鉆孔樁事故和質(zhì)量缺陷的處理方法分析
鉆孔樁是最普遍的基礎(chǔ)形式，本文通過(guò)對(duì)橋梁工程施工中出現(xiàn)的鉆孔樁事故的分析，介紹了一些鉆孔樁事故和質(zhì)量缺陷的處理方法。
1 概述:鉆孔樁基礎(chǔ)施工簡(jiǎn)便、操作易掌握、設(shè)備投入一般不是很大。因而，無(wú)論在鐵路、公路、水利水電等大型建設(shè)，還是在各類房屋及民用建筑中都得到了廣泛應(yīng)用。鉆孔樁是在泥漿護(hù)壁條件下，利用機(jī)械鉆進(jìn)形成樁孔，采用導(dǎo)管法灌注水下混凝土的施工方法。鉆孔、灌注混凝土都是在水下進(jìn)行，工程質(zhì)量只能通過(guò)科學(xué)的過(guò)程控制和完工后的儀器檢測(cè)來(lái)確認(rèn)。因而，對(duì)作業(yè)人員的操作熟練程度、工藝水平都有較高的要求。如何有效地避免鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)鉆頭掉落和灌注水下混凝土過(guò)程中發(fā)生斷樁等現(xiàn)象，杜絕混凝土夾碴、不均勻的質(zhì)量弊病，發(fā)生施工質(zhì)量問(wèn)題后如何恰如其分地處理以保證整個(gè)工程的質(zhì)量是工程界一直在研究而又未能徹底解決的問(wèn)題。
2 鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題的處理
2.1 偏斜孔鉆機(jī)安裝時(shí)，支撐不好、樁孔地質(zhì)構(gòu)造不均勻等因素引起鉆機(jī)整體或鉆頭在鉆孔過(guò)程中發(fā)生偏斜，導(dǎo)致出現(xiàn)偏孔。
2.1.1因鉆機(jī)傾斜造成的應(yīng)先移開(kāi)鉆機(jī)，檢查鉆孔壁情況，如果鉆孔壁比較穩(wěn)定，則應(yīng)加固施工范圍內(nèi)的地基或加大鉆機(jī)的支撐面積，而后，重新安裝鉆機(jī)恢復(fù)施工；鉆孔壁隨時(shí)有坍塌可能的，應(yīng)將鉆孔回填至原地面，待地層靜置穩(wěn)定后重新開(kāi)始鉆孔。
2.1.2地質(zhì)構(gòu)造不均勻引起的，先分析清楚巖層的走向，爾后采用適當(dāng)?shù)幕靥畈牧希ɑ靥畈牧弦话銥槠羽ね痢⒓儔A、鋸末等組成的混合物）將鉆孔回填至計(jì)算確定的高程處，靜置一段時(shí)間后恢復(fù)施工。孔中心偏差小于20cm的，靜置1～2h后可以繼續(xù)鉆孔。孔中心偏差大于20cm的，應(yīng)根據(jù)情況靜置2h甚至更長(zhǎng)的時(shí)間待地層沉積穩(wěn)定后恢復(fù)鉆孔施工。穿過(guò)傾斜巖層過(guò)程中，應(yīng)采用自重較大的復(fù)合式牙輪鉆、沖擊鉆，以慢速鉆孔。
2.2 護(hù)筒脫落由于護(hù)筒背后回填質(zhì)量不好受地面流的浸泡等因素引起的護(hù)筒失去穩(wěn)定、脫落。出現(xiàn)護(hù)筒脫落應(yīng)立即停止鉆孔，將鉆機(jī)移開(kāi)，采取相應(yīng)措施處理。由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上填一層黏土使地面干燥、不滲漏，而后，重新安裝護(hù)筒（作好護(hù)筒背后填筑）恢復(fù)鉆孔施工。
2.3 卡鉆鉆孔經(jīng)過(guò)巖層分界面時(shí)相鄰巖層強(qiáng)度差別較大、操作中未及時(shí)根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整鉆頭的行程等原因引起"卡鉆"現(xiàn)象。針對(duì)發(fā)生"卡鉆"的原因采取相應(yīng)的方法處理：
2.3.1 由于"探頭石"引起的卡鉆現(xiàn)象，可以適當(dāng)往下放鉆頭，而后，強(qiáng)力快速往上提，使"探頭石"受瞬間沖擊縮回，從而順利提起鉆頭。
