钻孔灌注桩质量事故预防及处理

浅析钻孔灌注桩质量事故的预防及处理
摘要：为了减少钻孔灌注桩施工中的质量事故的发生，针对钻孔过程中常出现的质量事故，笔者将对各种质量事故做研究，以预防质量事故发生，在质量事故发生后对各项质量事故做相应的处理措施。

关键词：钻孔灌注桩质量事故预防处理
一、研究背景
随着我国高速公路的发展，在全国各地桥梁建设越来越多，因各地区的地质情况不同，特别是在山区建设，地质情况更为复杂，在钻孔灌注桩施工中不可避免的出现各式各样的质量事故，为了避免、解决质量事故，笔者将对各质量事故做解析。

二、钻孔灌注桩施工中各典型事故预防及处理措施
2.1坍孔的预防和处理
①、在松散粉砂土上段淤泥段钻进时，应控制进尺速度，选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆。

冲击钻成孔时投入粘土，掺片、卵石，低冲程锤击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。

②、发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。

③、如发生孔内坍塌，明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1m~2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

④、严格控制冲程高度。

⑤、清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。

⑥、吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

2.2钻孔偏斜预防和处理
①、安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘、固定冲锤的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。

②、在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊着冲锤控制进尺，低速钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进。

2.3掉钻落物预防措施
①、经常检查钢丝绳和联结装置，是否有异常。

②、为便于打捞落锥，可在冲击锥的钻头上预先焊打捞环、打捞杠，或在锥身上围捆几圈钢丝绳等。

2.4扩孔和缩孔
一般表现为局部的孔径过大。

在地下水呈运动状态、土质松散地层处或钻锥摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因同坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。

若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。

若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按坍孔事故处理。

2.5梅花孔预防办法
①、应经常检查转向装置的灵活性，及时修理或更换失灵的转向装置。

②、选用适当粘度和相对密度的泥浆，并及时掏渣。

③、用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。

④、出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。

(6)、卡锥处理方法
处理卡锥应先弄清情况，针对卡锥原因进行处理。

宜待冲锥有松动后方可用力上提，不可盲动，以免造成越卡越紧。

①、当为梅花卡钻时，若锥头向下有活动余地，可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。

也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出。

②、卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。

宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也能脱离卡点或掉入的石块落下。

③、用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。

2.6钻孔漏浆处理方法
①、凡属于坍孔的冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。

②、属于护筒漏浆的，应按有关护筒制作与埋设的规范规定办理。

如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。

如漏水严重，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。

2.7灌注事故的预防及处理
①．桩身混凝土所用的水泥、砂、石、水、外掺剂及混合材料的质量和规格符合有关规范的要求，按规定的配合比施工[1]。

②.首批砼底未封满：应立即将导管提出，将钢筋笼提出采取复钻清除，清除后清孔，各项目指标达到规范要求后重新下放骨架、导管并投入足够储量的首批混凝土，重新灌注。

③.管进水：应视具体情况，拔换原管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前均应将进入导管内的水和沉淀土用抽水的方法吸出。

如系重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土。

为防止抽水后导管外的泥水穿透原灌混凝土从导管底口翻入，导管插入混凝土内应有足够深度，一般导管埋植深度为宜控制在2~6m[2]。

由于潜水泵不可能将导管内的水全部抽干，续灌的混凝土配合比应增加水泥量，提高稠度后灌入导管内，灌入前将导管进行小幅度抖动或挂振器予以振动片刻，使原混凝土损失的流动性得以弥补。

以后灌注的混凝土可恢复正常的配全比。

若混凝土面在水面以下不很深，未初凝时，可于导管底部设置防水塞（应使用混凝土特制），将导管重新插入混凝土内（导管侧面再加重力，以克服水的浮力）。

导管内装灌混凝土后稍提导管，利用新混凝土自重将底塞压出，然后继续灌注。

若如前述混凝土面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入混凝土时，可在原筒内面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度，然后将筒内的水（泥浆）抽除，并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌注
普通混凝土至设计桩顶。

④、卡管
1）．机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。

其预防方法是灌注前应仔细检修注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺加缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，重新钻到设计标高，再浇灌混凝土。

⑤、坍孔
在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，应怀疑是坍孔征象，可用测深仪探险头或测深锤探测。

如测深锤原系停挂在混凝土表面上未取出的线被埋不能上提，或测探仪探头测得的表面深度达不到原来的深度相差很多，均可证实发生坍孔。

发生坍孔后，应查明原因，采取相应的措施，如保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续坍孔。

然后用吸泥机吸出坍入孔中的泥土；如不继续坍孔，可恢复正常灌注。

⑥、埋管
预防办法：应按前述要求严格控制埋管深度一般不得超过2m~6m；在导管上端安装附着式振动器，拔管前或停灌时间较长时，均应适
当振捣，使导管周围的混凝土不致过早地初凝；首批混凝土掺入缓凝剂，加速灌注速度；导管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管不可猛拔。

⑦、钢筋笼上升
灌注桩的混凝土表面靠近钢筋笼底部时允许最大灌注速度
桩径（cm≥250 灌注速度(m3/min) 2.5 克服钢筋笼上升，其它具体措施为：1首批混凝土封底后，适当降低混凝土浇筑速度，待孔底混凝土达到一定高度后恢复正常浇筑；2钢筋笼上端焊固在护筒上，可以承受部分顶托力，具有防止其上升的作用；在孔底设置直径不小于主筋的1~2道加强环筋，并以适当数量的牵引筋牢固地焊接于钢筋笼的底部，实践证明对于克服钢筋笼上升是行之有效的。

2.8灌短桩头预防办法是：
①、在灌注过程中必须注意是否发生坍孔的征象，如有坍孔，应按前述办法处理后再续灌。

②、测深锤不得低于规范规定的重力及形状，如系泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测深锤重力规定值。

重锤即使在混凝土坍落度尚大时也可能沉入混凝土数十厘米，测深错误造成的后果只是导管埋入混凝土面的深度较实际的多数十厘米；而首批混凝土的坍落度到灌注后期会越来越小，重锤沉入混凝土的深度也会越来越小，测深还是能够准确的。

③、灌注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。

④、采用热敏电阻仪或感应探头测深仪。

⑤、采用铁盒取样器插入可凝层取样判别。

处理办法可按具体情况参照前述接长护筒；或在原护筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣，接浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净，重新下导管灌注水下混凝土。

结束语
了解钻孔灌注桩施工过程中的质量事故，并根据实际施工中出现的问题，做好预防措施，尽量减少事故发生几率，节约生产成本。

参考文献
[1]《公路工程质量检验评定标准》jtg f80/1-2004
[2]《公路桥涵施工技术规范》jtg/t f50-2011。