如何處理鑽孔灌注樁的質量問題
導語：鑽孔灌注樁由於其施工工藝成熟、承載力高、適用範圍廣已被廣泛應用於公路、鐵路橋樑等結構工程基礎中。高等級公路大、中、小橋和互通式立交橋, 基本採用鑽孔灌注樁。但是, 由於鑽孔灌注樁是一項隱蔽工程, 較多的建設單位關心其工程施工質量。
當前鑽孔灌注樁在各類房屋及民用建築中都得到了廣泛的應用，因其對不同地質條件的適應性較好、施工簡單易操作且設備投入一般不是很大。但由於鑽孔灌注樁的施工大部分是地下工程，其施工過程無法觀察，成樁後也不能進行開挖驗收，因此施工中的任何一個環節出現問題，都將直接影響整個工程的質量和進度，甚至造成巨大經濟損失和影響建築物的安全使用。必須處理在鑽孔過程中及混凝土灌注過程中經常出現的施工質量問題，根據多年監督樁基質量的經驗，本文分鑽孔過程和混凝土灌注過程兩方面提出一些樁施工質量上的問題及處理措施：
一、鑽孔過程中出現的施工質量問題及處理措施
(一)護筒冒水
1.問題：護筒外壁冒水，嚴重的會引起地基下沉，護筒傾斜和移位，造成鑽孔偏斜，甚至無法施工。
2.造成原因：埋設護筒的周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鑽頭起落時碰撞。
3.處理措施：在埋筒時，坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當高度開孔，使護筒內保持1.0～1.5m的水頭高度。鑽頭起落時，應防止碰撞護筒。發現護筒冒水時，應立即停止鑽孔，用粘土在四周填實加固，若護筒嚴重下沉或移位時，則應重新安裝護筒。
(二)孔壁坍陷
1.問題：鑽進過程中，如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。
2.造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土質鬆散，泥漿護壁不好，護筒周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鑽進速度過快、空鑽時間過長、成孔後待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。
3.處理措施：在鬆散易坍的土層中，適當埋深護筒，用粘土密實填封護筒四周，使用優質的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護筒內泥漿水位高於地下水位。搬運和吊裝鋼筋籠時，應防止變形，安放要對準孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時要加快焊接時間，儘可能縮短沉放時間。成孔後，待灌時間一般不應大於3小時，並控制混凝土的灌注時間，在保證施工質量的情況下，儘量縮短灌注時間。
(三)縮頸
1.問題：縮頸即孔徑小於設計孔徑。
2.造成原因：塑性土膨脹。
3.處理措施：採用優質泥漿，降低失水量。成孔時，應加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段時間內，孔壁形成泥皮，則孔壁不會滲水，亦不會引起膨脹。或在導正器外側焊接一定數量的合金刀片，在鑽進或起鑽時起到掃孔作用。如出現縮頸，採用上下反覆掃孔的辦法，以擴大孔徑。
(四)鑽孔偏斜
1.問題：成孔後樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。
2.造成原因：鑽機安裝就位穩定性差，作業時鑽機安裝不穩或鑽桿彎曲所致;地面軟弱或軟硬不均勻;土層呈斜狀分佈或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。
3.處理措施：先將場地夯實平整，軌道枕木宜均勻着地;安裝鑽機時要求轉盤中心與鑽架上起吊滑輪在同一軸線，鑽桿位置偏差不大於20cm。在不均勻地層中鑽孔時，採用自重大、鑽桿剛度大的鑽機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鑽速要打慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鑽孔偏斜時，可提起鑽頭，上下反覆掃鑽幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應於孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鑽進。
(五)樁底沉渣量過多
1.問題：成孔後發現樁底沉渣量過多。
2.造成原因：檢查不夠認真，清孔不乾淨或未進行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難於將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中，未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔後，待灌時間過長，致使泥漿沉積。
3.處理措施：成孔後，鑽頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉，維持循環清孔時間不少於30分鐘。採用性能較好的泥漿，控制泥漿的比重和粘度，不要用清水進行置換。鋼筋籠吊放時，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁。可採用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度，減少空孔時間，從而減少沉渣。下完鋼筋籠後，檢查沉渣量，如沉渣量超過規範要求，則應利用導管進行二次清孔，直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規範要求。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為30～40cm，應有足夠的混凝土儲備量，使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達到清除孔底沉渣的目的。
