戚會(huì)剛 李俊 孔敏 李小艷 淮安市淮河水利建設(shè)工程有限公司

水閘工程的施工面積大，地基情況復(fù)雜，經(jīng)常出現(xiàn)軟土基等問題。一旦遇見負(fù)載力度較小的地基，施工難度就會(huì)提升。對于水閘施工地基問題，鉆孔灌注樁在加固地基法，因其適應(yīng)能力極強(qiáng)，操作便捷且十分環(huán)保。成為水閘工程中，必不可少的地基處理方法。水閘地基穩(wěn)固程度，關(guān)系著水閘安全，一旦地基沉降，會(huì)導(dǎo)致水閘工程斷裂。因此，必須針對水閘地基進(jìn)行加固處理，其中鉆孔灌注樁施工便捷，流程簡單，是廣受歡迎的水閘地基加固方法。故研究此項(xiàng)課題，具有十分重要的意義。

1.常見問題

1.1 鉆孔中水位下降

鉆孔中水位下降，是鉆孔灌注樁在水閘工程基礎(chǔ)處理中的常見問題，多數(shù)是因?yàn)殂@孔坍塌。鉆孔坍塌后，孔內(nèi)水位下降，水體中含有大量泡泡，鉆孔設(shè)備負(fù)載加重。該問題多發(fā)于砂、粉性土。并且在鉆孔孔壁保護(hù)這一步中，常出現(xiàn)因泥漿比例不對，導(dǎo)致鉆孔孔壁保護(hù)不完全問題。鉆孔孔壁保護(hù)失敗，會(huì)導(dǎo)致孔內(nèi)漏水。另外，埋深淺也會(huì)導(dǎo)致鉆孔變形、滲透。若鉆孔內(nèi)部水位過低，會(huì)導(dǎo)致水頭壓力不足，也會(huì)導(dǎo)致鉆孔坍塌[1]。

1.2 鉆孔偏差

鉆孔偏差，也是水閘工程地基加固中的多發(fā)現(xiàn)象。鉆孔偏斜的原因可分為三點(diǎn)，一是在鉆頭鉆地過程中，遇到了大塊的石頭。鉆頭在遭遇大塊的石頭時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鉆頭歪斜，使鉆孔出現(xiàn)偏差。二是鉆地過程中，地質(zhì)硬度不一致，導(dǎo)致鉆頭受力不均。鉆頭受力不均，會(huì)影響鉆孔精確度，使鉆孔出現(xiàn)歪斜狀況。鉆孔偏斜會(huì)影響灌注樁承載強(qiáng)度，使灌注樁不能保持筆直姿態(tài)，減弱地基加固程度。且鉆孔偏差，會(huì)影響護(hù)筒工程，致使鉆機(jī)底座不能保持穩(wěn)定，繼而發(fā)生鉆臺(tái)沉降問題。

1.3 鉆孔與設(shè)計(jì)方案不符

鉆孔灌注樁成孔后，需將孔洞的直徑與設(shè)計(jì)方案對比，鉆孔與設(shè)計(jì)方案不符現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。該問題的主要原因有兩點(diǎn)，一是鉆孔過程中泥漿過于綿密。在鉆頭向下鉆地時(shí)，泥漿過于綿密會(huì)減小鉆頭威力，導(dǎo)致鉆孔小于原定方案。實(shí)際鉆孔小于設(shè)計(jì)方案設(shè)定鉆孔，可稱為縮頸。二是鉆頭遭遇軟土層，在用泥漿加固時(shí)，鉆孔遇水，軟土層縮小，使鉆孔發(fā)生形變[2]。

1.4 鋼筋架子被混凝土抬高

鋼筋架子被混凝土抬高，這種現(xiàn)象叫做浮籠。該問題原因有多種，可大致將其分為三點(diǎn)。一是鋼筋骨架不夠堅(jiān)實(shí)，在焊接時(shí)沒有將其完全焊死。導(dǎo)致鋼筋架子松動(dòng)浮起。二是在將鋼筋架子運(yùn)輸搬動(dòng)時(shí)，吊裝作業(yè)中鋼筋架子受到剮蹭。三是在對鋼筋架子進(jìn)行混凝土灌注時(shí)，灌注失誤，混凝土灌注到了鋼筋架子的下方，同時(shí)導(dǎo)管提升，混凝土流出并硬結(jié)，導(dǎo)致鋼籠浮起。

