大直徑鉆孔混凝土灌注樁施工中應注意的問題探討

　　概要：近年來，隨著高速公路的不斷增多，大直徑鉆孔灌注樁的應用也越來越普遍，這是因為大直徑鉆孔灌注樁具有單樁承載力高、抗震性能良好、施工無噪音、無振動、鉆孔時對土壤沒有擠密作用等特點。但由于其樁徑較大，施工起來比較困難，在施工中也容易出現問題，本文對大直徑鉆孔混凝土灌注樁施工工程中應注意的幾個問題作簡單的探討。

　　大直徑鉆孔混凝土灌注樁施工工程中應著重注意以下幾個問題：鉆頭的選擇、護壁泥漿比重選擇、鉆進速度選擇、清孔和混凝土澆灌。

　　一、鉆頭的選擇

　　大直徑鉆孔灌注樁是在泥漿護壁下，利用旋轉臺盤帶動底部裝有鉆頭的鉆桿旋轉進行挖土鉆進的，所以，根據土層的地質情況選擇合適的鉆頭是非常重要的。如果鉆頭選擇不當，就可能無法順利進行挖掘，從而影響工程的進度。鉆孔混凝土灌注樁使用的鉆頭有多種形式，其中最常用的是多瓣式鉆頭，適用與多種土質，如粉砂、粘土、砂和砂礫層，挖掘效率也較高。不過多瓣式鉆頭吸泥口的直徑只有150~200mm，在挖掘過程中如果遇到較大的石塊或卵石，鉆孔就難以進行，需要停鉆，用抓斗挖出大的石塊或卵石后，再進行鉆孔，如大的石塊或卵石很多，則鉆進效率就會大大降低。對于基數超過40以上的硬土層，因為一般鉆頭的刃口會打滑，故要采用三翼式鉆頭才有效。對于更硬的土層及特別堅硬的砂礫層，則需采用四翼式鉆頭才有效。這種四翼式鉆頭在刃尖部分為階梯式圓筒形，挖掘時先挖一個小圓孔，然后呈階梯形擴大，起導向作用，鉆頭搖動很小，孔壁不會擴大，因此可以順利的進行挖掘。對于特別硬的粘土和砂礫層，還可以選用滾輪式鉆頭，這種鉆頭有50~200kN的壓力加到鉆頭上，因而需要大功率的旋轉臺盤。此外，還有擴大樁底用的擴底鉆頭這種鉆頭可將樁孔底部擴大，從而提高樁的承載能力。

　　二、護壁泥漿比重選擇

　　大直徑樁成孔時，由于樁孔的直徑比較大，很容易出現塌孔等事故，要保證大直徑樁孔不塌陷，除了要保持泥漿有20kpa靜水壓力之外，還要根據土層的地質情況，選用一定比例的泥漿進行護壁。根據國外經驗，泥漿比重大于1.08時會降低挖掘的效率，但對于大直徑鉆孔樁來說，由于其護壁作用加強了，從而減少了塌孔事故的發生，有利于順利成孔。當然了，產生塌孔的原因是多方面的，所以我們還應了解塌孔產生的原因是，以便采取有效的措施加以防治。產生塌孔的主要原因有：

　　(一)護筒周圍未用粘土填封緊密而漏水，或護筒埋置太淺；

　　(二)未及時向孔內加泥漿，造成孔內泥漿面底于孔外水位，或孔內出現呈壓水降低了靜水壓力；

　　(三)在流砂、軟淤泥、破碎地層、松散砂層中鉆進，進尺太快或停在一處空轉時間太長，轉速太快。了解了產生塌孔的主要原因后，在施工過程中我們就可以采取相應的防治措施進行解決：在護筒周圍用粘土填封緊密，或升高護筒，增大水頭；鉆進中及時添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位，遇流砂、松散土層時，應適當加大泥漿比重，或選用較大粘度、膠體率的優質泥漿，或投入粘土摻片，并控制進尺，不要使進尺過快或空轉時間過長。一旦發生塌孔，應立即采取相應有效措施加以補救：對于輕度塌孔，應加大泥漿比重和提高水位。對于嚴重塌孔，應用粘土泥膏投入，待孔壁穩定后采用低速鉆進。在鉆孔過程中，應隨時注意測量泥漿的比重，及時掌握泥漿比重的變化，并認真做好記錄。

