灌注樁泥漿處理常見的問題

工程基礎(chǔ)樁，按成孔方法可以分為泥漿護(hù)壁成孔灌注樁、干作業(yè)鉆孔灌注樁、人工挖孔灌注樁、沉管灌注樁等。在地下水位偏高的成都地區(qū)多采用泥漿護(hù)壁灌注樁，其優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)低、省鋼筋、少挖土和節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用。但是隨著灌注樁越來越普遍地運(yùn)用于各類建構(gòu)筑物工程的施工中，按照目前我國(guó)現(xiàn)有的鉆孔技術(shù)條件，泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工的質(zhì)量、工期、成本等方面存在的不利因素也不同程度地逐漸顯露出來。

一、泥漿護(hù)壁的機(jī)理

采用泥漿護(hù)壁的目的就是為了在鉆機(jī)旋挖成孔的過程中避免孔壁的坍塌，這種對(duì)孔壁的保護(hù)作用主要體現(xiàn)在三個(gè)方面：

其一，由于泥漿具有一定的比重，當(dāng)樁孔內(nèi)泥漿液面高出地下水位一定高度，泥漿就會(huì)對(duì)孔壁產(chǎn)生一定靜水壓力，該壓力可抵抗作用在孔壁上的側(cè)向土壓力和水壓力，相當(dāng)于一種液體支撐，可以防止孔壁坍塌和剝離，并防止地下水滲入;

其二，施工過程中泥漿還會(huì)向土層中滲透，地下水同時(shí)也會(huì)向孔壁內(nèi)滲透，雙方相互滲透，這樣在孔壁上就會(huì)形成一層透水性很低的泥皮，從而使泥漿的靜水壓力有效地作用在孔壁上，防止孔壁剝落;

其三，泥漿從孔壁表面向土層內(nèi)滲透過程中，泥漿會(huì)粘附在土顆粒上，這種粘附作用會(huì)減少孔壁的透水性，也能夠防止孔壁坍塌。

二、泥漿護(hù)壁成孔灌注樁常見的質(zhì)量問題及處理

01樁位偏差

按規(guī)范要求，群樁基礎(chǔ)邊樁的偏差為1/6樁徑，中間樁的偏差為 1/4樁徑，但是在實(shí)際施工中，樁位常發(fā)生偏移。樁位偏移的主要原因是埋設(shè)護(hù)筒位置不準(zhǔn)確。須保證護(hù)筒中心與樁位中心的偏差不得大于50mm。成孔的過程中，應(yīng)保持護(hù)筒的位置正確和穩(wěn)定，護(hù)筒與土壁之間應(yīng)用無雜質(zhì)且含水量適當(dāng)?shù)恼惩撂顚?shí)，并沿護(hù)筒的溢漿口處挖一條專用的貯漿槽，避免溢出的泥漿導(dǎo)致護(hù)筒松動(dòng)。另外，還要避免起落的鉆頭碰撞護(hù)筒。測(cè)定樁位中心要準(zhǔn)確，并在施工中不斷復(fù)查。旋挖鉆機(jī)作業(yè)時(shí)，須平直穩(wěn)固.以確保樁身正確。

02泥漿密度失控

泥漿應(yīng)具有一定的造膜性、理化穩(wěn)定性、流動(dòng)性和適當(dāng)?shù)拿芏取ｃ@機(jī)在進(jìn)尺過程中，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)鉆進(jìn)過慢或塌孔等現(xiàn)象，這主要與泥漿密度失控有關(guān)。護(hù)壁的泥漿種類有膨潤(rùn)土泥漿、聚合物泥漿、CMC泥漿和鹽水泥漿等。聚合物泥漿、CMC泥漿及鹽水泥漿因成本高等特點(diǎn)，一般用于特殊條件下或特殊用途中。目前，成都地區(qū)工程中普遍使用的是膨潤(rùn)土泥漿。膨潤(rùn)土泥漿由膨潤(rùn)土、水及外加劑組成。通常在粘土、粉質(zhì)粘土層中鉆孔時(shí)，注射清水，利用原土造漿護(hù)壁，待泥漿順貯漿槽流入泥漿池沉淀一段時(shí)間后，再用泥漿泵將泥漿池內(nèi)沉淀物上面的泥漿抽入樁孔內(nèi)成漿。泥漿的稠度應(yīng)適當(dāng)，過稠影響鉆進(jìn)速度，過稀不利于護(hù)壁、排渣，容易造成塌孔。注入泥漿密度應(yīng)控制在 1.1g/cm3左右，排出泥漿密度宜為1.2～1.4g/cm3，施工中應(yīng)勤測(cè)泥漿密度，并應(yīng)定期測(cè)定粘度、含砂量和膠體率。其參考控制值為：粘度 18～22s;含砂量不大于4%;膠體率不小于90%。

