鉆孔灌注樁工程由于施工工藝復(fù)雜，施工中有可能因各種可見或不見因素的干擾而影響最終的成樁質(zhì)量。為確保整體樁基工程質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，鉆孔灌注樁常見質(zhì)量問題的預(yù)防及處理方法至關(guān)重要。
施工工藝流程
施工準(zhǔn)備→平整場地（筑島）→測量定位→鉆機(jī)就位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆進(jìn)→清孔→吊裝鋼筋籠→安裝導(dǎo)管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→截樁無損檢測
工藝流程見下圖“鉆孔樁施工流程圖”。
施工準(zhǔn)備
鉆孔場地應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文資料和樁頂標(biāo)高等情況結(jié)合施工技術(shù)的要求，做如下準(zhǔn)備工作：
場地平整及筑島：
鉆孔場地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大于1m者，應(yīng)平整場地，清除雜物，更換軟土，夯填密實(shí)。鉆機(jī)座不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)的填土上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷。修通旱地位置便道，為施工機(jī)具、材料運(yùn)送提供便利。
鉆孔場地在陡坡時(shí)，應(yīng)挖成平坡。如有困難，可用排架或枕木搭設(shè)工作平臺(tái)。
鉆孔場地在淺水時(shí)，宜采用筑島法。島頂面通常高出施工水位0.75～1.0m。筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。
鉆孔樁定位測量：
首先確定鉆孔樁位：按照控制網(wǎng)及橋墩設(shè)計(jì)坐標(biāo)，用全站儀精確放出樁位。用長木樁（上定有鐵釘）準(zhǔn)確標(biāo)出各樁位中心，定位準(zhǔn)確后埋設(shè)護(hù)筒，并在周圍設(shè)置護(hù)樁。護(hù)樁埋設(shè)原則：不影響鉆孔機(jī)械、吊裝鋼筋籠和混凝土澆筑施工；如發(fā)現(xiàn)有護(hù)樁松動(dòng)或異常則及時(shí)讓測量人員校核。護(hù)樁高出原地50厘米左右，并用混凝土固定好，以供隨時(shí)檢測樁中心、高程和安裝鋼筋籠及定位。
埋設(shè)護(hù)筒：
鉆孔前設(shè)置堅(jiān)固、不漏水的孔口護(hù)筒。鋼護(hù)筒在普通作業(yè)場合及中小孔徑條件下，一般使用不小于8mm厚的鋼板制作；在深水、復(fù)雜地質(zhì)及大孔徑等條件下，應(yīng)用厚度不小于12mm的鋼板卷制，為增加剛度，采用不小于10mm的鋼板，在護(hù)筒上下端和接頭外側(cè)焊加勁肋。護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑大約20cm，護(hù)筒頂面高出施工水位或地下水位2m，還需滿足孔內(nèi)泥漿面的高度要求，在旱地或筑島時(shí)還
高出施工地面0.5m。護(hù)筒埋置深度符合下列規(guī)定：
岸灘上，黏性土不小于1m，砂類土不小于2m。當(dāng)表層土松軟時(shí)，將護(hù)筒埋置到較堅(jiān)硬密實(shí)的土層中至少0.5m。岸灘上埋設(shè)護(hù)筒，在護(hù)筒四周回填黏土并分層夯實(shí)；護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差不大于5cm，傾斜度不大于1%。
水中用錘擊、加壓、振動(dòng)等方法下沉護(hù)筒。護(hù)筒埋入河床面以下1m；水中平臺(tái)上按最高施工水位、流速、沖刷及地質(zhì)條件等因素確定埋深，必要時(shí)打入不透水層。
在水中平臺(tái)上下沉護(hù)筒，由導(dǎo)向設(shè)備控制護(hù)筒位置。
施工工藝
泥漿制備：
在砂類土、碎（卵）石土或黏土夾層中鉆孔，采用膨潤土泥漿護(hù)壁。在黏性土中鉆孔，當(dāng)塑性指數(shù)大于15，可利用孔內(nèi)原土造漿護(hù)壁。
鉆孔施工時(shí)隨著孔深的增加向孔內(nèi)及時(shí)、連續(xù)地補(bǔ)漿，維持護(hù)筒內(nèi)應(yīng)有的水頭，防止孔壁坍塌。
樁孔混凝土灌注時(shí)，孔內(nèi)溢出的泥漿引流至泥漿池內(nèi)，利用于下一基樁鉆孔護(hù)壁中。
入孔的泥漿比重為1.1～1.3，孔底的泥比重砂黏土?xí)r不宜大于1.3，大漂石、卵石層不宜大于1.4，巖石層不宜大于1.2。
黏 度：一般地層16～22s，松散易坍地層19～28s。
含砂率：新制泥漿不大于4%。
膠體率：不小95%。