2.3.2 因鉆頭穿過(guò)巖層突變處導(dǎo)致的卡鉆，優(yōu)先采用水下爆破的方法進(jìn)行處理。在整體巖層中此方法容易奏效，砂土地層中不宜采取此方法處理。
2.3.3由于機(jī)械故障導(dǎo)致鉆頭在濃泥漿中滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的鉆頭無(wú)法提升現(xiàn)象，應(yīng)采取插入高壓水管置換泥漿的方法進(jìn)行處理。
2.4 縮孔縮孔是在飽和性粘土、淤泥質(zhì)黏土，特別是IL＞1.0處于流塑性狀態(tài)的土層中出現(xiàn)的特有現(xiàn)象，其原因是此類地層含水高、塑性大，鉆頭經(jīng)過(guò)后鉆孔壁回縮，從而導(dǎo)致鉆孔的直徑小于設(shè)計(jì)的樁直徑。針對(duì)發(fā)生縮孔的原因，采取塊、卵石土回填，而后用重量較大的沖擊鉆沖擊，擠緊鉆孔孔壁的辦法處理；或者采用在導(dǎo)正器外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金葉片進(jìn)行旋轉(zhuǎn)清理的辦法。
2.5 掉鉆由于機(jī)械故障、鋼絲繩斷裂、孔壁坍塌等因素造成鉆頭落入孔底的現(xiàn)象通常稱"掉鉆"。發(fā)生"掉鉆"后，應(yīng)及時(shí)采取恰當(dāng)?shù)姆椒▽?shí)施打撈。
2.5.1鉆孔壁穩(wěn)定的情況，直接用鉆機(jī)起吊"打撈器"入孔進(jìn)行打撈。打撈前，先用"探針"探明鉆頭在孔中的位置為制定打撈方案提供依據(jù)。打撈設(shè)備和打撈操作方法必須保證在抓住鉆頭后盡量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的現(xiàn)象發(fā)生。
2.5.2鉆孔壁出現(xiàn)局部坍塌將鉆頭埋沒(méi)且大部分鉆孔壁處于穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)先加大孔內(nèi)泥漿的濃度，將旋轉(zhuǎn)鉆頭放入安全的深度范圍攪動(dòng)泥漿以加強(qiáng)鉆孔壁，而后，采取"氣舉法"清除鉆頭上方的沉積土和淤泥，確認(rèn)鉆頭已露出后再實(shí)施鉆頭的打撈工作。鉆孔壁隨時(shí)有繼續(xù)坍塌可能時(shí)，先在孔內(nèi)安裝長(zhǎng)鋼護(hù)筒、攪拌樁圍護(hù)、帷幕法等方法加固鉆孔壁，而后打撈鉆頭。
3 水下混凝土灌注中出現(xiàn)問(wèn)題的對(duì)策
3.1 封底失敗由于首批混凝土數(shù)量過(guò)小、孔底的沉碴厚度大等原因?qū)е率着炷凉嘧⑷肟缀螅磳?shí)現(xiàn)水下混凝土封底的現(xiàn)象稱為封底失敗。封底失敗后，應(yīng)立即暫停灌注，及時(shí)對(duì)孔內(nèi)已灌注的混凝土進(jìn)行清理。
3.1.1地層穩(wěn)定性較好的，應(yīng)采取導(dǎo)管內(nèi)安裝高壓風(fēng)管進(jìn)行二次清孔的方法將已灌注的混凝土清理干凈，重新請(qǐng)示監(jiān)理檢查，符合規(guī)范要求后可以重新開(kāi)始水下混凝土灌注。
3.1.2地層穩(wěn)定性差或高壓清孔的方法不能奏效則應(yīng)及時(shí)拆除導(dǎo)管、拔除鋼筋籠，將鉆機(jī)安裝到位，將未灌注混凝土部分鉆孔回填，待地層沉積穩(wěn)定后用沖擊鉆清除已灌注的混凝土，達(dá)到孔底設(shè)計(jì)標(biāo)高后，請(qǐng)示監(jiān)理單位檢查合格后進(jìn)行水下混凝土灌注。
3.2 卡管因混凝土和易性差、混凝土中含有大塊度骨料或受潮凝固的水泥塊、灌注混凝土沖擊力不足等原因?qū)е滤禄炷凉嘧⑦^(guò)程中無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象統(tǒng)稱為"卡管"。
