2供料和調(diào)備故障使灌注停工
(1)事故原因和預(yù)防措施
原因:由于設(shè)備故障,混凝土材料供應(yīng)問題造成停工較長(zhǎng)時(shí)間,使混凝土凝結(jié)而斷樁。
預(yù)防措施:施工前應(yīng)做好過程能力鑒定,對(duì)于部分設(shè)備考慮備用:對(duì)于發(fā)生的事故應(yīng)有應(yīng)急預(yù)案。
(2)處理方法
①如斷樁距離地面較深,考慮提起鋼筋籠后重新成孔;②如斷樁距離地面較淺,可采用接樁;③如原孔無法利用,則回填后采取補(bǔ)樁的辦法。
6.3導(dǎo)管撥空、掉管
(1)事故原因和預(yù)防
①導(dǎo)管撥空
原因:由于測(cè)量和計(jì)算錯(cuò)誤,致使灌注砼時(shí)導(dǎo)管撥空,對(duì)管內(nèi)充滿泥漿;或?qū)Ч苈裆钸^少,泥漿涌入導(dǎo)管。
預(yù)防措施:應(yīng)認(rèn)真測(cè)量和復(fù)核孔深、導(dǎo)管長(zhǎng)度;應(yīng)對(duì)導(dǎo)管埋深適當(dāng)取保守?cái)?shù)值。
②掉管
原因:導(dǎo)管接頭連接不符合要求;導(dǎo)管掛住鋼筋籠,強(qiáng)拉拉脫等。
預(yù)防措施:每次拆管后應(yīng)仔細(xì)重新連接導(dǎo)管接頭;導(dǎo)管埋深較大時(shí)應(yīng)及時(shí)拆管。