PH 值：大于6.5造漿后應(yīng)檢驗(yàn)全部性能指標(biāo)，鉆孔過程中應(yīng)隨時(shí)檢驗(yàn)?zāi)酀{比重和含砂率，并填寫泥漿試驗(yàn)記錄表。
鉆機(jī)就位及鉆孔：
① 鉆機(jī)就位前，應(yīng)對鉆孔各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢查。鉆機(jī)安裝后的底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進(jìn)中不應(yīng)產(chǎn)生位移或沉陷。就位完畢，施工隊(duì)對鉆機(jī)就位自檢。
② 鉆孔前，按施工設(shè)計(jì)所提供的地質(zhì)、水文資料繪制地質(zhì)剖面圖，掛在鉆臺(tái)上。針對不同地質(zhì)層選用不同的鉆頭、鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度及適當(dāng)?shù)哪酀{比重。
③ 鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，填寫鉆孔施工記錄，交接班時(shí)應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng)。應(yīng)經(jīng)常對鉆孔泥漿及鉆機(jī)對位進(jìn)行檢測，不符合要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)改正。應(yīng)經(jīng)常注意地層變化，在地層變化處應(yīng)撈取樣渣保存。
④ 鉆孔作業(yè)保持連續(xù)進(jìn)行，不中斷。
⑤ 當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，對孔深、孔徑、孔位和傾斜度等進(jìn)行檢查，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，立即填寫終孔檢查證，并經(jīng)駐地監(jiān)理工程師認(rèn)可，方可進(jìn)行孔底清理和灌注水下混凝土的準(zhǔn)備工作。
旋挖鉆機(jī)成孔：
鉆機(jī)就位：旋挖鉆機(jī)利用行走系統(tǒng)自行就位，就位后鉆頭和鉆桿中心要與樁中心對準(zhǔn)，然后調(diào)平鉆機(jī)，使鉆架垂直，鉆機(jī)調(diào)平和定位均采用微電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)完成。
注入泥漿:鉆機(jī)精確就位后，用泥漿泵向護(hù)筒內(nèi)注入泥漿，泥漿注到鉆機(jī)旋挖時(shí)不外溢為止。在旋挖過程中每挖一斗向孔內(nèi)注一次泥漿，使孔內(nèi)始終保持一定水頭和泥漿質(zhì)量穩(wěn)定。
旋挖鉆進(jìn)：在一般土質(zhì)地層或軟巖地層中鉆進(jìn)時(shí)，根據(jù)地質(zhì)情況，分別采用相應(yīng)的合適鉆頭。開始旋挖時(shí)速度要慢，防止擾動(dòng)護(hù)筒。在孔口段5～8m旋挖過程中特別要注意通過控制盤來監(jiān)控垂直度,如有偏差及時(shí)進(jìn)行糾正。鉆進(jìn)過程中，每進(jìn)尺2m及在地層變化處撈取渣樣，填寫鉆孔記錄表并與地質(zhì)柱狀圖核對，根據(jù)不同地層調(diào)整泥漿指標(biāo)和旋挖速度?？變?nèi)要始終保持一定水頭，每挖一斗及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿。鉆孔作業(yè)過程中，應(yīng)隨時(shí)觀察主機(jī)所在地面和支腿（或履帶）支承處地面變化情況，發(fā)現(xiàn)下沉現(xiàn)象要及時(shí)停機(jī)處理。
棄渣外運(yùn)：鉆孔過程中旋挖出的鉆渣臨時(shí)堆放在樁位附近，及時(shí)采用自卸汽車外運(yùn)至指定位置，按有關(guān)規(guī)定進(jìn)行處理，減小環(huán)境污染。
沖擊鉆機(jī)成孔：
當(dāng)樁位地層中有硬巖、孤石、大粒徑的卵石層時(shí)采用沖擊鉆。開孔時(shí)先在孔中灌入泥漿或直接注水，投入粘土，用沖擊錐以小沖程反復(fù)沖擊造漿。開孔及整個(gè)鉆進(jìn)過程中始終保持孔內(nèi)水位高出地下水為1.5-2.0m，并防止溢出，掏碴后及時(shí)補(bǔ)水。護(hù)筒底腳以下2～4m范圍內(nèi)一般比較松散，采用濃泥漿（或按1:1投入粘土和小片石）、小沖程、高頻率反復(fù)沖砸，以促使護(hù)筒底口形成“硬殼”。避免護(hù)筒底口漏漿。沖擊鉆孔時(shí)，若遇到傾斜巖面，則回填粘土、小塊片石并用小沖程沖砸，沖砸過程中一面擠石造壁，一面切削傾斜巖面，直至全斷面進(jìn)入巖石后正常鉆進(jìn)。
鉆孔樁常見事故的預(yù)防及處理
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。
事故原因：