3.2.1由于混凝土質(zhì)量造成的導(dǎo)管堵塞，可以少量（根據(jù)堵管前測(cè)量及計(jì)算的導(dǎo)管埋深結(jié)果在保證導(dǎo)管最小安全埋深確定）提升導(dǎo)管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土數(shù)量而后快速提升再迅速下放，以沖擊疏通導(dǎo)管的方法進(jìn)行處理。
3.2.2 由于混凝土沖擊力不足造成的，應(yīng)及時(shí)加長(zhǎng)上部導(dǎo)管的長(zhǎng)度，而后，以一次性較大量混凝土沖擊灌注達(dá)到疏通導(dǎo)管的目的。
3.2.3 采取"二次砍球法"進(jìn)行處理。具體操作方法：將導(dǎo)管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，而后按照水下封底的操作方法實(shí)施二次封底。以上幾種方法處理不能奏效應(yīng)立即停止，認(rèn)為已斷樁。
3.3 斷樁由于灌注中提升導(dǎo)管失誤、混凝土供應(yīng)中斷（下雨、停電、機(jī)械故障等）或?qū)Ч苈?/p> 水等原因?qū)е聦?dǎo)管中已灌注的混凝土與導(dǎo)管的混凝土隔斷，無(wú)法繼續(xù)灌注的現(xiàn)象通稱為斷樁。在灌注過(guò)程中認(rèn)定發(fā)生斷樁事故后，應(yīng)立即停止繼續(xù)灌注，提拔導(dǎo)管和鋼筋籠，盡量將損失降低到最小。并采取以下辦法處理：
3.3.1斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的三分之一以下時(shí)，一般采取沖擊鉆清除已灌注部分，再實(shí)施原位恢復(fù)。
3.3.2斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的三分之二以上且距離孔口深度不大于10m時(shí)，先進(jìn)行鉆孔壁加固，而后進(jìn)行鉆孔樁的接長(zhǎng)比較經(jīng)濟(jì)。
3.3.3斷樁截面位置處于設(shè)計(jì)樁全長(zhǎng)的三分之一與三分之二之間的，應(yīng)對(duì)各種處理方法進(jìn)行對(duì)比，選擇經(jīng)濟(jì)、可行的處理方法。墩（臺(tái)）樁布置有條件變更，樁布置改變?cè)斐傻膿p失較小的，應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位聯(lián)系爭(zhēng)取變更設(shè)計(jì)；樁布置無(wú)法改變但可以增加樁的，最好由設(shè)計(jì)單位提供增加樁方案，實(shí)施增加基樁；不具備以上兩類情況的一般應(yīng)及時(shí)采取沖擊鉆處理后原位恢復(fù)。
3.3.4樁長(zhǎng)大于50m的樁出現(xiàn)的斷樁情況，應(yīng)對(duì)處理方案詳細(xì)論證后著手，切勿盲目操作以免帶來(lái)較大的損失。
3.4 鋼筋籠上浮由于鋼筋籠的加固不可靠或灌注過(guò)程中操作因素帶來(lái)的鉆孔樁鋼筋籠移位現(xiàn)象統(tǒng)稱鋼筋籠上浮。發(fā)現(xiàn)鋼筋籠上浮，應(yīng)立即暫停灌注，采取以下措施進(jìn)行處理。
3.4.1對(duì)于鋼筋籠上浮在1倍直徑以下的可以在采取有效防止上浮的措施后繼續(xù)灌注。懸吊鋼筋焊縫脫落的，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)焊；懸吊鋼筋彎曲的情況應(yīng)增加鋼管支撐。
3.4.2鋼筋籠上浮比較嚴(yán)重的必須拔出鋼筋籠，比照斷樁進(jìn)行處理。
4 灌注成樁后發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量缺陷的處理
