常見的施工難點

由于水下鑽孔灌注樁基礎施工速度快、質量相對(duì)穩定、受氣候因素影響不大，所以它們已被(bèi)普遍采用。鑽孔灌注樁基礎的施工基本流程：施工放樣(yàng)、鋪設套管、鑽機到位、清除孔底孔、浸漬鋼籠鎮流器、次級留置導管、水下混凝土灌注清孔、樁。在水下混凝土灌注的質量影響因素的複雜性，施工質量控制環節往往成(chéng)爲水下鑽孔灌注樁基礎質量控制點的困難。

水下混凝土灌注施工經(jīng)常出現的問題有：導管嚴重的空氣和水的洩漏，樁的折斷。形成(chéng)一個松散的層次結構的混凝土、泥或膠囊，有浮漿夾層出現直接造成(chéng)斷樁，混泥土的質量受到影響，造成(chéng)廢樁重做；導管埋入混凝土的長(cháng)度過(guò)深，緻使周圍的摩擦力增加，導管拔不出來，繼而出現了樁斷的現象，導緻灌注不能(néng)順暢的進(jìn)行，緻使導管外部的混泥土跟著(zhe)時(shí)間的變化降低流動性損失導緻惡化；含砂率小的混凝土的和易性和坍落度太小以及其他因素，都(dōu)有可能(néng)導緻導管堵塞，緻使澆築斷條，再次進(jìn)行澆注時(shí)位置發(fā)生偏差沒(méi)有及時(shí)得到處理，混凝土内就(jiù)會(huì)出現浮漿夾層，産生樁斷的現象；由于混凝土等待時(shí)間增加，使混凝土在管道(dào)内部流動性變差，使混合混凝土不能(néng)進(jìn)行正常灌注；套管與地基基礎不好(hǎo)，就(jiù)會(huì)造成(chéng)套管壁帶水，引起(qǐ)周邊地面(miàn)沉降，不能(néng)保證成(chéng)樁質量；由于實際的地質原因問題和不正确的鑽孔，就(jiù)有可能(néng)緻使孔壁坍塌；由于終孔試驗誤差或者過(guò)程中嚴重塌孔緻使之後(hòu)的鋼筋籠下沉澱過(guò)厚，或澆築高度不到位，導緻樁長(cháng)；由于工作人員的不細緻或者是認爲的操作錯誤，導緻聲測管不能(néng)正常進(jìn)行工作，導緻對(duì)樁基的超聲波的檢測不能(néng)正常進(jìn)行。

“混凝土的配合比要準确

1、水泥的選擇

通常情況下。我們一般施工建設中所使用的水泥大多是普通矽酸鹽和矽酸鹽水泥兩(liǎng)種(zhǒng)。一般初步凝結時(shí)間最好(hǎo)不要早于兩(liǎng)個半小時(shí)，其強度應該高于四十二點五度。施工中的所使用的水泥應該在實驗室裡(lǐ)通過(guò)物理性能(néng)測試，才能(néng)滿足實際施工中的要求，并且混泥土中水泥的實際用量最好(hǎo)不要超過(guò)五百千克每立方米，要嚴格按照其規定的标準進(jìn)行使用。

2、骨料的選擇

骨料的實際選擇有兩(liǎng)種(zhǒng)，一種(zhǒng)是卵礫石，一種(zhǒng)是碎石，在實際施工過(guò)程中應該把卵礫石作爲首選。選擇骨料的實際粒徑應該是導管的0.1667到0.125之間與鋼筋最小距離應該是0.25，并且粒徑要保證在40毫米内。粗骨料的實際等級配比要确保混凝土要具有很好(hǎo)的和易性，而細骨料最好(hǎo)使用中、粗砂礫。混泥土中實際含砂概率應該在9/20到1/2之間。水和灰的比例應該在1/2到3/5之間。