1.5 灌注樁斷裂

鉆孔灌注樁工程中，灌注樁斷裂的主要原因可分為五點(diǎn)，一是在混凝土灌注時(shí)，灌注導(dǎo)管堵塞并凝結(jié)，導(dǎo)致灌注樁斷裂。二是混凝土灌注管道進(jìn)水，致使混凝土灌注時(shí)，遇水部位沒有及時(shí)凝結(jié)，導(dǎo)致管樁斷裂。三是灌注的混凝土質(zhì)量有問題，在混凝土配置攪拌過程中，配比失誤或者攪拌不均勻，導(dǎo)致混凝土無法凝結(jié)或者硬度不夠，導(dǎo)致灌注樁斷裂。四是鉆孔灌注樁，混凝土灌注時(shí)間太久，先灌注的混凝土已經(jīng)凝結(jié)，后續(xù)灌注的混凝土與其無法混合，新舊混凝土分層，致使灌注樁斷裂。五是鉆孔灌注樁混凝土灌注時(shí)，管道的拉起幅度過高，使管道下方的混凝土滲漏，造成混凝土分層，導(dǎo)致灌注樁斷裂。

1.6 施工監(jiān)督與核驗(yàn)方案不清晰

隨著水利建設(shè)的發(fā)展，水閘工程飛速展開，各種施工隊(duì)伍如雨后春筍般出現(xiàn)。各個(gè)施工隊(duì)的施工技術(shù)參差不齊，影響水閘工程地基加固質(zhì)量。當(dāng)前，對于施工隊(duì)的資質(zhì)審查尚未構(gòu)建全面的、成熟的審查體系。沒有明確施工隊(duì)審查重點(diǎn)，審查方向，審查流程。施工隊(duì)的施工水平，決定工程質(zhì)量的高低。施工資質(zhì)審查系統(tǒng)的不完善，會(huì)對水利工程建設(shè)起不利影響[3]。

2.措施優(yōu)化

2.1 保障鉆孔安全，防止鉆孔水位波動(dòng)

針對鉆孔坍塌、鉆孔水位低的問題。在鉆孔過程中，做好鉆孔地點(diǎn)土質(zhì)檢測，依據(jù)土質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，嚴(yán)格進(jìn)行護(hù)筒埋深工作。鉆孔結(jié)束后，仔細(xì)檢查鉆孔有無歪斜，裂縫、變形等問題。保證水頭壓力足夠，若鉆孔土質(zhì)優(yōu)秀，可將水頭高度設(shè)定在一至一點(diǎn)五厘米。若土質(zhì)松散承載能力弱，則將水頭高度設(shè)定為一點(diǎn)五至兩厘米。在極特殊情況下，結(jié)合土質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，將水頭高度設(shè)定在三厘米，并精確控制鉆頭的沖擊力度、鉆頭的打孔速度。若鉆孔坍塌，立即拆除護(hù)筒，進(jìn)行孔洞回填，再次開展護(hù)筒工程。明確坍塌位置，找出坍塌原因，使用黏土回填鉆孔，在確定填補(bǔ)位置承載力度足夠時(shí)，重新鉆進(jìn)固定孔壁。在鉆孔孔壁保護(hù)這一步中，嚴(yán)格調(diào)配護(hù)壁泥漿，在泥漿涂抹前，檢查泥漿是否達(dá)標(biāo)。在確認(rèn)泥漿合格后進(jìn)行鉆孔加固。

