鉆孔灌注樁施工中若干問題的處理某路橋實業有限公司鉆孔灌注樁施工中若干問題的處理鉆孔灌注樁是用鉆孔機械在土中鉆成樁孔，達到設計標高后在孔內吊入鋼筋骨架，灌注樁身混凝土而形成的，是深基礎中最常用的一種形式。我國公路橋梁上使用鉆孔灌注樁基礎始于上世紀50年代末，現在已得到廣泛的發展和應用。但是，在施工過程中由于多種不確定因素的影響，從埋設護筒、置備泥漿、鉆孔、清孔、吊放鋼筋籠架到灌注水下混凝土的各個環節中仍容易發生各類問題。這里談一談鉆孔灌注樁施工中容易出現的各種問題和原因，以及相應的處理方法，供參考。鉆孔中的常見問題有：漏漿、坍孔、鉆孔偏斜、擴孔與縮孔、梅花孔、糊鉆、埋鉆、卡鉆、掉落鉆具、孔底沉渣過厚、灌注混凝土時導管進水、卡管、灌注混凝土時坍孔、埋管、鋼筋籠上浮、導管跌落、斷樁等。1．鉆孔時漏漿或孔壁坍塌1）護筒的原因護筒起著固定樁位、保護孔口防止土層坍塌、隔離孔內孔外表層水和起到鉆頭導向的作用，要求埋置穩固、準確、不漏水。在護筒腳與泥（巖）層相接處，地質往往發生變化，在鉆孔過層時容易發生各種問題而導致漏漿或坍塌。護筒埋深不能太淺，原則上護筒埋入穩固的粘土層深度應不小于鉆孔時必須的水頭高度。另外護筒在鉆孔過程中位置要固定，否則由于水流往復運動可能使護筒外壁與土體產生空隙而導致漏漿或坍塌；護筒刃腳或接縫處不嚴密也將導致漏漿。2）水頭或泥漿的原因鉆孔灌注樁施工的關鍵一是要保證一定的水頭，二是泥漿性能，以起到護壁固壁的作用，防止坍孔。水頭指的是護筒內水位與外水位或地下水位的壓力差。水頭太大易出現孔壁或護筒底反穿孔，而護筒內水頭不夠、不穩定（遇有透水性強地層或潮汐河流）也會導致漏漿、坍塌。鉆孔泥漿的一個重要功能就是增大孔內靜水壓力，并在孔壁形成泥皮，隔斷內外深流，以防止坍孔。泥漿太稀，排渣能力小，護壁效果差；泥漿太稠則會削弱鉆頭沖擊能力，降低鉆進速度。當在松軟地層中鉆進太快、無壓鉆進空轉速度過快過久、掏渣后未及時補充水量或泥漿，可能將導致泥漿相對密度或其它性能不符合要求。3）其它原因另外，沖擊錐或掏渣筒傾倒時碰撞孔壁，爆破處理孔內孤石探頭石時炸藥用量過大造成孔壁振動過度、吊放鋼筋籠時碰撞孔壁等原因，也都容易造成漏漿、坍塌。4）漏漿的相應措施出現輕微漏漿時可加入適量粘土或其它外加劑以改善泥漿性能、適當減小水頭高度或埋深護筒繼續鉆進（護筒頂標高應高出地下水位和施工最高水位1.5～2.0m，護筒底應低于施工最低水位0.1～0.3m）；如果是護筒刃腳漏漿可于周圍拋填袋裝粘土；如果是護筒接縫漏漿可由潛水工用棉絮堵塞封閉接縫。漏漿嚴重時，應停止鉆進，回填粘土靜置等待處理。另外也可視現場情況采用雙護筒法處理，即在原護筒外下放直徑稍大的新護筒。如已離終孔標高不遠，或回填量太大時可再加大粘土量或其它外加劑，并根據護筒內外水位差情況往護筒內加水或抽出泥漿，盡可能地保持護筒內外自然形成的水位差，消除護筒腳處的水壓力。5）坍塌的相應措施坍孔是鉆孔灌注樁施工中最嚴重的事故。在松散粉砂土或流砂中鉆進時要嚴格控制進尺速度，選用較大比重、粘度、膠體率的泥漿或投入粘土摻片、卵石，低錐沖擊使粘土膏、片卵石擠入孔壁起護壁作用；沖擊成孔的開孔段要低錘勤打，形成堅固孔壁后，再恢復正常沖擊；另外遇孤石、探頭石需要使用炸藥爆破時應嚴格控制炸藥用量；清孔時要保證水頭高度；吊鋼筋籠架時應對準鉆孔中心豎直插入。遇有坍孔時，應認真分析原因查明位置，然后進行處理。如果不嚴重，可在坍塌的一段回填砂和粘土混合物到坍孔處1～2m以上，并改善泥漿性能，加高水頭、埋深護筒后繼續鉆進；坍孔嚴重時，應全部回填等待回填物沉積密實后再行鉆進。