03樁體傾斜

樁體的傾斜度如超過1%，其水平承載力和垂直承載力都將受到影響，還會(huì)帶來施工困難，例如放不進(jìn)鋼筋籠等。為此，須保證樁體垂直度符合規(guī)范要求。鉆桿不垂直、鉆頭導(dǎo)向部分太短、導(dǎo)向性差、土質(zhì)軟硬不一或遇上孤石等，都會(huì)引起鉆孔偏斜。因此，鉆機(jī)在進(jìn)尺前，須將導(dǎo)桿調(diào)整到垂直位置，對(duì)準(zhǔn)軸線后再開鉆。施工中要經(jīng)常檢查導(dǎo)桿的垂直度，如發(fā)現(xiàn)導(dǎo)桿傾斜應(yīng)立即減慢速度并提起鉆頭，往復(fù)掃孔糾正。如糾正無效，應(yīng)在孔中局部回填粘土至偏孔處0.5m以上處，重新鉆進(jìn)。

04孔壁坍塌

泥漿護(hù)壁鉆孔樁樁壁土在地下水向樁孔內(nèi)滲流的作用下，土體粘聚力小，易失穩(wěn)。當(dāng)孔內(nèi)泥漿壓力與地下水位壓力失去平衡后，泥漿護(hù)壁泥皮破壞，孔壁坍塌。鉆孔過程中，如發(fā)現(xiàn)泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡，護(hù)筒內(nèi)的水位突然下降，表明塌孔了。為了預(yù)防塌孔，在成孔施工中應(yīng)根據(jù)土層情況選取合適的泥漿密度和粘度，保證護(hù)壁泥漿形成一定的厚度，增加泥漿護(hù)壁承受水頭壓力的能力，同時(shí)維護(hù)筒內(nèi)的水位，應(yīng)使它比護(hù)筒外的水位高出1.5m左右。旋挖鉆孔泥漿護(hù)壁屬于靜態(tài)護(hù)壁，施工中自行造漿能力弱。因此在鉆進(jìn)過程中應(yīng)及時(shí)加注泥漿，不得懷有僥幸心理不加注或不控制其泥漿指標(biāo)鉆孔。在鋼筋籠安裝過程應(yīng)注意對(duì)泥漿護(hù)壁的保護(hù)，將鋼筋籠對(duì)準(zhǔn)樁孔控制高度緩慢平穩(wěn)下放，避免操作中碰到孔壁，不得強(qiáng)行下放鋼筋籠。清孔合格后應(yīng)及時(shí)、低速、連續(xù)的灌注混凝土，防止灌注混凝土過快沖擊破壞護(hù)壁。

在成孔過程中、鋼筋籠安裝或灌注混凝土前出現(xiàn)的孔壁局部坍塌，應(yīng)拔起鋼筋籠后加注高密度、高粘度的泥漿，并低速旋轉(zhuǎn)鉆斗，恢復(fù)護(hù)壁，檢測(cè)泥漿指標(biāo)合格后繼續(xù)鉆孔或清孔;當(dāng)孔壁坍塌嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)用粘土夯實(shí)回填至孔口或用低強(qiáng)度等級(jí)水泥砂漿回填至穩(wěn)定孔壁1 000mm以上，粘土夯實(shí)回填靜置7天以上，低強(qiáng)度等級(jí)水泥砂漿回填靜置2天以上，重新定位鉆孔。在灌注混凝土過程中出現(xiàn)的坍塌，對(duì)質(zhì)量影響較大，因此應(yīng)根據(jù)坍塌部位、坍塌程度及灌注混凝土量綜合確定?？刹捎媚酀{泵吸上部垮塌泥渣繼續(xù)灌注待檢測(cè)后會(huì)同設(shè)計(jì)處理。也可用泥漿將已經(jīng)灌注的混凝土清洗排除拔起鋼筋籠重新泥漿護(hù)壁成孔。