4.1 樁全長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)要求這種缺陷可分為兩類：處理樁頭后，混凝土頂面高程小于設(shè)計(jì)要求、鉆孔底部沉積的虛碴在清孔時(shí)未清理干凈導(dǎo)致樁全長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)、嵌入基巖深度小于設(shè)計(jì)。針對(duì)具體情況分別采取相應(yīng)措施處理。
4.1.1樁頂高程小于設(shè)計(jì)要求的原因是混凝土灌注終孔時(shí)控制失誤。基坑開(kāi)挖后進(jìn)行鉆孔樁的接長(zhǎng)。接長(zhǎng)施工前，先清理干凈混凝土以上的浮碴和松散混凝土等，將頂面人工鑿修平整。爾后，在護(hù)筒防護(hù)下開(kāi)挖接長(zhǎng)部分的樁孔。接長(zhǎng)部分樁孔直徑應(yīng)大于設(shè)計(jì)鉆孔樁直徑40cm，深度從平整后混凝土面向下不小于接長(zhǎng)部分樁孔直徑的一倍。開(kāi)挖后，將原灌注的混凝土表面清理干凈，灌注混凝土至設(shè)計(jì)位置。接長(zhǎng)部分混凝土的強(qiáng)度應(yīng)比原設(shè)計(jì)提高一個(gè)等級(jí)。
4.1.2因鉆孔樁底部沉積物未清理干凈造成的樁全長(zhǎng)小于設(shè)計(jì)現(xiàn)象處理的難度較大。一般可以在征得設(shè)計(jì)單位同意的前提下，采取鉆孔樁底部壓漿或者高壓注漿處理。
4.2 樁體混凝土不連續(xù)由于灌注過(guò)程中，發(fā)生的孔壁局部坍塌的雜物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在樁體形成夾層導(dǎo)致鉆孔樁混凝土不連續(xù)。對(duì)于此類問(wèn)題，應(yīng)積極與設(shè)計(jì)單位協(xié)調(diào)采取合理措施處理。
4.2.1對(duì)于鉆孔樁底部混凝土夾碴的情況，采取樁底部壓漿或者高壓注漿方法處理。
4.2.2 樁體的少量夾層或不連續(xù)，用小型沖擊鉆鉆一系列小直徑的孔進(jìn)行置換清理泥漿和雜物（鉆孔直徑60～75mm，樁中心一個(gè)孔，其余3～4個(gè)孔分布在以樁中心為圓心，直徑為450mm左右的圓周上）。清理后，進(jìn)行高壓注漿處理。
4.2.3 對(duì)于夾層較嚴(yán)重的，在鉆孔樁中心處鉆一個(gè)直徑75mm孔探明缺陷范圍。而后，以鉆孔樁中心為圓心，采用沖擊鉆鉆直徑80～100cm的孔，而后人工入孔清理，清理結(jié)束后，灌注高強(qiáng)混凝土。綜上所述，鉆孔樁事故處理的方法很多，難度也較大，無(wú)論采取什么先進(jìn)的辦法處理都將對(duì)工程的進(jìn)度、質(zhì)量及施工企業(yè)的信譽(yù)帶來(lái)不可忽視的影響。因此，在鉆孔樁施工中必須作到每個(gè)工序嚴(yán)格按照規(guī)范操作，水下混凝土灌注統(tǒng)一指揮、緊張而有序，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題制定切實(shí)有效的防范措施，盡最大努力杜絕事故的發(fā)生。
5 鉆孔樁發(fā)展展望隨著施工工藝的更新，相繼出現(xiàn)了鉆孔后灌漿樁、鉆孔擴(kuò)底樁等新工藝、新技術(shù)，為鉆孔樁基礎(chǔ)的應(yīng)用拓展了更廣闊的空間。
篇2：綜合樓工程后澆帶施工質(zhì)量缺陷處理方案
綜合樓工程后澆帶施工質(zhì)量缺陷處理方案
一、現(xiàn)場(chǎng)情況
由我單位施工的**公安邊防指揮中心綜合樓工程，在一層頂樓板混凝土施工時(shí)，因操作不當(dāng)，造成⑥-⑦軸間后澆帶處上部鋼筋保護(hù)層偏大，明顯超過(guò)設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，經(jīng)我公司領(lǐng)導(dǎo)及項(xiàng)目部有關(guān)人員現(xiàn)場(chǎng)勘查研究后決定采取以下處理措施。
二、原因分析