3、提升和易性

爲了增加混泥土的和易性，在混凝土中不要加入其他外加劑，水下施工中使用的混凝土外加劑有減水、緩釋以及旱強劑等，想要在混凝土中加入外加劑，就(jiù)一定要經(jīng)過(guò)實驗确定其使用種(zhǒng)類、使用分量，以及加入的程序等。

總而言之，混凝土配合比必須适應導管水下灌注，混凝土配比的适合使可以讓其具有足夠的塑性和粘聚性，在灌注過(guò)程中在導管内具有良好(hǎo)的流動性又不容易發(fā)生離析現象，通常來說(shuō)當水下混凝土強度高，其混凝土的耐久性也會(huì)很好(hǎo)。所以從水泥的強度等級，水泥和水的實際用量的總比例和性能(néng)等各種(zhǒng)摻雜添加劑等多個方面(miàn)進(jìn)行考慮，保證混凝土質量。并确保混凝土的等級配比強度等級應高于設計時(shí)的強度。混凝土攪拌時(shí)間要合适并且要攪拌均勻，如混凝土攪拌運輸過(guò)程中，發(fā)生攪拌不均勻或泌水離析等現象現象，混凝土流動性差，就(jiù)不能(néng)進(jìn)行使用。

“首灌量要求

混凝土首灌量應能(néng)保證混凝土灌入後(hòu)導管埋入混凝土内的深度不小于1.0m，使導管内混凝土柱與管外泥漿壓力平衡。混凝土首灌量按下式應通過(guò)計算确定。 

 V=π/4（d 2h1+kD 2h2） 

式中 V――混凝土初灌量，m3； 

h1――導管内混凝土柱與管外泥漿壓力平衡所需高度：

h1=（h-h2）γw /γc，m； 

h――鑽孔深度，m； 

h2――初灌混凝土下灌後(hòu)，導管外混凝土面(miàn)高度，取1.3～ 1.8m； 

γw――泥漿重度，取11～12kN/m3； 

γc――混凝土重度，取23～24kN/m3； 

d――導管内徑，m； 

D――樁孔直徑，m； 

k――混凝土充盈系數，取k =1.1～1.3。 

首灌量對(duì)灌注樁成(chéng)樁質量極其重要。合理的首灌量，既能(néng)順利施工，又能(néng)使漏鬥灌滿後(hòu)混凝土埋管深度滿足要求；同時(shí)，通過(guò)首灌對(duì)孔底沉渣進(jìn)行又一次的沖洗，可有效提高樁基承載能(néng)力，所以對(duì)首灌量必須嚴格要求。

“灌注速度控制

首先，分析一下樁身自重傳力給土層的轉換機理。鑽孔樁的樁土相互作用在樁身混凝土灌注時(shí)即開(kāi)始形成(chéng)，先灌注的混凝土在後(hòu)灌混凝土的壓力下逐漸密實、壓縮，并發(fā)生沉降，這(zhè)種(zhǒng)相對(duì)于土的位移即受周圍土層向(xiàng)上的阻力，樁身重量通過(guò)這(zhè)種(zhǒng)阻力逐步傳遞到土層中去。灌注快的樁，當全部灌完後(hòu)，混凝土雖然還(hái)未初凝，但經(jīng)過(guò)灌注時(shí)不斷沖擊和壓實，并滲透到四周土層中，這(zhè)時(shí)的混凝土已不同于一般的流體，對(duì)土的粘著(zhe)作用及本身抗剪已形成(chéng)阻力；而灌注慢的樁，由于混凝土已接近初凝，與土壁之間的阻力將(jiāng)更大。 

鑽孔樁自重傳給周圍土層的比例與灌注速度有直接關系。灌注速度快，傳給樁周土層的比例小；灌注速度慢的，傳給樁周土層的比例大。因此提高灌注速度不但對(duì)保證樁身混凝土的均質性起(qǐ)到良好(hǎo)的作用，同時(shí)可使樁身重量較多地儲存于樁底，減少樁周摩阻力的負擔，而樁底反力在以後(hòu)的使用中很少得到發(fā)揮，這(zhè)對(duì)改善樁基受力狀況、提高使用效果起(qǐ)到一定作用。 

