钻孔桩施工常见病害判断及解决措施

摘要：钻孔灌注桩是目前高速公路、铁路等交通建设中常见的基础，在施工过程中，经常会有各种病害出现，本文简要总结和分析了各类病害的现象和解决措施，供类似工程参考。

关键词：钻孔桩；病害；现象；解决措施

中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：

钻孔灌注桩具有适用范围广、承载力大、施工简单、噪声小、承载力高、桩径大、适应各种地质条件等优点，因而广泛用于铁路公路桥梁工程、高层建筑、厂房等各种建筑物的建设中，是目前国内使用最多的基础工程之一。在施工过程中由于地质条件和水文条件的复杂性以及人员操作不规范等方面的原因，经常会发生各类病害，造成不必要的损失，本文结合工作实际，分析和总结了钻孔桩施工过程中各类病害特征，给出了解决措施，供类似工程参考，进而达到避免损失的目的。

1.钻孔灌注桩施工流程

钻孔灌注桩是采用旋挖钻机等钻孔设备在土中形成一定直径的钻孔，达到设计标高后, 将钢筋骨架吊入钻孔中，检验合格后，连续灌注混凝土最后成桩。成孔后的混凝土灌注施工是保证桩质量的关键环节, 必须把可能出现的问题考虑周全, 预防可能发生的质量通病。

钻孔灌注桩的一般施工流程为：平整场地—桩位放样—制作护筒、制作泥浆—埋设护筒—钻机就位—钻进并注入泥浆—成孔--测量钻孔深度、斜度、直径—清孔—吊装钢筋笼—安装导管--验孔—合格—灌注水下砼—测量砼面高度—养生—拔除护筒等内容。其施工中的病害主要有坍孔、断桩、卡钻、护筒变形等病害，下面简述其现象及解决措施，供类似工程参考。

2.钻孔桩病害及处理方法

2.1坍孔

2.1.1现象

其主要表现为孔内水位突然下降；孔口水面冒细密的水泡；出渣量显著增加，没有进尺或进尺量很小；孔口突然变浅，钻头达不到原来的孔深；钻机负荷显著增加等。

2.1.2处理方法:

发生坍孔后，应立即查明坍孔位置，分析地质情况，然后采取如下措施：

1)坍孔发生在护筒底脚处，根据实际情况，可以立即拆除护筒，回填钻孔，重新埋设护筒后，再钻进；采用加长护筒，使护筒通过震动锤继续下沉，直至埋于坍孔位置以下，用黏土或装有黏土的草袋回填夯实，重钻时，控制好泥浆稠度和水头高度。

2)若坍孔位置较深，则可以由测深锤和实际的地质情况分析实际的坍孔程度，若不严重，则可以加大泥浆比重，继续钻进；若坍孔较为严重时，则应立即用砂或小砾石加黏土回填至坍孔以上位置，甚至将整个钻孔全部回填，暂停一段时间，使回填土沉积密实，水位稳定后，重新钻进，时刻注意不良现象的发生。

2.2斜孔和弯孔

2.2.1现象

现场钻成的桩孔，垂直桩不垂直，或发生弯曲等不符合要求。

2.2.2应急处理方法

应及时调整进钻速度，泥浆稠度；并应上下扫孔使钻机逐渐正位。弯孔较严重时，如用旋转钻机，可提吊起钻机在弯孔处上下反复扫孔，使钻孔垂直。特别严重时，应回填砂黏土，冲击钻孔应回填砂黏土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5m，待沉积或用低冲程冲击密实后，再钻进；不得用冲击钻直接修孔，以免卡钻。

2.3护筒变形(失效)

2.3.1现象

由于护筒下孔内大面积坍孔，指使地层发生变化，从而使钢护筒下沉并倾斜，失去护筒作用；由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、漏水，失去护筒作用。

