1、钻孔灌注桩施工常见问题及施工技术摘要：随着城市建设的迅速发展，钻孔灌注桩得到了广泛应用。桩基础在桥梁施工中起着非常重要的作用，但在施工过程中会遇到钻孔坍塌、倾斜 、埋钻及卡钻、钢筋笼上浮、导管卡管及漏水、断桩等各种问题。本文主要阐述钻孔灌注桩在施工中出现的这些问题及技术措施，加强桩基础技术改进，同时做好施工前期准备工作，在具体施工开始后加强监管，以保证桩基础的工程质量及进度，从而提高桩基础施工管理水平。 关键词：桩基施工；钻孔灌注桩；处理措施 中图分类号：U443.15+4 文献标识码： A 引言 桥梁桩基础是桥梁工程的重点质量控制部位，直接关系到桥梁整体施工质量以及使用安全。桥梁桩基种类繁多
2、，而钻孔灌注桩由于施工简单灵活，桩基承载力相对较高，已经成为桥梁桩基础施工过程中最为常见的桩基形式。钻孔灌注桩在施工过程中其质量影响因素较多，在钻孔及灌注混凝土过程中经常会出现一些问题，为了保证施工质量，必须分析问题产生的原因并有针对性的提出解决方案。 1 桩基钻孔过程中的问题及处理措施 1.1 钻孔坍塌 桩基施工过程中发生孔壁坍塌的表现是钻孔内的水位下降并接着回升，在钻孔口位置有水泡冒出，二次下钻深度不够，挖出渣土明显与上一回次地质情况不符。孔壁坍塌发生后，必须及时处理，否则很容易导致埋钻以及钻孔废弃。 造成孔壁坍塌的原因较多，可以概括为以下几方面： 钻孔位置土质松散，护筒埋设不合理；泥浆护
3、壁效果较差或者泥浆性能指标不能满足使用要求； 钻进时未连续施工，中途停钻时间较长，没有及时补充泥浆，孔内泥浆水头压力不够或出现承压水，降低了静水压力； 孔口附近有大型设备作业，或有临时施工便道，大型车辆、机械行走时产生振动； 钢筋笼下放时碰撞了钻孔孔壁； 清孔后未及时浇注砼，放置时间过长。 预防的措施 在钻孔施工作业时，应当根据设计资料以及工程实际的地质水文资料确定钻孔方法，选择合适护筒长度，应在护筒底部、四周用粘土分层夯填，保证护筒稳固和防止地面水的渗入。 分析地质勘察资料选择确定泥浆各项性能指标，在施工过程中，及时取样检查，判断孔壁的状态，根据地质情况确定进尺速度。 保持孔内液面在孔外水位
4、或地下水位线以上 2m，地下水位变化较大时，应采取升高护筒，增加水头或用虹吸管等措施保证水头压力相对稳定； 在钻孔附近，不要设临时通过便道，禁止有大型设备作业； 下放钢筋笼时应保持垂直，选择合理起吊点，尽量不要碰撞孔壁； 在调入钢筋笼以及灌注过程中，尽量缩短作业时间，若浇筑准备工作不充分,暂时不要进行清孔,清孔合格后要及时浇筑砼。 孔壁坍塌发生后，应及时采取妥善的处理措施，首先分析孔壁坍塌的位置以及造成坍塌的原因，如果坍塌情况不严重，可以采取加长护筒，用粘土回填坍塌处，同时改良泥浆性能指标，提高水头等处理措施继续钻进。如果孔壁坍塌较为严重，则及时将钻机驶离孔口，并用粘土回填待稳定后重新钻孔，对