05混凝土澆灌質(zhì)量問題

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁在樁基經(jīng)過動(dòng)測(cè)后，常發(fā)現(xiàn)有夾層、斷樁等現(xiàn)象。另外，混凝土澆灌量偏大、樁頂達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高，也是施工中容易發(fā)生的問題。夾層及斷樁是指樁身混凝土存在部分截面或整個(gè)截面有夾泥層或混凝土完全離析，基本無水泥漿黏結(jié)導(dǎo)致樁承載力下降或喪失承載力。其產(chǎn)生的主要原因是：

(1)灌注過程中導(dǎo)管有破損或者連接不緊密致使導(dǎo)管中進(jìn)水，使得混凝土的澆筑不連續(xù)，樁身混凝土夾雜有泥漿。

(2)提升導(dǎo)管速度控制不好，使得灌注過程中導(dǎo)管脫離混凝土面。

(3)灌注間隔時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生離析。

為了避免這些情況的發(fā)生，灌注混凝土前，應(yīng)當(dāng)檢查導(dǎo)管有無漏水、漏氣現(xiàn)象，采取必要措施，防止導(dǎo)管卡、掛鋼筋籠，堵管、埋管等易引起導(dǎo)管進(jìn)水質(zhì)量通病的發(fā)生;在澆筑混凝土中，應(yīng)保證導(dǎo)管口始終埋在混凝土面下0.8—1.2m，提升導(dǎo)管應(yīng)勻速、平穩(wěn)、緩慢進(jìn)行，隨時(shí)掌握導(dǎo)管埋入深度，速度不應(yīng)過快，導(dǎo)管口距混凝土面不得小于0.8m，嚴(yán)禁將導(dǎo)管拔出混凝土面;同時(shí)，灌注混凝土應(yīng)連續(xù)，采取必要的備用人、材、機(jī)等措施防止灌注間隔時(shí)間過長(zhǎng)混凝土產(chǎn)生離析。

樁體混凝土的超灌量一般達(dá)10%。產(chǎn)生超灌量的原因是由于鉆頭經(jīng)過松軟土層時(shí)會(huì)有一定程度的擴(kuò)孔。同時(shí)，當(dāng)混凝土灌入樁孔時(shí)，有一部分會(huì)擴(kuò)散到軟土中去。減少混凝土超灌量的措施就是掌握好各層土的鉆進(jìn)速度;在正常鉆孔作業(yè)時(shí)，中途不要隨便停鉆，以避免過大的擴(kuò)孔。造成樁頂達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)高的原因，主要是以達(dá)到充盈系數(shù)作為終止?jié)仓炷恋臉?biāo)志。正常情況下，樁身混凝土的充盈系數(shù)一般土質(zhì)為 1.1，軟土為 1.2—1.3。但是，樁在成孔的過程中會(huì)因鉆進(jìn)軟弱土層而產(chǎn)生擴(kuò)孔或塌孔現(xiàn)象，實(shí)際的充盈系數(shù)要比理論上的數(shù)值大得多，如果此時(shí)仍按充盈系數(shù)作為混凝土澆筑的終止標(biāo)志，那么，樁頂標(biāo)高就達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。正確的作法是，用帶刻度的測(cè)錘測(cè)定混凝土的澆筑高度，以確保樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

泥漿護(hù)壁成孔灌注樁施工速度快、自動(dòng)化程度高、污染小、質(zhì)量好，是現(xiàn)今樁基礎(chǔ)施工的主流手段之一。如何把控樁基施工過程中的每一步是保證成樁質(zhì)量的關(guān)鍵，這就需要我們施工人員在現(xiàn)場(chǎng)靈活變通，快速反應(yīng)處理，不斷地積累學(xué)習(xí)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，以確保工程快速的完成。那個(gè)秋天，沒有豐收的喜悅，秋蟬哆嗦得唱不出原來的格調(diào)，變化仿佛...之間來臨。