二、混凝土灌注過程中出現的施工質量問題及處理措施
(一)卡管
1.問題：灌注混凝土過程中，無法繼續進行的現象。
2.造成原因：初灌時，隔水栓堵管;混凝土和易性、流動性差造成離析;混凝土中粗骨料粒徑過大;各種機械故障引起混凝土澆築不連續，在導管中停留時間過長而卡管;導管進水造成混凝土離析等。
3.處理措施：使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配，同時具有良好的隔水性能，保證順利排出。在混凝土灌注時，應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，配合比應通過實驗室確定，坍落度宜為18～22cm，粗骨料的最大粒徑不得大於導管直徑和鋼筋籠主筋最小淨距的1/4，且應小於40mm。為改善混凝土的`和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。應確保導管連接部位的密封性，導管使用前應試拼裝、試壓，試水壓力為0.6～1.0MPa，以避免導管進水。在混凝土澆築過程中，混凝土應緩緩倒入漏斗的導管，避免在導管內形成高壓氣塞。在施工過程中，應時刻監控機械設備，確保機械運轉正常，避免機械事故的發生。
(二)鋼筋籠上浮
1.問題：鋼筋籠的位置高於設計位置的現象。
2.造成原因：鋼筋籠放置初始位置過高，混凝土流動性過小，導管在混凝土中埋置深度過大鋼筋籠被混凝土拖頂上升;當混凝土灌至鋼筋籠下，若此時提升導管，導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右時，由於澆築的混凝土自導管流出後衝擊力較大，推動了鋼筋籠的上浮;由於混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆注時間較長，已接近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如此時導管底端未及時提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導管流出後將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。
3.處理措施：鋼筋籠初始位置應定位準確，並與孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，縮短灌注時間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進入鋼筋籠時流動性變小，混凝土接近籠時，控制導管埋深在1.5～2.0m。灌注混凝土過程中，應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深，當混凝土埋過鋼筋籠底端2～3m時，應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜大於5m和小於1m，嚴禁把導管提出混凝土面。當發生鋼筋籠上浮時，應立即停止灌注混凝土，並準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管後再進行澆注，上浮現象即可消失。
(三)斷樁
1.問題：混凝土凝固後不連續，中間被沖洗液等疏鬆體及泥土填充形成間斷樁。
2.造成原因：由於導管底端距孔底過遠，混凝土被沖洗液稀釋，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充;受地下水活動的影響或導管密封不良，沖洗液浸入混凝土水灰比增大，形成樁身中段出現混凝土不凝體;由於在澆注混凝土時，導管提升和起拔過多，露出混凝土面，或因停電、待料等原因造成夾渣，出現樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現象;澆注混凝土時，沒有從導管內灌入，而採用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產生混凝土離析造成凝固後不密實堅硬，個別孔段出現疏鬆、空洞的現象。
3.處理措施：成孔後，必須認真清孔，一般是採用沖洗液清孔，衝孔時間應根據孔內沉渣情況而定，衝孔後要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規範規定。灌注混凝土前認真進行孔徑測量，準確算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土澆注過程中，應隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深，提升導管要準確可靠，並嚴格遵守操作規程。嚴格確定混凝土的配合比，混凝土應有良好的和易性和流動性，坍落度損失應滿足灌注要求。在地下水活動較大的地段，事先要用套管或水泥進行處理，止水成功後方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入，要求灌注過程連續、快速，準備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土過程中應避免停電、停水。幫扎水泥隔水塞的鐵絲，應根據首次混凝土灌入量的多少而定，嚴防斷裂。確保導管的密封性，導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多。