1、后澆帶留設(shè)時(shí)沒(méi)有按照技術(shù)交底進(jìn)行施工，馬凳鋼筋高度不夠，后澆帶模板支設(shè)時(shí)保護(hù)層明顯偏大。
2、成品保護(hù)不到位：模板支設(shè)完畢后，對(duì)后澆帶沒(méi)有進(jìn)行必要的保護(hù)，作業(yè)人員隨意踩壓，導(dǎo)致保護(hù)層超過(guò)要求。
3、跟蹤檢查不到位：混凝土澆注時(shí)，鋼筋工、木工沒(méi)有進(jìn)行跟蹤值班，管理人員缺少跟蹤檢查。
三、質(zhì)量缺陷分析
本工程主體1-6層均為辦公樓結(jié)構(gòu)體系，根據(jù)《結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》可知樓面恒載和活載基本一致，因二層⑤-⑥軸之間存在較大洞口，在一定程度削弱了整個(gè)樓層的整體抗震剛度，故采取局部整體剛度增強(qiáng)措施（增加混凝土厚度和樓板鋼筋配筋）。根據(jù)《塑性極限平衡法理論》可知板跨中主要依靠下部鋼筋來(lái)承受彎矩（在跨中L/2板跨范圍內(nèi)），上部支座鋼筋來(lái)承受剪力（在支座處L/4板跨范圍內(nèi)）
現(xiàn)場(chǎng)后澆帶處（板跨中間）上部鋼筋保護(hù)層明顯變小，通過(guò)分析支座鋼筋放在梁鋼筋的上部，可以保證其在支座處受力位置能滿足要求，但是跨中鋼筋混凝土整體抗震剛度則被削弱。為保證其整體穩(wěn)定性，經(jīng)研究決定在后澆帶底層鋼筋上部南北方向通長(zhǎng)設(shè)置5根 12鋼筋（HRB400），將其原來(lái)的單向板受力形式變更為雙向板受力形式，進(jìn)而保證其整體穩(wěn)定性。
四、處理方法及保證措施
（一）處理方法：
1、 在結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度等級(jí)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的100%后，開(kāi)始準(zhǔn)備后澆帶混凝土的澆注。將后澆帶兩側(cè)混凝土鑿毛并剔去表面的松動(dòng)石子和浮漿層，露出堅(jiān)硬石子；并根據(jù)主體模板技術(shù)交底和模板施工方案有關(guān)要求進(jìn)行模板支設(shè)，經(jīng)驗(yàn)收合格后在澆筑混凝土前用清水充分濕潤(rùn)、沖洗。在后澆帶處每間距60cm設(shè)置一個(gè)馬凳鋼筋和墊塊，保證上下鋼筋的保護(hù)層均滿足要求。
2、在后澆帶底層鋼筋上部南北方向通長(zhǎng)均勻設(shè)置5根 12鋼筋（HRB400），鋼筋端頭直錨至框架梁底層鋼筋上部。鋼筋在板跨中間1/3L范圍內(nèi)搭結(jié)，搭結(jié)長(zhǎng)度55cm。（具體設(shè)置見(jiàn)后附示意圖）
2） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)室提供的U.E.A補(bǔ)償收縮混凝土配合比（比原樓層混凝土提高一級(jí)）進(jìn)行混凝土澆注，澆注前先在施工縫處鋪一層與混凝土同配比的減石子砂漿，澆筑時(shí)振搗要細(xì)致，使新舊混凝土結(jié)合緊密。澆注完24h內(nèi)覆蓋進(jìn)行成品保護(hù)，并定期澆水養(yǎng)護(hù)。
（二）、保證措施：
1、混凝土澆注時(shí)加強(qiáng)管理、嚴(yán)格監(jiān)控，把好質(zhì)量關(guān)。在振動(dòng)棒振搗后，用平板振動(dòng)器進(jìn)行縱橫操作，控制拖動(dòng)平板的速度進(jìn)而保證混凝土的密實(shí)性。
2、加強(qiáng)過(guò)程控制和成品保護(hù)，嚴(yán)格進(jìn)行跟蹤檢查，技術(shù)員、質(zhì)檢員及各級(jí)管理人員做好施工的過(guò)程檢查控制，對(duì)每個(gè)施工細(xì)節(jié)進(jìn)行逐項(xiàng)落實(shí)，確保沒(méi)有任何質(zhì)量隱患。