如遇探頭石等地層鉆進困難時，可投入混凝土，將孔壁石頭膠結后，重新開鉆；如果坍孔部位不深時，可采取深埋護筒法，將護筒周圍土夯填實，重新鉆孔。2．孔位偏移強孔身傾斜可能是測量放線有誤或者定位木樁保護不當所引起的；鉆機底座未安置水平或發生不均勻沉陷；全壓鉆進或鉆頭不正使鉆桿彎曲；地層傾斜或鉆孔周圍土質軟硬不均勻；鉆孔中遇有較大孤石、探頭石，硬夾層或基巖傾斜等。鉆機就位前應檢查定位樁是否正確并對鉆機和樁架進行水平和垂直校正。出現傾斜時應分析原因并采取相應糾正措施，如檢查校正鉆機底座、鉆桿及其接頭等；采用沖擊鉆時，可在偏斜處吊住鉆錐上下反復掃孔，使鉆孔正直；偏斜嚴重時，應回填粘土到偏心斜處待沉積密實后再行鉆進。3．擴孔和縮孔應采取防止坍孔和鉆錘擺動過大的措施。局部坍塌造成擴孔可不必處理。如果擴孔后繼續坍塌則按坍孔處理。縮孔通常是由于沒有及時焊補鉆錐或地層中存在軟塑土即橡皮土而造成的。對于前者應及時補焊鉆錐，對于后者應用失水率小的優質泥漿護壁。檢查是否縮孔的簡便方法是經常用圓籠檢孔器吊入孔內檢查，對已發生的縮孔，可用鉆錘上下反復掃孔重新達到設計孔徑。4．梅花孔也叫十字孔，多見于沖擊鉆孔。由于沖擊錘頂轉向裝置失靈，總在一個方向上下沖擊；泥漿相對密度和粘度太高，鉆錘旋轉阻力太大，鉆頭轉動困難；操作時鋼絲繩太松或沖程太小，沖錘剛提起又落下轉動時間不充分，鉆錘來不及旋轉而改換不了沖擊位置；在非勻質地層如漂卵石層、堆積層等易出現探頭石造成局部孔壁不圓等原因容易發生梅花鉆。出現梅花鉆孔后，可用片石、卵石混合粘土回填鉆孔再重新沖鉆。5．糊鉆（吸鉆）、埋鉆常出現于回轉鉆進和沖擊鉆進中，在軟塑粘土層或風化泥頁巖層鉆進時，泥漿太稠，進尺太快，鉆渣數量過大或渣徑過大堵塞住出漿口而造成。處理方法是認真對泥漿稠度、鉆桿內徑、鉆渣進出口、排渣設備進行檢查計算，并控制適當的進尺。嚴重糊鉆時應提出鉆錐清除鉆渣。沖擊鉆錐糊鉆時，應減少沖程，降低泥漿稠度，并在粘土層上回填部分砂、礫石。遇到埋鉆時應使用空氣吸泥機吸走埋鉆的泥沙，然后提出鉆錐。6．卡鉆原因有：形成梅花孔；鉆頭磨損未及時補焊導致孔徑過小，換用新鉆頭或補焊后鉆頭直徑變大；沖錐傾倒；遇探頭石或孔內掉物卡住鉆頭等等。卡鉆后不宜強提硬拉。若輕提不動時，可用小沖錐沖擊或吸的方法將鉆頭周圍鉆渣松動后再細心提出；如果是梅花孔原因造成卡鉆，則嘗試松一下鋼絲繩使鉆錐轉動一個角度再提出或用水下爆破提錐法處理。7．掉落鉆具原因有：卡孔時強提強扭，使鉆孔或鋼絲繩斷裂；鉆桿接頭不良或滑絲；電動機接線錯誤，使鉆桿反轉而松脫；沖擊鉆頭轉向裝置斷裂；鋼絲繩磨損過甚未及時更換等。開鉆前應經常檢查鉆桿鉆具鋼絲繩及其聯結裝置。為便于打撈落錐可在沖擊錐上預先焊打撈環或在錐身周圍捆幾圈鋼絲繩。鉆具掉落后應摸清情況再用打撈叉、鉤、繩套等工具打撈。若鉆錐被泥沙埋住，可用小沖擊錐或用沖、吸方法清除泥漿使打撈工具接觸鉆具后再行打撈。8．孔底沉渣過厚孔底沉渣是很有害的。尤其是端承樁，如果孔底沉渣太厚，就會嚴重影響樁的承載力，因此必須采用合適的清底方法清理干凈。清孔后要保持足夠的水頭以避免因泥漿濃度減小導致孔腳涌進泥沙或孔壁坍塌，認真施工避免鋼筋骨架、導管等碰撞孔壁，否則都可能導致孔底沉渣過厚。成孔后下入鋼筋籠及套管，向孔內送入壓力水，使孔底的鉆渣浮起，此時立即割斷隔水栓的掛繩、灌注混凝土，鉆渣即浮在混凝土上部，隨著混凝土的灌入，鉆渣逐漸上升，排出孔外。9．灌注混凝土時導管進水首先應保證導管接頭嚴密不漏水。