浅谈桥梁钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法

【摘要】本文结合铁路桥梁具体工程实例，对钻孔灌注桩施工中的常见问题及及其成因进行分析和阐述，并针对性地提出预防措施和处理方法。

【关键词】钻孔灌注桩；施工问题；处理方法

一、引言

钻孔灌注桩是指通过机械钻孔在地基土中形成桩孔后，在其内放入钢筋笼、灌注混凝土而形成的基桩。现结合施工实际情况，对桥梁桩基础钻孔灌注桩常见的施工质量问题及产生问题的原因进行简要分析和阐述，并针对这些问题提出切实可行的预防措施和处理方法。

二、钻孔灌注桩施工常见的施工质量问题及其成因和预防处理

钻孔灌注桩常见的施工质量问题有扩孔、塌孔、斜孔、卡钻、断桩、浮笼（浮浆）。

（一）扩孔

扩孔是成孔灌注桩一种常见的质量问题，但是要控制扩孔的规模，必须要认真对待，使扩孔符合施工规范要求。（1）产生原因。一是施工经验不足，没有根据地质情况，冲孔锤加工时没有预留扩孔的尺度。二是钻孔施工操作时未根据地质情况不同，冲击锤冲程太高钻压过大或过快使锤碰撞孔壁造成坍塌引起扩孔。（2）预防措施及处理措施。根据设计提供的地质资料，如遇持力层是连接性较弱的泥岩，锤头加工时，锤牙不宜向外升出太多，仍使锤头保持原状，冲孔提锤时采用小冲程、减小冲击压力使锤不碰撞孔壁。

（二）塌孔

是指钻孔过程中护筒底部孔壁坍塌或成孔后井壁坍塌。（1）产生原因。一是护筒底部及周围未用粘土回填或夯实不足，在钻进过程中或灌注前过程中泥浆将护筒底掏空。二是护筒底部和属填土区，受地表水渗入护筒填土中造成填土松软。三是由于泥浆稠度小，护壁效果差，或护筒埋置较浅，或周围封堵不密实而出现漏水。四是泥浆相对密度过小，致使水头对孔壁的压力较小。五是在松软砂土层中钻孔时进尺过快，泥浆护壁形成较慢，并孔壁渗水。六是钻进时未连续作业，中途停钻时间较长。七是操作不当，提升钻头或吊放钢筋笼时碰撞孔壁。八是清孔后未及时浇注砼，放置时间过长。（2）预防及处理措施。护筒出浆孔处应用粘土夯填，同时应保持出浆顺利，周围不得有积水，避免护筒周围泥土流失，造成坍孔。护筒底和处于软土中受钻机振动坍塌时使钻机倾斜，应先将钻机移位，然后拔出护筒，按要求回填粘土并夯实，重新埋护筒并对护筒周围回填粘土加填20～30cm厚碎石碴或碎砖块夯实，必要时应加长护筒，然后才能重新钻孔。在塌孔较严重时，则应将钻孔全部回填，待回填稳定后方可重钻。应根据地质情况的不同，选用适宜的泥浆比重、泥浆粘度有不同的钻进速度。如在砂土层中钻孔时，应加大泥浆稠度，选用较好的造浆材料，提高泥浆的粘度以加强护壁，并适当降低进尺速度。钻孔时要连续作业，无特殊情况中途不得停钻。提升钻头、下放钢筋笼时应保持垂直，尽量不要碰撞孔壁。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。供水时不得将水管直接冲射孔壁，孔口附近不得集聚地表水。

（三）斜孔

斜孔是指成孔过程中出现孔身倾斜或偏离桩轴线的现象。其现场表现为钢筋笼不能顺利入孔。（1）产生原因。机架不稳定，在成桩过程中，机身自行移动，或机身磨损、部件松动。遇坚硬探头石、表面成斜状和透镜体状的岩层。将冲击锤挤向一边。锤头、边牙部分磨损太快，导向性差。施工场地未整平及压实，在钻进过程中发生不均匀沉，使桩机倾斜未处于水平位置。钻杆弯曲，接头松动，致使钻头晃动范围较大。（2）防治和处理措施：应保持机架稳定，注意日常的检查维修及保养。钻前在护筒口设置四个点，使对角连线的交点为桩位中心。在钻进过程中保持钻速均匀或加重压。在成孔过程中随时检查主机钢丝绳是否偏离桩位中心，如有偏离，应马上停机、检查原因，如因机身自行移位引起，则应进行重新定位，否则应采取在非岩层成孔时，可向孔内回填粘土，然后先低冲程再正常冲程重新进行成孔作业。当成孔桩进入岩层中偏孔时，应向孔内投入20～30cm厚块石，使孔底垫平，先低锤快速冲击使之成一紧密平台，然后采用正常冲程冲击。对于已发生倾斜的孔，可往复扫孔纠正，若纠正无效，可在孔中回填粘土、块石等，偏孔在0.5m 以上时重新钻进。