① 泥漿相對密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。
⑥ 清孔后泥漿相對密度、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。
⑦ 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。
⑧ 吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。
預(yù)防和處理：
① 在松散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，選用較大相對密度、粘度、膠體率的泥漿或高質(zhì)量泥漿。
② 發(fā)生孔口坍塌時(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 如發(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 清孔時(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孔中，可免沖刷孔壁。
⑤ 吊入鋼筋骨架時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。
鉆孔偏斜：
各種鉆孔方法可能發(fā)生鉆孔偏斜事故。
事故原因：
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。
④ 鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。
⑤ 鉆桿彎曲，接頭不正。
預(yù)防和處理：
① 安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿的卡孔和護(hù)筒中心三者應(yīng)在一條豎直線上，并經(jīng)常檢查校正。
② 由于主動(dòng)鉆桿較長，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)上部擺動(dòng)過大。必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架，控制桿上的提引水龍頭，使其沿導(dǎo)向架對中鉆進(jìn)。
③ 鉆桿接頭應(yīng)逐個(gè)檢查，及時(shí)調(diào)正，當(dāng)主動(dòng)鉆桿彎曲時(shí)，要用千斤頂及時(shí)調(diào)直。
掉鉆落物：
鉆孔過程中可能發(fā)生掉鉆落物事故。
事故原因：
① 掉鉆落物原因卡鉆時(shí)強(qiáng)提強(qiáng)扭，操作不當(dāng)，使鉆桿或鋼絲繩超負(fù)荷或疲勞斷裂。
② 鉆桿接頭不良或滑絲。
③ 電動(dòng)機(jī)接線錯(cuò)誤，鉆機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，鉆桿松脫。
④ 轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接處斷開。
⑤ 操作不慎，落入扳手、撬棍等物。
預(yù)防措施：
① 開鉆前應(yīng)清除孔內(nèi)落物，零星鐵件可用電磁鐵吸取，較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈，然后在護(hù)筒口加蓋。
② 經(jīng)常檢查鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。
處理方法：
掉鉆后應(yīng)及時(shí)摸清情況，若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應(yīng)首先清孔，使打撈工具能接觸鉆桿和鉆錐。
糊鉆和埋鉆：
糊鉆和埋鉆常出現(xiàn)于正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中，糊鉆的特征是在細(xì)粒土層中鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺緩慢，甚至不進(jìn)尺出現(xiàn)憋泵現(xiàn)象。預(yù)防和處理辦法：對正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆，可清除泥包，調(diào)節(jié)泥漿的相對密度和粘度，適當(dāng)增大泵量和向孔內(nèi)投入適量砂石解決泥包糊鉆，選用刮板齒小、出漿口大的鉆錐；嚴(yán)重糊鉆，應(yīng)停鉆，清除鉆渣。對鉆桿內(nèi)徑、鉆渣進(jìn)出口和排渣設(shè)備的尺寸進(jìn)行檢查計(jì)算。
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)樁徑稍小的孔；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.