實踐證明，一根樁的灌注工作越快越順利，這(zhè)根樁的質量也一般較好(hǎo)；越是拖拉延誤，越容易出事(shì)故，因此一定要做到快速連續灌注。 

每根樁的澆注時(shí)間按初盤混凝土的初凝時(shí)間控制，必要時(shí)可适量摻入緩凝劑。

“控制導管埋深

水下混凝土灌注過(guò)程中，導管埋入混凝土的深度适中，則混凝土擴散均勻，密實性好(hǎo)，其表面(miàn)也較平坦；反之，混凝土擴散不均勻，表面(miàn)坡度大，易于分散離析，影響質量，所以必須控制導管的合理埋深，保證樁身質量。 

導管埋深太大、太小對(duì)成(chéng)樁質量均有影響。埋深太小時(shí)，混凝土容易沖翻孔内的混凝土面(miàn)而將(jiāng)沉渣卷入，造成(chéng)加泥甚至斷樁，在操作過(guò)程中也易將(jiāng)導管拔出混凝土面(miàn)；埋深太大時(shí)，混凝土頂升阻力很大，混凝土無力平行上推而僅沿導管外壁向(xiàng)上推擠至頂面(miàn)附近再向(xiàng)四側運動，這(zhè)種(zhǒng)渦流也易將(jiāng)沉渣卷入樁身四周，産生一圈劣質混凝土，影響樁身強度。此外埋深較大時(shí)，上部混凝土長(cháng)時(shí)間不動，塌落度損失大，容易發(fā)生堵管的斷樁事(shì)故。因此導管的埋深一般控制在2～6m，對(duì)大直徑超長(cháng)樁可控制在3～8m範圍内。灌注過(guò)程應勤提勤拆，拆卸導管前應準确測量孔内混凝土面(miàn)标高。 

“控制清孔時(shí)間

成(chéng)孔結束後(hòu)，應及時(shí)進(jìn)行下道(dào)工序施工，二次清孔驗收合格後(hòu)盡快進(jìn)行混凝土灌注，不能(néng)停滞時(shí)間太長(cháng)。若停滞時(shí)間太長(cháng)，由于孔壁土層有一定的滲透性，而使泥漿中的固體顆粒粘附在孔壁上形成(chéng)較厚泥皮，泥皮在混凝土灌注中被(bèi)夾在混凝土與土壁之間，有潤滑作用，使混凝土與土壁之間摩阻力降低。另外，土壁長(cháng)時(shí)間浸泡在泥漿中，土的某些性質也會(huì)改變，有的土層可能(néng)會(huì)膨脹，強度變低同樣(yàng)也影響樁的承載能(néng)力。因此，施工時(shí)應嚴格按規範要求，盡量縮短成(chéng)孔後(hòu)至混凝土灌注時(shí)間，清孔合格後(hòu)在30min内盡快灌注混凝土。 

“控制樁頂混凝土質量

由于上部荷載通過(guò)樁頂傳遞，所以必須保證樁頂混凝土強度滿足設計要求。當澆注接近樁頂标高位置時(shí)，應控制好(hǎo)最後(hòu)一次澆注量，可适當減少混凝土的塌落度，使樁頂混凝土的超灌高于設計樁頂标高一倍樁徑，以便鑿除樁頂部浮漿層後(hòu)達到設計标高的要求，且必須保證樁頂混凝土強度滿足設計要求。大直徑超長(cháng)樁的超灌高度應依據樁長(cháng)、樁徑綜合考慮，比一般灌注樁大一些，因爲大直徑超長(cháng)樁灌注時(shí)間長(cháng)，沉渣及浮漿積聚厚，防止測繩難以準确判别濃泥漿或混凝土的表面(miàn)而發(fā)生誤測。在拔出最後(hòu)一節導管時(shí)，拔管速度要慢，以防止樁頂沉澱的濃泥漿擠入而形成(chéng)“泥心”。 