2.3.2应急处理方法

1)对于第一种情况，应将护筒拔除，然后回填重新埋设；

2)对于第二种情况，可根据护筒的长短、破坏的位置、破坏的程度不同，采取如下措施：

（1）变形部位在钢护筒的底部，且长度不大，钢护筒不漏水，则可以让潜水员下水，用水下氧割的办法把已变形的部位割掉提出；

（3）变形部位在钢护筒的上部，且距表土的深度在1m以内，钢护筒不漏水，则可以在钢护筒内打米字撑，抽水至变形部位，用千斤顶调整已变形的钢护筒；

（3）变形部位在钢护筒的中部且漏水，则用千斤顶或卷扬机等其它提升设备，将整个钢护筒提出，查出原因，找到解决办法；

2.4断桩

2.4.1现象

引起断桩的原因主要有如下几方面。

1)首批封底混凝土数量不足，导管底口距孔底间距过大，下落混凝土不能有效淹埋导管口，使泥水从底口进入导管形成断桩；

2)混凝土中导管提升过猛或测深不准使导管底口脱离混凝土而引起断桩；

3)由于导管埋入混凝土太深或导管埋设不正被钢筋笼卡住，不能提升而终止混凝土灌注，形成断桩；

4)混凝土灌注中发生严重的塌孔事故而形成断桩；

5)机械设备差，因故障修理又无备用设备和手段，导致混凝土初凝，不能继续灌注而断桩；

6)突然停电，又无发电设备而导致灌桩工作停止；

7)严重缺陷桩也可作为断桩处理。

2.4.2应急处理方法

1)在灌注混凝土开始不久出现的问题，应迅速拔出导管和钢筋骨架，将可吸出的混凝土尽量吸出，如全部吸出，问题处理后重新灌注混凝土，如部分吸出，将剩余已硬化的混凝土凿除，再进行灌注混凝土；

2)如灌注中发现导管进水或其他故障，如有充足的时间，在灌注混凝土不初凝的情况下，可将导管拔出，修理后采用管底堵塞的隔水方法，重新插入导管，去掉底塞恢复灌注或直接将导管插入已灌注的混凝土中，并不小于2m，将导管内的水和表层稀松的混凝土吸出后重新灌注；

2.5护筒下沉

2.5.1现象

在钻孔过程中，护筒突然下沉，造成孔内泥浆水头下降，低于施工工艺要求，钻孔无法正常进行。

2.5.2应急处理方法

1)加快施工进度，缩短施工的周期，减少或者避免由于冲刷造成的影响。

2)如果护筒的下沉量较少，可以通过提高泥浆比重和粘度的方法，改善泥浆指标后，继续钻孔。

2.6卡钻

2.6.1现象

发生卡钻时的现象主要有如下几方面。

1)用冲击钻施工时，出现梅花孔，冲击钻头被狭窄部位卡住；

2)坍孔、落石或工具掉进孔内，卡住钻头；

3)长护筒倾斜，下端为钻头冲击变形，同钻头卡在一起；

4)未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐减小，而焊补超限，又用高冲程猛击，发生卡钻；

5)伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住冲击锥顶或锥脚；

6)下钻太猛，大绳松放太多，钻头碰撞在孔内倾倒，顶住孔壁。

2.6.2应急处理方法

事故发生后，应明确卡钻位置，查明该处的地质情况，同时应继续搅拌泥浆，以防沉淀埋钻。再根据实际不同情况，采取不同的措施。

2.7掉钻及埋钻

2.7.1现象

掉钻也是钻孔桩施工中经常出现的事故，而且主要发生在钻岩阶段。发生掉钻的主要原因是：钻杆使用过久，连接处有损伤或接头磨损过多；钻进中选用的转速不当使钻杆扭转或弯曲折断；地质坚硬，进尺太快，超负荷引起钻具断裂；卡钻(埋钻)时强扭、操作不当使钢丝绳或钻杆(钻头)疲劳断裂；钻具之间连接螺拴松动，被剪断，引起掉钻。

2.7.2应急处理方法

掉钻后应及时澄清情况，制定切实可行的打捞方案。如果钻具被沉淀物或塌孔土石埋住，应首先清孔，使掉入孔中的钻具露出来，以便用打捞工具打捞，或者潜水员下去打捞。

1)为了避免发生掉钻后打捞困难，可以在容易发生断裂的部位预留一根打捞绳绳头，或者在钻头的加劲肋上预先焊上打捞钩板。一旦发生掉钻，可以很容易地用相应的打捞钓或者绳套等工具进行打捞。

2)对于一般的掉钻，可以用打捞工具进行打捞。常见的打捞工具有：打捞钩、打捞绳等。具体采用配套工具，要根据钻具的情况、断裂的部位等相关因素来确定。

3）如若卡钻后不及时发生埋钻时可采用“换浆法”、 “辅助爆破法”和“射水稀释法”解决。

3 结论

总之，在钻孔灌注桩施工过程中，由于地质条件、水文条件、施工人员技术水平、认真程度等方面，都可能导致出现各种病害。出现病害后应该分析产生原因、确定合理的解决方案，方能避免造成更大的经济损失，保证工程质量。

参考文献：

[1]高大钊,赵春风,徐斌.桩基础的设计方法与施工技术[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2]罗福午等.建筑工程质量缺陷事故分析及处理[M].武汉:武汉工业大学,1999.