5、于已经吊入钢筋笼的，则应该将其调出，将坍塌清理干净后重新施工作业。 1.2 钻孔孔位倾斜 钻孔孔位倾斜主要是由于钻机的履带支固措施不够稳定，或者地质条件复杂，地层倾斜或者有硬物等造成的。对于钻孔倾斜，在施工作业阶段，应首先确保施工场地平整密实，钻机桅杆必须调直归零，钻进过程中及时观察桅杆垂直度。发生钻孔倾斜时，应及时停止钻进，加大钻头尺寸或用筒钻扫钻，以清除硬物，纠正孔位，如果钻孔倾斜十分严重，则应首先回填，待土质稳定后重新钻孔。 1.3 孔底沉渣过多 由于桩端部承载荷载较大，如果钻孔过程中底部沉渣厚度过大，容易造成灌注桩发生较大的沉降，从而造成桩基承载力失效，因此，必须处理。造成沉渣过多的原
6、因主要有以下几方面：清孔不彻底或者没有进行二次清孔；泥浆性能指标不合理，泥浆中的沉渣沉淀过快；钢筋笼下放对孔壁的碰撞以及清孔完成至混凝土灌注间隔时间太长。如果钻孔沉渣过多，则在混凝土灌注之前，对沉淀层的厚度进行测量，如果不能满足相关设计要求，进行二次清孔，使泥浆的各项性能指标以及孔底沉渣厚度符合规范标准，混凝土首次灌注时，确保导管在混凝土的埋深超过1m，通过混凝土灌注时的冲击力清除钻孔的底部沉渣。 1.4 埋钻以及卡钻 由于地层原因：如回填层、容易坍塌的流沙层、砾砂层、软塑、流塑状的淤泥层，泥浆配备不合理时易塌孔掩埋钻头；松散卵石层、脆性风化岩在钻进过程中易形成岩块，会被泥浆悬浮在泥浆中，钻具
7、长时间停滞在桩孔中极容易埋钻或卡钻。出现埋钻或卡钻时首先用提高泥浆性能指标的泥浆进行冲孔，随时测量沉渣厚度及钻具位置，采用主卷扬加大吨位汽车吊同时起拔；当吊拔的方法不能凑效时可选用大吨位的千斤顶来加工一副钻杆夹块，夹住钻杆，两边用千斤顶向上顶；当以上方法都难以处理时，可以用一台百米钻机透孔，在距孔壁 30cm-40cm 处用120cm 的钻头钻孔，小孔深超过钻斗 2-3 米，钻好后用高压水冲开孔壁，两孔之间用泥浆循环冲孔，将埋在钻具四周的沉渣冲到小孔内，清理干净后很容易处理成功。 2 混凝土灌注施工过程常见问题及处理措施 2.1 钢筋笼上浮 造成钢筋笼上浮的原因也比较多，主要是由于混凝土灌注过
8、程中冲出导管底部时巨大的冲击力将钢筋笼向上顶托，从而造成上浮。在混凝土灌注作业前，可以将钢筋笼焊接绑固在护筒或者其他牢固的位置上，在灌注过程中计算好导管尺寸，导管底部尽量不要再钢筋笼骨架底部上下 1-2 米范围内，当混凝土灌注至顶面距离钢筋骨架底部 1 米左右时，适当降低灌注速度。当混凝土面上升至距离钢筋骨架底部 2 米左右时，提升导管并恢复灌注速度。如果发生钢筋笼上浮的现象，应停止混凝土灌注，同时确定导管以及已浇筑混凝土的位置，缓慢提升导管后进行浇注，钢筋笼即可停止上浮。 2.2 导管卡管 卡管是指在混凝土灌注过程中堵塞，灌注无法继续进行的现象。造成混凝土灌注卡管的主要原因有：首次灌注时，导
9、管位置距离孔底过近，造成了防水栓堵管；混凝土的流动性与和易性较差，粗集料较多，灌注过程中出现离析；混凝土灌注过程中出现停顿，导管停置时间过长或者导管进水等原因。为了避免混凝土灌注过程中出现堵塞的现象，保证混凝土具有较好的工作性，同时控制导管底部与孔底间距，以免造成隔离栓卡管。对于首次灌注时发生，可以利用长杆或者振动敲打，提升导管使堵塞的混凝土下落。如果这些措施均没有效果，应及时将导管拔出，从新下放导管进行灌注并作补强措施，如果不能够继续灌注，则须将灌注桩废弃，重新钻孔灌注。 2.3 导管进水 造成导管进水的原因比较多，主要有以下几方面：混凝土灌注量不足或者导管端部距孔底间隔过大，混凝土不能没过