　　三、鉆進速度選擇

　　鉆進速度的選擇也是很重要的，我們知道，鉆進速度太快或停在一處空轉時間太長，轉速太快，都有可能造成樁孔坍塌，因此，應根據不同的地質情況，控制不同的鉆進速度。在淤泥層一般應快速鉆進穿過，如發生縮徑，則提升鉆頭至縮徑處反復旋轉，使其達到設計要求。在細砂、粉砂層，由于這類砂土較松散，鉆進時速度太快可能產生埋鉆，太慢或停在一處空轉時間太長轉速太快又會產生塌孔，所以在松散砂土中鉆進，應注意合理控制進尺。對于粘土層，在鉆進時由于粘性大及可塑性強，不宜發生塌孔，但由于粘性強，泥團不宜打散，故更應嚴格慢速鉆進，鉆進速度應控制在1m/min左右，以確保樁壁完好和鉆機正常工作。在粘土層鉆進時，有時會出現不進土現象，產生的主要原因有：

　?。ㄒ唬┿@頭粘滿粘土塊，排渣不暢，鉆頭周圍堆積土塊；

　?。ǘ┿@頭合金刀具安裝角度不適當，刀具切土過淺，泥漿比重過大，鉆頭配重過輕。解決辦法：加強排渣，重新安裝刀具角度、形狀、排列方向；降低泥漿比重，加大鉆頭配重。糊鉆頭時，可提出鉆頭，清除泥塊后，再施鉆。在較硬土層中鉆進則以鉆機無跳動、電機不超負荷為準。對于巖層，入巖后必須輕壓、慢轉。在鉆進的過程中，為了能夠及時了解不同土層的具體地質情況，應加強取樣分析，以便正確選擇鉆進參數。

　　四、清孔

　　鉆進深度達到設計要求并符合終孔條件后，應進行清孔。清孔一般分兩次進行，第一次清孔可用循環換漿法。樁端持力層為粉砂層時,宜采用正循環清孔,因為反循環清孔排碴速度較高,較大的抽吸作用反使樁端附近的粉砂層應力松弛,使樁端阻力降低;樁端持力層為碎石、卵礫石層、巖層時,應選用反循環清孔。即讓鉆頭繼續在原位放慢速度空鉆，同時注水，用清水換漿，是泥漿比重控制在1：1左右，如孔壁土質較差，宜用泥漿循環清孔，使泥漿比重控制在1.15~1.25，清孔過程中應及時及時補給稀泥漿，并保持漿面穩定。第一次清孔時間不少于30分鐘。第二次清孔采用導管清孔，由于樁孔較大，故要利用電動葫蘆左、右移動導管及前后移動平臺，使清孔比較徹底。清孔后沉碴厚度的測量方法,有吊錘測量、超聲波、電阻檢測等,其中簡便常用的是吊錘測量法。方法是:用吊錘吊至孔底,輕觸沉碴面,并記錄深度;再牽繩使吊錘抖擊孔底沉碴,使其液化,直至堅硬巖面(或其它堅硬土層),再次記錄深度。2次記錄深度的差值即為沉碴厚度。當沉碴厚度較小時,可通過吊錘感觸到孔底堅硬清爽的狀況,并應立即進行檢查驗收合格后，應立即進行下一道工序的施工，以免渣土重新沉淀，造成沉渣過厚而影響樁的承載力。

