1、桩基缩颈的判断处理与预防摘要： 在高速公路桥钻孔桩穿越粉细砂层施工过程中，往往由于粉细砂层的桩周土在地下水流及其他附加力的作用下产生缩颈现象，结合河（津）运（城）高速公路K4+510 四后坡沟大桥桩基的施工实例，在桩基产生缩颈后，采用人工开挖洞室的方法成功的处理了桩基缩颈现象，确保了成桩质量。在此质量隐患后在桩基成孔后，发现产生缩径后，采用冲击钻重新成孔，抛片、卵石及优质黏土护壁。成功处理了桩基缩颈现象，确保了成桩质量。 关键词：桩基，缩颈的判断， 人工开挖法 Abstract: in the highway bridge pile drilling through silty sand la
2、yer in the process of construction, usually because of the soil layer silty sand pile in underground water flow and other additional under the action of forces produce neck shrank phenomenon, combined with river (tianjin) luck (city) expressway K4 + 510 after four slope gully bridge pile foundation
3、construction example, in pile foundation produce neck shrank, artificial excavation method of the cavity success with pile foundation neck shrank phenomenon, to ensure that the quality of pile. In the hidden danger in pile foundation quality after to pore and find that produce shrink diameter, the p
4、ercussion drill into hole again, cast piece, pebbles and high quality applied clay. Successful treatment for pile foundation neck shrank phenomenon, to ensure that the quality of pile. Keywords: pile foundation, neck shrank judgment, artificial excavation method 中图分类号：TU473.1 文献标识码：A 文章编号： 工程简述与桩基检测
5、 河（津）运（城）高速公路路基第二合同段 K4+510四后坡沟大桥上部结构形式为 12-25m 预应力混凝土组合箱梁，下部为双柱式桥墩，桥墩基础为 1.5m 钻孔灌注桩桩基础，桩长 50m。5-4# 桩基于 2009 年末灌注完成，2010 年初采用超声波检测，检测时发现在大约距桩顶下 15m 处三根声测管两两均无超声波信号，初步判断该部位桩基存在缺陷，缺陷高度约 1.2m，但不能判断是断桩还是缩颈。为判断缺陷类型，对该桩基采用钻芯法进行取样检测，钻芯频率为 3 处，钻芯位置为距桩基边缘 30cm 处，钻芯深度超过缺陷部位 2.0m，钻取出的芯样完整，强度符合设计要求，故判断该桩基存在缩颈缺陷
6、，缩颈深度约为 20cm 左右。 地质资料分析 根据设计勘测资料，探孔进尺 40m，未见地下水，说明本桥位处的地下水位较深，远大于本桩缺陷深度。 本桩基 15m 内地质情况（从上至下）为：黏土层、亚黏土层 7m+粉细砂土 3m+粉质粘土 20m，均属中密性土质，土体相对稳定，桩基缺陷所处位置的土壤为粉质粘土，含水量较低,适宜采用人工开挖洞室的方法进行处理。 桩基缩颈处理技术与方案 综合以上地质资料，该桩基缺陷可以采用人工洞室法进行处理。 在桩基一侧、且与桩基相切处用旋挖钻机挖孔（1.5m）作为桩基处理的作业通道，孔深为 15m，直至桩基缺陷位置，钻孔前需设置钢护筒。 在该桩基缺陷部位采用双向人