以下原因也可能導致灌注混凝土時導管進水：首批混凝土儲量不足，不能把導管底口封住；混凝土下落時導管提升過猛，底口距孔底間隙過大，使混凝土流出導管底口時流速過快，甚至全部流出導管。導管進水時應將導管提出，用空氣吸泥機清除孔底混凝土混合物后重新下導管灌注混凝土。如果混凝土面在水面以下不很深且未初凝時可于導管底部設置用混凝土特制的防水塞，將導管重新插入混凝土內，導管內裝滿混凝土后稍提升，利用新混凝土自重將底塞頂出后繼續灌注混凝土。如果混凝土面在水面以下不很深但混凝土已初凝無法插入導管時，可在原護筒內加設直徑稍小的鋼護筒，用重壓或錘擊方法壓入混凝土面以下適當深度后，抽除其內的水或泥漿，清除混凝土頂面的泥渣及軟弱層后，繼續灌注混凝土到設計柱頂50cm以上處即可。10．卡管第一種情況為初灌時隔水栓卡管或混凝土本身質量問題以及混凝土運輸過程產生離析，導管接縫處漏水等原因，使混凝土中水泥漿流失、粗集料集中而造成導管堵塞。此時應抖動導管或在導管上安裝輔助式振搗器使隔水栓下落。如仍不能下落則將導管提出鉆孔，清理后重新吊裝導管重新灌注混凝土。第二種情況是由于機械故障原因（包括泵送混凝土時輸送管堵塞）而使混凝土在導管中停留過久發生卡管，此時應立即調換機械。如由于沒有及時拆除并提升導管，且首批混凝土已初凝時發生導管內混凝土堵塞，則應拔出導管重新安設鉆機，用小鉆頭將混凝土鉆挖吸出，并將鋼筋籠架逐一拔出，以粘土摻砂礫填孔待密實后重新鉆孔成樁。11．灌注混凝土時坍孔護筒底腳周圍漏水，孔內水位差減小（潮汐河流漲潮時）井孔外堆放重物或機器振動時均可發生坍孔。其現象為護筒內水泥漿忽然上升溢出護筒，隨即驟降且冒氣泡。此時用測深錘多次探測混凝土表面，如達不到原有深度且相差較多，均可證實確為坍孔。發生坍孔輕微時，可用吸泥機吸出坍入孔中的泥土即可恢復正常灌注。嚴重坍孔時宜拔出導管保存孔位回填粘土，待坍孔穩定后，掏出或吸出回填土重下導管重新灌注。12．埋孔導管埋入混凝土過深，導管內外混凝土已初凝，使導管無法拔出。此時宜用葫蘆、鏈滑車、千斤頂等工具拔出導管。如仍拔不出且已灌的表層混凝土未初凝時，可另外下一根導管進行相應處理。如果表層混凝土也已經初凝，新導管無法插下時，則按斷樁處理。13．鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮是混凝土灌注過程中常有現象，常發生在首批灌注的混凝土面接近鋼筋籠底部或更下方或混凝土埋管深度較小時。此時靠鋼筋籠自重及與孔壁向下摩擦力來抵抗混凝土上升頂力、向上摩擦力及泥漿浮力。一旦灌注過快，可能失去平衡，導致鋼筋籠上浮。預防措施是放慢澆注速度，且接長鋼筋籠頂部并焊牢在鋼護筒頂上。14．導管跌落原因主要是由于拆管時不慎，導管跌落泥漿中。可采用“二次剪球”法進行處理，即導管跌落后，將導管提出距混凝土面50cm以上，塞上一個新的阻水球進行第二次剪球。剪球后有沉淀稀泥被沖入混凝土中，形成一段夾泥混凝土層。此時可根據混凝土下沖深度將導管再次降低1～2m繼續灌注。結束后可把混凝土面灌高2～3m，清除夾泥混凝土及浮漿即可。15．樁身斷樁、夾泥這種現象大都是由以上事故引發的次生結果。另外清孔不徹底或灌注時間過長，首批混凝土已凝固，流動性降低，而繼灌混凝土沖破頂層面上升，兩層混凝土間（甚至全樁中）夾有泥漿渣土而形成斷樁。此時可進行地質鉆機鉆芯取樣探查，并視具體情況采取相應壓漿補強方法處理，待水泥硬化后再次取芯檢查補強效果。如認為斷樁、夾泥情況已經排除，則可作為合格樁交付