　　五、混凝土澆灌

　　對于大直徑鉆孔灌注樁來說，水下灌注混凝土是很關鍵的工序，因為大直徑孔樁的灌注時間長、難度大，很容易發生堵管、頂管、頂面混凝土初凝等問題。在混凝土上升后，阻力逐漸增大，灌注事故多，因此大直徑鉆孔混凝土灌注樁在澆灌混凝土時應特別注意以下幾點：

　　(一)由于大直徑樁孔澆灌時所需混凝土用量比較大，所以施工前應備足材料，采用現場攪混凝土的，攪拌設備應滿足需要，而且必須準備1~2臺備用攪拌機，以防萬一。

　　(二)現場應備用灌注平臺一套及吊車，以防機電設備發生故障時，能及時替用，確?；炷凉嘧⒌倪B續進行。

　　(三)灌注時，隨著下灌混凝土的上升，要經常提動導管，提升范圍在50~10

0cm以內，上下倒插，促使混凝土有較好的密實度。特別是孔口返漿不好或不返漿時，必須立即提動導管，以先下后上的順序操作，必要時可利用振動器通過導管傳遞，迫使管內混凝土暢通，如發生嚴重堵管現象，應立即報告有關部門處理。

　　(四)水下混凝土的灌注應連續進行，不得中斷，并應力爭縮短灌注時間。樁頭灌至接近設計樁頂標高時，應注意調整好最后一次的灌入量，防止超灌。隨著樁基礎工程在我廠應用的日趨廣泛，我們對樁基工程的了解也越來越多，而如何掌握它們各自的性質、用途，使其更好的為我廠的建筑施工服務這是關鍵問題，更重要的是要學會怎樣解決它們中存在的問題，合理利用。