鉆孔的精確度，影響著整個(gè)地基加固工程。在鉆孔灌注樁工程開展前，需做好鉆孔安排，確定鉆孔位置。將鉆孔可能出現(xiàn)的故障和安全隱患統(tǒng)計(jì)整理，吸取以前的施工經(jīng)驗(yàn)，做好鉆孔坍塌、變形、裂縫的預(yù)防準(zhǔn)備，將鉆孔經(jīng)常出現(xiàn)的事故與鉆孔方案結(jié)合，鉆孔前做好地質(zhì)勘測，加強(qiáng)鉆孔質(zhì)量管理。對于惡劣地形有充足的心理準(zhǔn)備，并且利用技術(shù)的發(fā)展和以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行預(yù)防和解決。在鉆孔過程中，嚴(yán)格按照鉆孔方案進(jìn)行，如遇突發(fā)情況，及時(shí)溝通上報(bào)，并制定解決方案。鉆孔時(shí)，鉆頭的速度、鉆孔力度需時(shí)刻注意，避免因?yàn)殂@孔速度過快，導(dǎo)致鉆孔崩塌。將鉆孔過程中的風(fēng)險(xiǎn)，整理并設(shè)計(jì)解決措施，為鉆孔工程的開展做鋪墊。鉆孔工作的開展，必須有科學(xué)的計(jì)劃，嚴(yán)格遵循圖紙開展鉆孔工作，保障鉆孔工程質(zhì)量[4]。

在鉆孔結(jié)束后，開展鉆孔加固工作時(shí)，整理加固重點(diǎn)，嚴(yán)格審查用于加固的泥漿，做好護(hù)筒埋深工作。將加固工作的風(fēng)險(xiǎn)列入施工計(jì)劃中，杜絕泥漿調(diào)配失誤問題，防止因護(hù)筒埋深工作失誤，導(dǎo)致鉆孔水位下降，造成鉆孔漏水。鉆孔的加固工作是鉆孔保障鉆孔安全的重點(diǎn)，關(guān)系著鉆孔能否正常使用。做好鉆孔的檢測和加固，在加固工作中，對每一寸孔壁嚴(yán)格排查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，開展補(bǔ)救工作。加固工作結(jié)束后，再次進(jìn)行鉆孔檢測，防止出現(xiàn)因泥漿不勻、護(hù)筒埋深問題影響鉆孔使用。鉆孔的鉆前土質(zhì)檢測、鉆中速度管理、鉆后加固工作需專業(yè)管理人員時(shí)刻監(jiān)督，鉆孔的各個(gè)步驟嚴(yán)格按照工程要求進(jìn)行。

2.2 加強(qiáng)鉆孔位置管理，防止出現(xiàn)偏差

針對鉆孔坍塌、鉆孔水位低的問題。應(yīng)在鉆孔灌注樁，加固地基施工前，做好地質(zhì)勘察。鉆孔過程中時(shí)刻觀察鉆孔進(jìn)程與鉆孔狀態(tài)，避免鉆頭因大塊石頭而偏離原有軌道，造成鉆頭歪斜，繼而使鉆孔歪斜。利用專業(yè)的檢測工具，在鉆頭遭遇探頭石、巨大石時(shí)，將其進(jìn)行粉碎處理。在鉆頭遭遇硬度不一致的土質(zhì)時(shí)，做好鉆頭管理工作，防止鉆頭偏斜，穩(wěn)定鉆孔保持垂直狀態(tài)。做好鉆頭檢查工作，定時(shí)檢查鉆頭狀態(tài)，若鉆頭破損、扭曲，可將其上下移動(dòng)，重復(fù)鉆探形成垂直鉆孔。若該方式無效，則及時(shí)更換鉆頭，保障鉆孔工作可穩(wěn)定進(jìn)行。并且重新檢查鉆孔狀態(tài)，若鉆孔出現(xiàn)問題，及時(shí)進(jìn)行局部回填，而后再繼續(xù)打孔。