在水下混凝土灌注過(guò)程中，爲了保證成(chéng)樁質量，還(hái)有許多值得注意的環節。二次清孔時(shí)對(duì)泥漿各項性能(néng)指标的控制，泥漿比重根據不同土層情況宜在1.15～1.25之間，含砂率≤8%，粘度≤28s；灌注前對(duì)孔底沉渣厚度的測定要準确，直到滿足設計要求才能(néng)澆注；導管的連接要求平直、密封，導管使用前及使用一段時(shí)間後(hòu)應做壓力試驗，壓力試驗用的壓力依據施工中可能(néng)出現的最大壓力來做，耐壓應達到0.6～0.9MPa；灌注前，爲使隔水栓能(néng)順利排出，導管底部距孔底距離宜控制在0.3～0.5m，對(duì)直徑标準＜600的樁，可适當加大導管底部距孔底距離；混凝土灌入前，應先在漏鬥内灌入0.1～0.2m3的1∶1.5水泥砂漿，然後(hòu)再灌入混凝土。

另外，在澆注過(guò)程中，當導管内混凝土不滿而進(jìn)入空氣時(shí)，後(hòu)續的混凝土宜通過(guò)溜槽慢慢注入到漏鬥和導管，不得將(jiāng)混凝土從上面(miàn)傾入導管内，以免在導管内形成(chéng)高壓氣囊，擠出管節間的橡膠墊而使導管漏水。在澆注過(guò)程中，應有專人測量孔内混凝土面(miàn)的上升高度，填寫水下混凝土灌注記錄，對(duì)灌注過(guò)程中的一切故障均應記錄備案。 

“常見問題和解決措施

1、導管進(jìn)泥水

灌注水下混凝土所用導管内進(jìn)泥水也是灌注樁施工中常發(fā)生的一種(zhǒng)施工質量問題，主要現象表現爲澆築混凝土時(shí)，導管内出現湧泥，混凝土被(bèi)污染，降低了強度，造成(chéng)夾層，引起(qǐ)滲漏。主要由以下幾種(zhǒng)原因所緻。 

1）首批混凝土儲量不足，或雖然混凝土儲量已夠，但導管底口距孔底的間距過(guò)大，混凝土下落後(hòu)不能(néng)埋沒(méi)導管底口，以緻泥水從底口進(jìn)入。 

2）導管插入混凝土内深度不夠，使泥漿混入導管中。 

3）導管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被(bèi)導管高壓氣囊擠開(kāi)，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流人。拔出導管過(guò)度，泥漿被(bèi)擠入管内。 

爲避免發(fā)生導管進(jìn)泥水，事(shì)前要采取相應措施加以預防，主要預防措施有以下幾種(zhǒng)。 

1）首批混凝土量應經(jīng)計算确定，保持足夠的數量和下沖力，使泥漿排出導管外。 

2）導管口離槽底應保持不小于300 mm～500 mm的距離。 

3）導管插入混凝土深度保持不小于2.0 m。 

4）澆灌中注意控制澆灌速度，經(jīng)常用測錘（鍾）測定混凝土上升面(miàn)，根據測定高度，确定拔導管的速度和高度。 

如在施工中發(fā)生導管進(jìn)水（泥），要當即查明事(shì)故原因，采取以下處理方法。 

1）若是上述第一、二種(zhǒng)原因引起(qǐ)的，如槽底混凝土深度小于0.5 m，可重新放隔水塞澆築混凝土，否則應將(jiāng)導管提出，將(jiāng)槽底的混凝土用空氣吸泥機清出，重新澆築混凝土；或改用帶活底蓋子導向(xiàng)管插入混凝土内，重新澆築混凝土。 

