钻孔灌注桩施工常见问题分析与防治

钻孔灌注桩施工常见问题分析与防治

发表时间：2018-05-15T11:36:13.457Z 来源：《防护工程》2018年第1期作者：杨毅

[导读] 为整个工程项目计划的深入推进提供保障，逐渐扩大钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程施工中的实际应用范围。

陕西省成通机械化公路生态工程有限责任公司陕西西安 710068

摘要：钻孔灌注桩在我国桥梁工程建设中的应用非常广泛，而钻孔灌注桩的施工质量会对桥梁工程的施工质量及施工安全产生直接影响，因此要做好钻孔灌注桩施工质量的控制。根据工程的具体情况严格按照设计图纸及施工规范进行科学、合理的施工，全面分析钻孔灌注桩施工问题，并针对具体问题做出具体分析，进一步提高钻孔灌注桩施工质量，降低事故发生率，保证桥梁工程的安全运行。

关键词：钻孔灌注桩；施工问题；防治

一、钻孔灌注桩技术在桥梁工程施工中的作用分析

通过对当前桥梁工程施工现状的深入分析，可知该工程施工中对钻孔灌注桩技术有着较强的依赖性。因此，为了满足桥梁工程建设的多样化需求，需要加强钻孔灌注桩技术在这项工程中的作用分析。具体表现在：（1）在钻孔灌注桩技术的作用下，有利于提高桥梁工程的地基承载力，确保工程地基结构稳定性，为桥梁工程施工计划的安全实施打下基础；（2）在預防桥梁工程土方位移变化的过程中，加强钻孔灌注桩技术使用，能够提高边坡抵抗土方的侧压力；（3）桥梁工程施工中通过对钻孔灌注桩施工技术的灵活使用，有利于提高自身的施工质量，实现桥梁工程实践应用中的安全使用。因此，未来桥梁工程建设中应重视钻孔灌注桩技术使用，确保自身的施工计划能够在规定的期限内顺利完成。

二、常见问题的分析及防治

1、钻孔过程中塌孔

塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡。出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加。

1.1塌孔的原因

（1）泥浆比重不够或其他泥浆指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮，护壁效果不好。

（2）由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或河水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

（3）护筒埋置太浅，下端孔口漏水坍塌或孔口附近地面收受水浸湿泡软，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大塌孔。

（4）在松软砂层钻进，进尺太快。

（5）清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，清孔时间过久或清孔后停顿时间过久。

1.2塌孔的预防和处理

（1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，应选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆，或投入粘土掺片石、卵石，低锤冲击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。（2）汛期水位变化过大时，应采取应采取升高护筒，增加水头等措施保证水头相对稳定。（3）如发生孔内坍塌时，判明塌孔位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物到塌孔处以上1—2米，如塌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）清孔时应及时补水，保证钻孔内必要的水位高度，供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，以免冲刷孔壁。

2、钻孔偏斜

2.1偏斜原因

（1）钻孔中遇有较大的孤石或探头石。（2）在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进，或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻头受力不均。（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。

2.2预防与处理

（1）安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘、钻头中心、护筒中心三者应在一条直线上，并经常检查校正。

（2）在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂砾石和黄土至偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。偏斜严重的也可在开始偏斜处设置少量炸药（少于1公斤）爆破，然后用砂砾石回填至该位置以上1米左右，重新冲钻。

3、扩孔与缩孔

扩孔是孔壁坍塌造成的结果，各种钻孔方法均可能发生，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，应按塌孔事故处理。

缩孔原因有两种：一种是钻头补焊不及时，严重磨耗的钻头钻出较设计桩径较小的孔，另一种是由于地层中有软缩土，遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。

4、缩径

4.1产生原因

（1）清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌后拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。

（2）孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成瓶颈。

4.2防治措施

预防缩径的关键是控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡。

（1）使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化调整不同的泥浆比重。

（2）成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清孔在灌混凝土的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。

5、断桩

5.1成因。出现断桩主要是由于灌注提升过程中混凝土供应中断、导管失误、导管漏水等现象，导致已灌注好的混凝土与导管中的混凝土发生隔断，无法继续灌注。卸导管也可能导致断桩现象，如果错误判断混凝土浇筑状况，那么就可能在卸导管的时候使导管脱离混凝土

面，从而造成断桩现象。

5.2措施。一旦发生断桩要及时停止继续灌注，并提拔钢筋笼及导管，以减少损失。如果断桩截面位置低于设计桩三分之一，可应用冲击钻冲击已完成灌注的部分，进行原位恢复；如断桩截面位于设计桩三分之二以上，且距离洞口不超过10m，则要及时加固钻孔壁，后续再接长钻孔桩。如果断桩截面位置在设计桩长的三分之一到三分之二之间，则需要对不同处理方式进行分析以及对比，对其中可行性、经济性最优的处理方式进行选择。此外，在灌注过程中，施工人员要保证导管插入的准确性，同时在进行混凝土灌注的过程中还需要对导管被埋的深度进行测量，保证相关操作的规范性。

6、“烂桩头”

6.1产生的原因

（1）清孔不彻底，桩顶浮浆过浓过厚，影响水下混凝土灌注时测量桩顶位置的精度。

（2）导管起拔速度过快，尤其是桩头直径过大时，如未经插捣，直接起拔导管，桩头很容易出现混凝土中间高、四周低的“烂桩头”。（3）浇筑速度过快，导致孔壁局部坍塌，影响测量结果。

6.2防治措施

（1）认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；当混凝土灌到设计桩顶与地面距离<4m时，通常可使用竹竿等物来试插混凝土面。

（2）灌注中，当孔口有较浓的泥浆或块流出时，可在孔内插一自来水管，用水稀释泥浆或冲散泥块，减小孔口压力，使混凝土好上翻，同时也便于量测混凝土面，防止短浇桩头。

7、灌注混凝土时坍孔

灌注水下混凝土过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，即为坍孔征兆。如用测锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。

7.1原因分析

（1）灌注混凝土过程中，孔内外水头未能保持一定高差。

（2）护筒底周围漏水；孔外堆放重物或有机械振动，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。

（3）导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生坍孔。

7.2预防方法

（1）灌注混凝土过程中，要采取措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水。

（2）用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注。（3）如用上法处治，坍孔不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。结束语：

综上所述，这些对策的合理运用，有利于解决桥梁钻孔灌注桩施工常见问题，确保其施工成本良好经济性的同时降低桥梁施工风险，对于现代桥梁工程建设具有重要的现实指导意义。因此，未来桥梁工程建设中运用钻孔灌注桩施工技术完成项目施工计划时，应深入分析其中的存在问题，进而找出针对性强的对策进行处理，促使钻孔灌注桩实践应用中能够达到桥梁工程建设要求，为整个工程项目计划的深入推进提供保障，逐渐扩大钻孔灌注桩施工技术在桥梁工程施工中的实际应用范围。

参考文献：

[1]温茂彩.桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].建筑技术开发，2016（05）.

[2]谢斌，孟祥龙.桥梁钻孔灌注桩施工常见问题及对策[J].科技创新与应用，2016（27）：258.