鉆孔是否垂直，與鉆頭和鉆孔時(shí)的土質(zhì)有關(guān)。若鉆孔部位出現(xiàn)探頭石，可能使鉆頭破損、變形。對于探頭石，施工人員應(yīng)時(shí)刻觀察鉆孔狀態(tài)，做好鉆頭保護(hù)工作。在鉆頭遭遇探頭石后，及時(shí)制定解決措施，防止鉆頭耗損。施工人員需將鉆孔流程摸清，并做足鉆孔遭遇風(fēng)險(xiǎn)的培訓(xùn)。清楚鉆孔出現(xiàn)偏差的常見原因，做好風(fēng)險(xiǎn)記錄，并根據(jù)這些記錄實(shí)時(shí)監(jiān)督鉆頭工作，第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)鉆孔偏差情況。發(fā)現(xiàn)探頭石后，及時(shí)撤出鉆頭，使用專業(yè)的碎石工具，清除鉆孔路上的障礙石，保障鉆孔工作繼續(xù)進(jìn)行。在鉆頭遭遇硬度不一致的土壤時(shí)，應(yīng)做好鉆頭偏航準(zhǔn)備，時(shí)刻注意鉆孔是否處于垂直狀態(tài)，控制鉆頭垂直向下，穩(wěn)定鉆孔方向。鉆孔的質(zhì)量，由鉆頭質(zhì)量決定，實(shí)時(shí)關(guān)注鉆頭鉆探方向，觀察鉆頭是否完好無損。在鉆頭偏航時(shí)，及時(shí)調(diào)整鉆孔軌跡，保障鉆孔始終筆直。在鉆頭破損后，更換新的鉆頭，做好鉆孔扭曲處的填補(bǔ)工作，使用新鉆頭重新鉆孔。運(yùn)用好鉆孔檢測工具，對鉆孔地形異常實(shí)時(shí)處理，檢測鉆孔樁架平穩(wěn)度，若出現(xiàn)問題馬上調(diào)整。

2.3 嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行鉆孔施工

嚴(yán)格審理鉆孔計(jì)劃圖紙，與施工隊(duì)確認(rèn)鉆孔位置，鉆孔深度，鉆孔直徑。仔細(xì)按照圖紙進(jìn)行施工，做好鉆孔偏差防范工作。鉆孔偏差，可從兩方面預(yù)防解決，一是在施工時(shí)嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行，保障施工目的與圖紙標(biāo)注一致。二是嚴(yán)查施工過程中的偏差原因，鉆孔的偏差與鉆孔土質(zhì)，鉆頭狀態(tài)有關(guān)。鉆孔過程中，若遇到軟土層，在后續(xù)泥漿加固時(shí)，極易發(fā)生鉆孔直徑縮小，與圖紙規(guī)定不符的問題。針對軟土層鉆孔縮小問題，可通過增加泥漿黏稠度，減少泥漿水分解決。使軟土層的鉆孔難以吸取水分，縮小直徑，保障鉆孔與圖紙相符。在鉆孔時(shí)遇到泥頁巖，則容易發(fā)生鉆孔膨脹，其解決方案可與軟土層一樣，減少鉆孔接觸水源，以此降低鉆孔變形風(fēng)險(xiǎn)。詳細(xì)檢查鉆孔狀態(tài)，檢測鉆頭是否完好，并且根據(jù)實(shí)際情況嚴(yán)格控制泥漿配比[5]。

2.4 精進(jìn)鋼筋籠搭建

針對鋼筋籠浮起問題，應(yīng)保障鋼筋籠焊接質(zhì)量，在鋼筋籠的孔口做好焊接。合理控制導(dǎo)管在鋼筋孔口的位置，在灌注工作開展前，嚴(yán)格完成升降力實(shí)驗(yàn)。混凝土管樁澆筑的下方和上方距離在一米時(shí)，減緩灌注速度。若攪拌物漂浮，距離底部大于四米，需提拉導(dǎo)管，按照以往的灌注速度，完成該項(xiàng)工作。若鋼筋籠浮起，立即停止灌注工作，重新進(jìn)行埋深、標(biāo)高等工作，直至鋼筋籠不再飄浮。