　　結束語

　　以上就是我對灌注樁及大直徑鉆孔混凝土灌注樁的一點淺顯認識，有不足之處，望指正。

篇2：沖孔灌注樁施工常遇問題處理方法

　　沖孔灌注樁施工常遇問題及處理方法

　　1坍孔

　　1.1原因分析

　　a.提升、下落鉆頭和放鋼筋骨架時碰撞孔壁。

　　b.護筒周圍未用粘土填封緊密而漏水，或護筒埋置太淺。

　　c.未及時向孔內加泥漿；孔內泥漿面低于孔外水位，或孔內出現承壓水降低了靜水壓力，或泥漿密度不夠。

　　d.在流砂、軟淤泥、破碎地層、松散砂層中進鉆，進尺太快或停在一處空轉時間太長，轉速太快。

　　1.2預防措施與處理方法

　　a.提升、下落鉆頭、和放鋼筋骨架時保持垂直上下，嚴格控制晃動其幅度。

　　b.護筒周圍用粘土填封緊密。

　　c.鉆進中及時添加新鮮泥漿，使其高于孔外水位。

　　d.遇流砂、松散土層等，適當加大泥漿密度，不要使進尺過快或空轉時間過長。

　　e.輕度坍孔，加大泥漿密度和提高水位；嚴重坍孔，用粘土泥膏投入，待孔壁穩定后采用低速鉆進。

　　2樁孔偏移（傾斜）

　　2.1原因分析

　　a.樁架不穩，鉆機磨損，部件松動。

　　b.土層軟硬不勻。

　　c.成孔時，遇較大孤石或探頭石，或基巖傾斜未處理，或在粒徑懸殊的砂卵石層中鉆進，鉆頭所受阻力不勻。

　　2.2預防措施與處理方法

　　a.安裝樁機時，要對導架進行水平和垂直校正，檢修鉆孔設備，遇軟硬土層應控制進尺，及時降低沖擊高度。

　　b.偏斜過大時，填入石子粘土重新沖進，控制沖擊高度，往復沖孔糾正。

　　3不進尺

　　3.1原因分析

　　a.鉆頭粘滿粘土塊（糊鉆頭），排渣不暢。

　　3.2預防措施與處理方法

　　a.加強排渣。

　　b.降低泥漿密度，加大配重。

　　c.糊鉆時，可提出鉆頭清除泥塊后，再施鉆。

　　4鋼筋籠偏位、變形

　　4.1原因分析

　　a.鋼筋籠過長，未設加勁箍，剛度不夠，造成變形。

　　b.鋼筋籠上未設墊塊或耳環來控制保護層的厚度。

　　c.樁孔本身偏斜或移位。

　　d.鋼筋籠吊放未垂直緩慢放下，而是斜插入孔內。

　　e.孔底沉渣未清理干凈，使鋼筋籠達不到設計深度。

　　4.2預防措施與處理方法

　　a.鋼筋過長，分節制作，分段吊放，分段焊接或設加勁箍加強。

　　b.在鋼筋籠部分主筋上，應每隔一定距離設置砼墊塊或焊耳環，控制保護層的厚度。

　　c.樁孔本身偏斜、移位，應在下鋼筋籠前往復掃孔糾正。

　　d.孔底沉渣應置換清水或適當密度的泥漿清除。

　　5吊腳樁

　　5.1原因分析

　　a.清孔后泥漿密度過小，孔壁坍塌或孔底涌進泥漿或未立即澆筑砼。

　　b.清渣未凈，殘留泥渣過厚。

　　c.吊放鋼筋骨架、導管等物碰撞孔壁，使泥土坍落孔底。

　　5.2預防措施與處理方法

　　a.做好清孔工作，達到要求后立即澆筑砼。

　　b.注意泥漿密度和使孔內水位經常保持高于孔外水位0.5m以上。

　　c.施工中注意保護孔壁，不讓重物碰撞，造成孔壁坍塌。

篇3：鉆孔灌注樁施工質量問題和處理措施

　　鉆孔灌注樁施工質量問題和處理措施

　　（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，造成鉆孔偏斜，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，或鉆頭起落時碰撞。

　　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。鉆頭起落時，應防止碰撞護筒。發現護筒冒水時，應立即停止鉆孔，用粘土在四周填實加固，若護筒嚴重下沉或移位時，則應重新安裝護筒。

　　（二）孔壁坍陷

　　1．問題：鉆進過程中，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。

　　3．處理措施：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，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。

　　（三）縮頸

　　1．問題：縮頸即孔徑小于設計孔徑。

　　2．造成原因：塑性土膨脹。

　　3．處理措施：采用優質泥漿，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?；蛟趯д魍鈧群附右欢〝盗康暮辖鸬镀?，在鉆進或起鉆時起到掃孔作用。如出現縮頸，采用上下反復掃孔的辦法，以擴大孔徑。

　　（四）鉆孔偏斜

　　1．問題：成孔后樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。

　　2．造成原因：鉆機安裝就位穩定性差，作業時鉆機安裝不穩或鉆桿彎曲所致；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。

　　3．處理措施：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。

　　（五）樁底沉渣量過多

　　1．問題：成孔后發現樁底沉渣量過多。

　　2．造成原因：檢查不夠認真，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；鋼筋籠吊放過程中，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。

　　3．處理措施：成孔后，鉆頭提高孔底10-20cm，保持慢速空轉，維持循環清孔時間不少于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，如沉渣量超過規范要求，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。

　　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筑不連續，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：鋼筋籠的位置高于設計位置的現象。

　　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，由于澆筑初始位置過高，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，由于澆筑的混凝土自導管流出后沖擊力較大，推動了鋼筋籠的上??；由于混凝土灌注過鋼筋籠且導

　　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，混凝土在導管流出后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，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。當發生鋼筋籠上浮時，應立即停止灌注混凝土，并準確計算導管埋深和已澆混凝土面的標高，提升導管后再進行澆注，上浮現象即可消失。

　　(三)斷樁

　　1．問題：混凝土凝固后不連續，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。

　　2．造成原因：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，而采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后不密實堅硬，個別孔段出現疏松、空洞的現象。

　　3．處理措施：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范規定。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?；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、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。