10、导管底部从而造成泥浆灌入；导管的接头或者焊接处有缝隙，导致水从缝隙处流入；所以导管使用前，要对导管进行水密性实验和抗拉力试验，以防导管渗漏，导管安放时，检查好密封圈，不合格的密封圈及时更换；在施工作业过程中，应该计算好导管埋深尺寸，控制导管的提出速度，幅度不宜过大。导管进水后，如果混凝土不能封底，应及时将导管提出，找出漏水原因，选择密封性好的导管从新下放，将导管内泥浆清理干净后重新完成灌注作业。 2.4 缩颈 缩颈是指钻孔灌注桩的部分桩颈缩小，截面积不能满足设计要求。缩颈的产生主要是由于在淤泥以及软弱层等不良土质条件下施工时，由于土体受到剧烈的挤压以及扰动，在土体产生较高的孔隙水压力，导致桩基
11、受到挤压从而产生缩颈的现象。根据地质钻探资料及钻孔时的土质变化，若发现含有软弱层或塑性土时，要注意经常扫孔；经常检查钻头，当出现磨损时要及时补焊，把磨损较多的钻头补焊后，再进行反复扫孔，直到满足设计桩径为止。 2.5 断桩 断桩主要是指桩基发生了断裂或者分离的现象，造成桩基断桩有以下原因： 混凝土坍落度小、粗骨料粒径较大，没有及时起拔导管，在砼灌注过程中堵塞导管，中断混凝土灌注；混凝土供应不及时，中间等待时间过长，导致初凝时间到无法继续灌注；操作失误，使导管底口拔出砼面；导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断；起拔导管时挂到钢筋笼使其碰到孔壁土体，砼面形成夹层；异常恶劣天气，导致无法供应混
12、凝土，被迫中断灌注。 根据以上原因我们要采取措施： 严格控制混凝土质量，坍落度要控制在 18-22cm、要求混凝土各项技术指标满足规范要求；若灌注时间较长时，可在混凝土中加入缓凝剂，以防止灌注下去的砼初凝；随时计算导管埋深尺寸，导管的埋置深度一般控制在 2-4m 范围内；缓慢起拔导管，起拔时导管要居 中，当导管挂住钢筋笼时，可转动导管，使之脱离钢筋笼；如果一旦发生堵管事故，一定 要抓紧时间进行相应的补救，切忌延误时间，可采用起拔疏通导管，准确测量孔内砼面高度，重新下放导管插入砼内 0.50-1.0m 左右，用特制的提筒将导管内的泥浆全部提出，直至提出新鲜砼，重新进行灌注，时刻测量砼面上升的高度
13、，直至正常灌注完毕；施工前要密切灌注天气情况，避免恶劣天气影响施工。 结语 桩基的施工质量直接关系到桥梁的结构主体安全，而且由于钻孔灌注桩施工作业的隐蔽性，一旦出现工程质量问题造成的危害以及损失是巨大的，因此在桩基施工作业过程中必须加强质量控制，对于施工过程中出现的各种问题及时妥善处理。在桩基施工作业阶段，对于桩基施工常见质量问题制定处理预案，同时对于施工过程中遇到的各种问题分析原因，有针对性的制定处理措施，才能保证桩基施工的安全顺利进行，桥梁桩基的施工质量才能得到保证。 参考文献 1 张跃川.桩基工程施工方案编制J.工程建设与设计,2009,12. 2 邓南,黄上进.汕头地区小高层复合桩基工程初探J.广州建筑,2009,5. 3 杨克己.实用桩基工程M.北京：人民交通出版社，2004. 4 唐冬雪.桩基础工程施工及质量控制J.科技资讯，2009（27）.