7、工环桩基掏洞（尺寸：宽 0.8高 1.5m） ，洞室顶部要与洞口形成向上 15 度的上倾角，以利混凝土顺利进入洞室。 使用人工或风镐将缩颈部分的土和病害混凝土凿除，凿至露出级配较为密实的混凝土为止，在混凝土表面刷水泥浆，以利新旧混凝土联结。破除病害混凝土时，要注意对声测管的保护，以方便桩基处理完成后的桩基检测。 使用高于桩基设计强度一个等级的混凝土灌注至超过桩基缺陷顶部 50cm 处，保证环向洞室内的混凝土密实。混凝土坍落度宜为 18-22，具有较好的流动性。必要时可辅以振捣。 次日，在该桩基缺陷的上部下斜开挖 60cm 的横向检查洞至新灌注的混凝土表面，检查混凝土灌注是否充满环向洞室，若没有
8、充满洞室、淹没缺陷部位，则可利用此检查洞进行二次灌注。 二次灌注的混凝土强度达到设计强度 25%后，用土或砂砾回填井孔至地面，水灌法使土体密实。 1、问题的产生原因分析 在 K4+510 四后坡沟大桥 8-3#桩基施工过程中，成孔后经检测有缩径现象。分析原因：位于道路旁侧因筑路填土较高钻孔深度较深，井壁自身重力应力较大；在道路上往来的车辆、行人较多，产生的动荷载、附加应力较大。虽然在施工过程中采取了放慢钻进速度，加入优质黏土造浆护壁的施工工艺，但形成的护壁不能抗拒上述诸多因素引起的地基较大的附加应力，导致地表一定深度范围内的缩孔现象。 2、桩基缩孔现象处理施工工艺流程图 3、回填桩孔 分析缩孔
9、的原因拟定改用冲击钻重新钻孔处理的方案，用片石、卵石及黏土按 2：1：9 的比例混和后回填密实，为满足钻孔要求平整场地或搭设作业平台以便在施工过程中钻机不发生下沉和倾斜。回填所用片石、卵石坚实无风化剥落，厚度不大于 30cm，且长度不大于 3 倍厚度。 4、钻孔施工过程 对桩基桩位坐标重新放样，并打出中心桩位的十字护桩，十字护桩的交叉点与中心桩位重合，且在施工中当中能随时恢复中心桩位。人工挖坑法埋设直径 1.4m 长 2m的钢护筒，埋设沉入过程中严格控制其竖直度和中心位置正确（护筒中心位置与十字交叉点重合） ，护筒就位后周围回填土密实，护筒高出地面 0.3m，便于排浆口排浆。埋设好护筒后，挪动
10、钻机使钻锤重心线与十字护桩中心交叉点重合，保持钻机水平（钻锤重心线竖直） 、稳定不发生下沉和倾斜。在开钻之前对乡村道路改路及灌溉渠改渠使其远离桩位，减少行人、车辆等各类干扰因素的影响。采用十字（四翼锥型）实心钻锤小冲程（0.5m）开孔，重新造浆护壁，使泥浆比重保持 1.4 左右，粘度大于 25s，胶体率 95%，使此段护壁坚实，竖直，圆顺，能起导向作用。钻进深度超过钻锤冲程后，根据现场具体情况适时调整冲程正常钻进。钻进过程中适时检查连接装置和转向装置，使钻头在冲击过程中能自由转动预防卡钻头。 5、成孔质量检查 在钻进成孔后，及时下放探孔检测器，对成孔质量进行检查。经对 8-3#桩成孔检查，孔深
11、、孔径、孔垂直度均符合要求未再次出现缩孔现象。 6、灌注桩施工 钢筋笼分节施焊制作，接头在同一截面错开，吊装入孔时在筒口焊接。焊接时保持钢筋笼竖直，钢筋笼顶焊接定位钢筋使钢筋笼牢固准确定位。 对导管进行水密承压和接头抗拉试验后，安装导管于井孔中央，检查接口密实牢固后进行灌注混凝土前最后一次清孔。灌注混凝土前进行泥浆各项指标检查，导管升降试验，混凝土和易性、均匀性、坍落度检查。在首盘混凝土入模后连续浇筑，浇筑过程控制导管埋深在 2-6m 范围内，尽量缩短拆除导管的间隔时间。浇筑桩顶标高高于设计 0.5-1m 对 2-L2 浇筑过程中作灌注记录，未发现有缩孔及异常现象。 7、施工中的注意事项 1)
12、在钻进过程中保持孔内水位高于护筒底面，保持水压平衡，以防缩孔。 2)遇到桩底不平或硬度不一时抛入 20cm 大小的卵石使孔底表面找平，然后小冲程冲击成一个平台正常钻进以免发生偏孔。 3)钻进过程中如有意外停钻时将钻头提出孔外，以免钻头卡在孔里。 4)浇筑过程中，当砼上升到钢筋笼底附近时，适当放慢浇筑速度，并采用快拔慢放升降导管以免发生浮笼现象。 结语 经检测，5-4#桩基处理非常成功，符合类桩要求。若施工现场没有旋挖钻等大型钻孔设备，在地质条件允许的情况下，可采用人工挖孔的方法开挖上下通道。 通过对该桥 8-3#桩采用冲击钻重新成孔，在钻进过程中抛入片卵石和优质黏土及时形成坚实护壁的施工处理方法，成功处理了桩基在穿越流砂层缩径问题，为穿越粉细砂层桩基施工中处理缩径问题提供了一个好的范例。后经检测 8-3#符合类桩标准。 参考文献： 【1】JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范 注：文章内所有公式及图表请以 PDF 形式查看。