（四）卡钻

钻头在钻孔内，无法继续运转的现象。（1）产生原因。孔内出现溶洞、探头石或缩孔。下钻头时太猛，或钢丝绳松绳太长，使钻头倾倒卡在并壁上。坍孔时落下的石块或落下较大的工具将钻头卡住。出现缩孔后，补焊后的钻头尺寸加大，冲击太猛，冲锤被吸住。使用冲击钻在粘土地层中进行钻孔时，冲程量过大，或泥浆太稠，冲锤被吸住。（2）预防措施。对于上下能活动的卡钻，可以采用上下轻微提动钻头，并辅以转动钢丝绳，使钻头转动，以便提起。下钻时不可太猛。对钻头进行补焊时，要保证尺寸与孔径配套。使用冲击钻进行施工时冲程量不宜过大，以防锤头倾倒造成卡钻。（3）处理措施。当土质较好或在石质孔内卡钻时，可以采取小爆破使孔扩大或振动使钻头松动，以便提起钻头。钻头被卡住时，可上下左右试着进行轻提，将钻锤提起。用千斤顶或滑轮组强提，但应注意孔口的牢固，以防孔口坍塌。

（五）断桩

是指成桩后，桩身中部没有混凝土，夹有泥土。（1）产生原因。混凝土坍落度较小，和易性不好，再加上混凝土灌注间隔时间过长或未及时提升导管，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断；混凝土搅拌机发生故障，或停电，搅拌站至工地距离远等，使混凝土不能连续浇筑，中断时间过长；导管密封不好，提升过猛导致泥浆进入桩身。（2）预防和处理措施。如灌注混凝土的数量不多，就提出钢筋笼，重新钻孔就位。当导管堵塞而混凝土尚未初凝时，可采用细钢管或粗钢筋等细而硬的东西在导管内冲击，同时用锤敲击导管侧壁，把堵塞的混凝土冲开的方法，重新下导管至混凝土里面，用抽水机抽干导管里的水，少许提升导管（约10mm），有条件采用高压泵从导管内下送到混凝土里注入水泥浆，然后继续浇筑混凝土的方法。

（六）浮笼、浮浆

在成孔的桩灌注混凝土时，由于混凝土对钢筋笼产生浮力导致钢筋笼往上浮，即形成浮笼。在成孔的桩灌注混凝土时， 混凝土石料沉落砂浆上浮，即形成浮浆。（1）产生原因。混凝土塌落度小、灌注速度快溶易使钢筋笼上浮。钢筋笼在孔口固定不牢或提升导管用力过猛，将钢筋笼钩挂引起浮笼。混凝土质量差或产生离析、塌落度过大溶易使砂浆上浮。（2）处理方法。在灌注混凝土过程中，操作要正确及确保砼质量和加快砼灌注，对不合格的混凝土要求退回。在混凝土灌注前把钢筋笼用点焊等方法固定在护筒上，混凝土浇灌筑至钢筋笼底部1m 左右时，降低灌注速度，防止冲力过大。当混凝土面超过笼底4m以上时，提升导管到笼底上部2m 以上，方可恢复正常灌注速度。

三、结语

钻孔灌注桩施工工艺技术虽已成熟，但由于其多为地下施工，不可见预见性较大，尤其在软土、溶洞等地质条件异常复杂地段，施工质量问题十分常见，稍有不慎则会酿成重大质量和安全事故，并将造成严重的经济损失。因此，桥梁钻孔灌注桩施工中，必须加强现场施工技术管理和施工质量控制，出现质量问题后务必及时采取有效的补救措施，力争将隐患消除在成桩之前，确保灌注桩的成桩质量。

参 考 文 献

[1]《TZ213-2005 客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》

[2]《公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》