2）若是第三種(zhǒng)原因引起(qǐ)的,應漿導管拔出重新下導插入混凝土内1 m左右，用吸泥泵漿導管内的泥水吸出抽幹，然後(hòu)加防水塞重新灌注混凝土，對(duì)于重新灌注的砼，前兩(liǎng)盤要加大水泥用量，導管内裝灌混凝土後(hòu)稍提導管，利用新混凝土自重將(jiāng)底塞壓出，然後(hòu)繼續灌注。

2、堵管

在灌注過(guò)程中，混凝土在導管中下不去，稱爲堵管。堵管有以下兩(liǎng)種(zhǒng)情況。 

1）混凝土開(kāi)始澆灌時(shí)，隔水塞卡在導管内，造成(chéng)澆灌臨時(shí)中斷，其原因爲：隔水塞（球）制作、加工尺寸不規矩，尺寸偏差過(guò)大，被(bèi)卡在導管内，沖不出來；導管下入前，内壁混凝土漿渣未徹底清除幹淨；混凝土坍落度過(guò)大，和易性差，砂子擠夾在隔水塞（球）與導管之間，使隔水塞下不去。 

2）混凝土導管内被(bèi)混凝土堵塞，混凝土下不去，難以順利進(jìn)行澆灌。其原因爲：導管口離孔底距離過(guò)小或插入到孔底沉渣中，混凝土難以從管底擠出；混凝土下沖力不夠或混凝土坍落度過(guò)小，石子粒徑過(guò)大，砂率過(guò)小，流動度差，混凝土難以下落；澆灌下料間隔時(shí)間過(guò)長(cháng)，混凝土變稠，流動度下降，或已凝固。 

針對(duì)以上兩(liǎng)種(zhǒng)情況，分析其發(fā)生的原因，要采取有利的預防措施，比如隔水塞加工、制作尺寸要符合要求，澆灌砼前導管要清理幹淨，嚴格控制砼的拌制質量及澆灌時(shí)間，計算好(hǎo)導管距孔底的距離，準确計算初灌混凝土的數量。

如發(fā)生堵管問題分析其産生的原因屬哪類堵管問題，針對(duì)堵管類型可采用以下兩(liǎng)種(zhǒng)辦法進(jìn)行處理：如爲上述第一種(zhǒng)類型可采用搗（上部堵塞）、镦、拆（中下部堵塞）的辦法處理，如爲第二種(zhǒng)類型可采用長(cháng)鋼筋焊接沖搗管内砼使砼下落，對(duì)于輕微堵管可利用吊車抖動導管吊繩及在導管口安裝附著(zhe)式振搗器使砼下落，如仍不能(néng)下落時(shí)，應立即拔出導管逐段拆除，并將(jiāng)管内混凝土清理幹淨，按照導管進(jìn)水第三種(zhǒng)原因引起(qǐ)的方法重新進(jìn)行灌注工作。 

3、埋管

灌注過(guò)程中導管拔不動或灌注完畢導管無法拔出統稱爲埋管，常因導管埋深所緻，但澆灌砼時(shí)間過(guò)長(cháng)，沒(méi)有及時(shí)活動導管或鋼筋籠上鋼筋焊接不牢，吊放和澆灌混凝土時(shí)被(bèi)碰撞散開(kāi)，將(jiāng)導管卡住也是埋管的原因。 

預防辦法：灌注水下砼時(shí)，要派專人經(jīng)常測定導管在砼内的埋置深度，一般宜控制在2 m~6 m内，并且灌注砼時(shí)要經(jīng)常小幅度的抖動導管以防止導管與砼粘結，并且要盡可能(néng)的縮短砼的灌注時(shí)間，如必須間歇時(shí)應將(jiāng)導管拔到最小埋置深度，下鋼筋籠前要檢查焊接牢固，不得有開(kāi)焊，在下導管時(shí)發(fā)現鋼筋籠有散開(kāi)時(shí)，要及時(shí)進(jìn)行糾正補焊牢固。 