2.5 加強(qiáng)灌注樁控制

對于鉆孔灌注樁斷裂問題，其重點(diǎn)原因有五個(gè)。相應(yīng)的，解決方案也要分為五點(diǎn)闡述。一是在管樁灌注時(shí)，導(dǎo)管堵塞問題的解決方案。針對導(dǎo)管堵塞問題，施工人員需加強(qiáng)對灌注導(dǎo)管的控制，定時(shí)檢查混凝土灌注導(dǎo)管是否被堵塞。在混凝土澆筑管樁時(shí)，盯緊混凝土澆筑速度，一旦出現(xiàn)異常及時(shí)檢查澆筑導(dǎo)管，防止因灌注導(dǎo)管堵塞問題，導(dǎo)致混凝土管樁斷裂。二是鉆孔灌注管道進(jìn)水，引起管樁斷裂的解決方案。在進(jìn)行混凝土澆筑前，施工人員需先行檢查管道有無異物，確保灌注管道沒有破裂存水現(xiàn)象后，再進(jìn)行混凝土管樁澆筑。三是因管樁澆筑的混凝土拌合物問題，引發(fā)的管樁斷裂解決方案。對于混凝土拌合物離析問題，應(yīng)加強(qiáng)混凝土管樁灌注的準(zhǔn)備工作，在準(zhǔn)備灌注混凝土?xí)r，結(jié)合實(shí)際情況和工程要求，科學(xué)攪拌配比混凝土，保障混凝土質(zhì)量。避免因混凝土離析，影響混凝土管樁質(zhì)量，造成混凝土管樁斷裂。加強(qiáng)混凝土制作的監(jiān)管，嚴(yán)格按照混凝土配比、攪拌要求，進(jìn)行混凝土制造，保障鉆孔灌注樁的質(zhì)量。四是鉆孔灌注樁，灌注時(shí)間太久，致使管樁斷裂問題。該問題的主要解決措施，是提高施工人員的灌注效率，加快鉆孔灌注樁的灌注速度。在鉆孔灌注樁工程開展前，明確工程的具體操作流程。加快灌注的準(zhǔn)備工作，合理實(shí)施混凝土管樁灌注作業(yè)，加快施工進(jìn)度。五是鉆孔灌注時(shí)，導(dǎo)管提拉幅度過大，導(dǎo)致混凝土斷層，引起管樁斷裂的解決方案。施工人員應(yīng)了解導(dǎo)管的特性，充分掌握導(dǎo)管提拉操作。在鉆孔灌注樁時(shí)，謹(jǐn)慎對待導(dǎo)管提拉這一步，避免因操作不當(dāng)，導(dǎo)致導(dǎo)管過度上升，致使混凝土滲漏。

2.6 明確施工的監(jiān)督與核驗(yàn)重點(diǎn)

鉆孔灌注樁工程的施工監(jiān)督，需制定科學(xué)的監(jiān)督計(jì)劃。監(jiān)督管理人，需充分掌握鉆孔灌注樁工程的施工內(nèi)容與施工流程，明確施工重點(diǎn)，清晰施工流程。在施工前做好施工圖紙的審閱，檢查施工圖紙有沒有錯(cuò)誤、觀察圖紙標(biāo)注是否清晰明確。在鉆孔灌注樁工程開展時(shí)，與施工人員充分溝通，審查施工人員的工作資質(zhì)，對施工裝置進(jìn)行檢驗(yàn)，確保施工隊(duì)整體合法合規(guī)。在鉆孔灌注樁工程，施工過程中，監(jiān)測施工人員的施工流程是否正確，將施工步驟做好記錄，方便后續(xù)復(fù)查。對于施工操作加大關(guān)注力度，如鉆孔工作，觀察施工人員操作是否合規(guī)。并且定期監(jiān)測工程是否符合圖紙，確定施工隊(duì)是否嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行施工。將鉆孔灌注樁工程內(nèi)容爛熟于心，定期檢查工程質(zhì)量情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，制定解決方案，督促施工隊(duì)伍按照工程要求進(jìn)行施工和補(bǔ)救。在工程結(jié)束后，仔細(xì)進(jìn)行工程校驗(yàn)，回顧施工記錄，進(jìn)行工程測驗(yàn)，保障工程質(zhì)量。

3.結(jié)論

鉆孔灌注樁地基加固法，為水閘工程提供了強(qiáng)有力的質(zhì)量保障。為我國水利工程的建設(shè)做出巨大貢獻(xiàn)，鉆孔灌注樁地基加固法，操作便捷，質(zhì)量優(yōu)越，效果明顯。對于易垮塌、易變形的地基，起著強(qiáng)大的加固作用。對于水閘工程施工時(shí)，遇到的承載力度不夠的地基，可高效加固，為水閘工程的建設(shè)保駕護(hù)航。