港口工程鉆孔灌注樁常見施工質量問題及預防措施
摘要：鉆孔灌注樁由于對各種地質條件的適應性，施工簡單易操作且設備投入一般不是很大，因此在港口工程中得到廣泛的應用。本文主要闡述了港口工程鉆孔灌注樁施工過程中常見的質量問題，并對防治措施提出一點見解。
關鍵詞：港口工程；鉆孔灌注樁；原因；措施
1 護筒冒水
護筒外壁冒水，嚴重的會引起地基下沉，護筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無法施工。
原因：埋設護筒的周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞。
防治措施：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。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時，應立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固，若護筒嚴重下沉或位移時，則應重新安裝護筒。
2 孔壁坍陷
鉆進過程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。
原因：孔壁坍陷的主要原因是土質松散，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。鉆進速度過快，空鉆時間過長，成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。
防治措施：在松散易坍的土層中，適當埋深護筒，用粘土密實填封護筒四周，使用優(yōu)質的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護筒內泥漿水位高于地下水位。搬動和吊裝鋼筋籠時，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，盡可能縮短沉放時間。成孔后，待灌時間一般不應大于3小時，并控制混凝土的灌注時間，在保證施工質量的情況下，盡量縮短灌注時間。
3 縮頸
縮頸即孔徑小于設計孔徑。
原因：塑性土膨脹。
防治措施：采用優(yōu)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?；蛟趯д魍鈧群附右欢〝?shù)量的合金刀片，在鉆時或起鉆時起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復掃孔的辦法，以擴大孔徑。
4 鉆孔偏斜
成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
原因：鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施：先將場地夯實平整，軌道枕木宜均勻著地；安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm 。在不均勻地層中鉆孔時，采用自重大，鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要打慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時，可提起鉆頭，上下反復掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進。
5 樁底沉渣量過多
原因：清孔不干凈或未進行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊起過程中，未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積。
防治措施：成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉，維持循環(huán)清孔時間不少于30分鐘，采用性能較好的泥漿，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?？刹捎娩摻罨\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。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣超過規(guī)范要求，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(guī)范要求。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為30-40mm，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。
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6 水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質量問題及防治措施
6.1 卡管
水中灌注混凝土過程中，無法連續(xù)進行的現(xiàn)象。
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筑不連續(xù)，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。
防治措施：使用的隔水栓直徑與導管內徑相配，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于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應小于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。在混凝土澆筑過程中，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(jiān)控機械設備，確保機械運轉正常，避免機械事故的發(fā)生。
6.2 鋼筋籠上浮
鋼筋籠的位置高于設計位置的現(xiàn)象。
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，由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆筑時間較長，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心上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。
防治措施：鋼筋籠初始位置應定位準確，并與孔口固定牢固。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，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導管提出混凝土面。當發(fā)生鋼筋籠小浮時，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。
6.3 斷樁
混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。
原因：由于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(xiàn)混凝土不凝體；由于在澆注混凝土時，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(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象；澆注混凝土時，沒有從導管內灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬，個別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。
防治措施：成孔后，必須認真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時間應根據(jù)孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)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?；炷翝沧⑦^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，并嚴格遵守操作規(guī)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，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入，要求灌注過程連續(xù)、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(jù)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(jù)導管見外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多。結束語
港口工程鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個工程的質量和進度。必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土操作過程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質量問題，保質、保量地完成樁基施工任務。