若埋管事(shì)故已發(fā)生，應立即用大噸位的吊車進(jìn)行提升導管，若仍無法拔出導管，應采取措施將(jiāng)導管強力拔斷，然後(hòu)按照處理斷樁的辦法處理。如果埋導管時(shí)已灌砼未初凝且流動性還(hái)未減少，可以將(jiāng)砼表面(miàn)的泥渣用吸泥泵吸出，然後(hòu)重新下導管重新灌注砼，灌注時(shí)與導管進(jìn)水第三種(zhǒng)原因的處理辦法類同。

4、少灌 

少灌又稱短樁，産生原因：灌注結束後(hòu)，由于孔口坍方或下部頂上的泥漿比重過(guò)大，使得漿渣過(guò)稠，施工人員用測錘未測到砼表面(miàn)，而誤以爲砼已灌注到樁頂設計高程，使得樁灌短所造成(chéng)的事(shì)故。 

預防辦法包括以下幾方面(miàn)。 

1）孔口護筒要埋設要嚴格按規範要求，以防止孔口坍方，且在鑽孔過(guò)程中發(fā)現有孔口塌方現象要及時(shí)進(jìn)行處理。 

2）樁成(chéng)孔後(hòu)，要及時(shí)清楚沉渣，使得沉渣厚度符合規範要求。 

3）嚴格控制鑽孔護壁的泥漿比重，使得泥漿比重控制在1.1～1.15之間，而且澆注砼前孔底500 mm以内的泥漿比重應小于1.25，含砂率≤8%，粘度≤28s。 

處理辦法視具體情況而定，如無地下水時(shí)，可將(jiāng)樁頭挖出，人工鑿除樁頭浮漿及泥土，露出砼新槎，然後(hòu)支模進(jìn)行接樁；如爲在地下水裡(lǐ)，可將(jiāng)護筒接長(cháng)埋至原灌砼面(miàn)下50 cm，用泥漿泵漿泥漿抽幹，清除渣物，然後(hòu)漿樁頭清理幹淨進(jìn)行接樁。 

5、斷樁 

大都(dōu)是以上各種(zhǒng)問題引起(qǐ)的次生結果。此外，由于清孔不徹底，或灌注時(shí)間過(guò)長(cháng)，首批混凝土已初凝，流動性降低，而續灌的混凝土沖破頂層而上升，因而也會(huì)在兩(liǎng)層混凝土中夾有泥漿渣土，甚至全樁夾有泥漿渣土形成(chéng)斷樁。對(duì)于斷樁問題的防治，主要是要做好(hǎo)上述問題的預防及治理。對(duì)于已發(fā)生的斷樁，應會(huì)同主管部門、設計單位、工程監理以及施工單位的上級領導單位，共同研究，提出切實可行的處理辦法。 

據以往的經(jīng)驗，如發(fā)生斷樁可采用如下處理辦法。 

1）斷樁後(hòu)，如能(néng)提出鋼筋籠，要迅速將(jiāng)其提出，然後(hòu)用沖擊鑽重新鑽孔，清孔後(hòu)下鋼筋籠，重新灌注砼。 

2）如因堵管斷樁，且已灌砼未初凝，在提出并清理導管後(hòu)使用測錘測出已灌砼頂面(miàn)位置，并準确計算漏鬥及導管容積，將(jiāng)導管下到已灌砼頂面(miàn)以上10 cm位置，加球膽。繼續灌注砼，當漏鬥内的砼充滿導管的瞬間將(jiāng)導管壓入已灌砼頂面(miàn)以下，即完成(chéng)濕接樁。 

3）若因坍孔、導管無法拔出造成(chéng)斷樁等無法處理時(shí)，可會(huì)同設計單位結合質量事(shì)故處理報告提出補樁方案，在原樁兩(liǎng)側進(jìn)行補樁。 

4）如在樁身檢測中發(fā)現斷樁，此時(shí)樁已成(chéng)型，可以會(huì)同有單位研究采用壓漿補強的處理辦法進(jìn)行處理。詳參見有關樁基補強資料。