外桿折斷：
常見于旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。
事故原因：
① 用水文地質(zhì)或地質(zhì)鉆探小孔徑鉆孔的鉆桿來作橋梁大孔徑鉆孔樁用，其強(qiáng)度、剛度太小，容易折斷。
② 鉆進(jìn)中選用的轉(zhuǎn)速不當(dāng)，使鉆桿所受的扭轉(zhuǎn)或彎曲等應(yīng)力增大，因而折斷。
③ 鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過甚。
④ 地質(zhì)堅(jiān)硬，進(jìn)尺太快，使鉆桿超負(fù)荷工作。
⑤ 孔中出現(xiàn)異物，突然增加阻力而沒有及時(shí)停鉆。
預(yù)防和處理：
① 不使用彎曲嚴(yán)重的鉆桿，要求各節(jié)鉆桿的連接和鉆桿與鉆頭的連接絲扣完好，以螺絲套連接的鉆桿接頭要有防止反轉(zhuǎn)松脫的固鎖設(shè)施。
② 鉆進(jìn)過程中應(yīng)控制進(jìn)尺速度。遇到堅(jiān)硬、復(fù)雜的地質(zhì)，應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)操作。
③ 鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢查鉆具各部分的磨損情況和接頭強(qiáng)度是否足夠。不合要求者，及時(shí)更換。
④ 在鉆進(jìn)中若遇異物，須以處理后再鉆進(jìn)。
⑤ 如已發(fā)生鉆桿折斷事故，可按前述打撈方法將掉落鉆桿打撈上來。并檢查原因，換用新或大鉆桿繼續(xù)鉆進(jìn)。
鉆孔漏漿：
事故原因：
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。
處理方法：
① 凡屬于第一種情況的回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)使用較粘稠或高質(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)定辦理。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)。
鋼筋籠安裝質(zhì)量問題：
① 鋼筋籠安裝與設(shè)計(jì)標(biāo)高不符
預(yù)防措施：鋼筋籠制作完成后，注意防止其扭曲變形，鋼筋籠入孔安裝時(shí)要保持垂直，砼保護(hù)層墊塊設(shè)置間距不宜過大，吊筋長度精確計(jì)算，并在安裝時(shí)反復(fù)核對檢查。
② 鋼筋籠的上浮
鋼筋籠上浮的預(yù)防措施：嚴(yán)格控制砼質(zhì)量，坍落度控制在18±3cm，砼和易性要好。砼進(jìn)入鋼筋籠后，砼上升不宜過快，導(dǎo)管在砼內(nèi)埋深不宜過大, 嚴(yán)格控制在10m以下，提升導(dǎo)管時(shí)，不宜過快，防
止導(dǎo)管鉤鋼筋籠，將其帶上等。
水下砼灌注問題：
① 堵管
預(yù)防措施：商品砼必須由具有資質(zhì)，質(zhì)量保證有信譽(yù)的廠家供應(yīng)，砼的級(jí)配與攪拌必須保證砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝時(shí)間滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，現(xiàn)場抽查每車砼的坍落度必須控制在鉆孔灌注樁施工規(guī)范允許的范圍以內(nèi)。灌注用導(dǎo)管應(yīng)平直，內(nèi)壁光滑不漏水。
② 樁頂部位疏松
預(yù)防措施：首先保證一定高度的樁頂留長度。因受沉渣和稠泥漿的影響，極易產(chǎn)生誤測。因此可以用一個(gè)帶鋼管取樣盒的探測，只有取樣盒中撈起的取樣物是砼而不是沉淀物時(shí)，才能確認(rèn)終灌標(biāo)高已經(jīng)達(dá)到。
③ 樁身砼夾泥或斷樁
預(yù)防措施：成孔時(shí)嚴(yán)格控制泥漿密度及孔底沉淤，第一次清孔必須徹底清除泥塊，砼灌注過程中導(dǎo)管提升要緩慢，特別到樁頂時(shí)，嚴(yán)禁大幅度提升導(dǎo)管。嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深，單樁砼灌注時(shí)，嚴(yán)禁中途斷料。拔導(dǎo)管時(shí)，必須進(jìn)行精確計(jì)算控制拔導(dǎo)管后砼的埋深，嚴(yán)禁憑經(jīng)驗(yàn)拔管。
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