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關鍵詞：港口工程；鉆孔灌注樁；原因；措施
1 護筒冒水
護筒外壁冒水，嚴重的會引起地基下沉，護筒傾斜和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無法施工。
原因：埋設護筒的周圍土不密實，或護筒水位差太大，或鉆頭起落時碰撞。
防治措施：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。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒。發(fā)現(xiàn)護筒冒水時，應立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固，若護筒嚴重下沉或位移時，則應重新安裝護筒。
2 孔壁坍陷
鉆進過程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，或泥漿突然漏失，則表示有孔壁坍陷跡象。
原因：孔壁坍陷的主要原因是土質松散，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。鉆進速度過快，空鉆時間過長，成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。
防治措施：在松散易坍的土層中，適當埋深護筒，用粘土密實填封護筒四周，使用優(yōu)質的泥漿，提高泥漿的比重和粘度，保持護筒內泥漿水位高于地下水位。搬動和吊裝鋼筋籠時，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，盡可能縮短沉放時間。成孔后，待灌時間一般不應大于3小時，并控制混凝土的灌注時間，在保證施工質量的情況下，盡量縮短灌注時間。
3 縮頸
縮頸即孔徑小于設計孔徑。
原因：塑性土膨脹。
防治措施：采用優(yōu)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?；蛟趯д魍鈧群附右欢〝?shù)量的合金刀片，在鉆時或起鉆時起到掃孔作用。如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復掃孔的辦法，以擴大孔徑。
4 鉆孔偏斜
成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。
原因：鉆機安裝就位穩(wěn)定性差，作業(yè)時鉆機安裝不穩(wěn)或鉆桿彎曲所致；地面軟弱或軟硬不均勻；土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。
防治措施：先將場地夯實平整，軌道枕木宜均勻著地；安裝鉆機時要求轉盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm 。在不均勻地層中鉆孔時，采用自重大，鉆桿剛度大的鉆機。進入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時，鉆速要打慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。鉆孔偏斜時，可提起鉆頭，上下反復掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無效，應于孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上，重新鉆進。
5 樁底沉渣量過多
原因：清孔不干凈或未進行二次清孔；泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊起過程中，未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時間過長，致使泥漿沉積。
防治措施：成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉，維持循環(huán)清孔時間不少于30分鐘，采用性能較好的泥漿，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?？刹捎娩摻罨\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。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣超過規(guī)范要求，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(guī)范要求。開始灌注混凝土時，導管底部至孔底的距離宜為30-40mm，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。
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6 水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質量問題及防治措施
6.1 卡管
水中灌注混凝土過程中，無法連續(xù)進行的現(xiàn)象。
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筑不連續(xù)，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。
防治措施：使用的隔水栓直徑與導管內徑相配，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于導管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應小于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。在混凝土澆筑過程中，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(jiān)控機械設備，確保機械運轉正常，避免機械事故的發(fā)生。
6.2 鋼筋籠上浮
鋼筋籠的位置高于設計位置的現(xiàn)象。
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，由于混凝土灌注過鋼筋籠且導管埋深較大時，其上層混凝土因澆筑時間較長，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心上，混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升，同時也帶動鋼筋籠上升。
防治措施：鋼筋籠初始位置應定位準確，并與孔口固定牢固。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，不宜大于5m和小于1m，嚴禁把導管提出混凝土面。當發(fā)生鋼筋籠小浮時，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現(xiàn)象即可消失。
6.3 斷樁
混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。
原因：由于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(xiàn)混凝土不凝體；由于在澆注混凝土時，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(xiàn)樁身中巖渣沉積成層，將混凝土樁上下分開的現(xiàn)象；澆注混凝土時，沒有從導管內灌入，而采用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土，產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬，個別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。
防治措施：成孔后，必須認真清孔，一般是采用沖洗液清孔，沖孔時間應根據(jù)孔內沉渣情況而定，沖孔后要及時灌注混凝土，避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)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?；炷翝沧⑦^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，并嚴格遵守操作規(guī)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，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土應從導管內灌入，要求灌注過程連續(xù)、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(jù)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(jù)導管見外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過多。結束語
港口工程鉆孔灌注樁的施工大部分是在水下進行的，其施工過程無法觀察，成樁后也不能進行開挖驗收。施工中的任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，都將直接影響整個工程的質量和進度。必須防治在鉆孔過程中及水下混凝土操作過程中經(jīng)常出現(xiàn)的施工質量問題，保質、保量地完成樁基施工任務。
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