钻孔灌注桩灌注施工事故预防及处理

谢雄伟，刘卫华

（九江长江公路大桥项目建设办公室，江西 九江 332000）

钻孔灌注桩灌注施工事故预防及处理

谢雄伟，刘卫华

（九江长江公路大桥项目建设办公室，江西 九江 332000）

水下灌注桩属于隐蔽工程，影响灌注桩质量的因素很多。结合钻孔桩灌注的施工实践经验，例举了钻孔桩灌注施工中的常见事故，分析了各种事故出现的原因，并介绍了预防及处理措施。

钻孔灌注桩；事故处理；灌注施工

1 概述

钻孔灌注桩具有质量好、承载力高、造价低、施工方便等优点，广泛应用于桥梁、水坝、建筑等基础工程。灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工中的关键工序，水下浇注混凝土是将混凝土从孔底灌入，使孔内泥浆置换出来，成为混凝土桩。

2 钻孔灌注桩灌注施工事故类型、产生的原因、预防措施及处理方法

2.1 导管漏水

导管漏水指灌注过程中因导管不密实水进入导管内使混凝土被水层隔离，导致导管内混凝土不能流动、堵塞。

2.1.1 原因分析

①导管有孔眼；②导管连接不密实，使用止水垫圈存在老化等质量问题，连接导管方法不当。

2.1.2 预防与处理措施

①导管使用前须做密封试验，灌注前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，试水压力为0.6～1.0 MPa；②在灌注过程中发现漏水应加快灌注速度，并加大混凝土埋深，使管内混凝土超出漏水处。

2.2 导管未“封口”

导管未“封口”即首批混凝土在开阀后没有连续充满斗管流向孔底，未将导管口埋住，泥浆进入导管。

2.2.1 原因分析

①导管距孔底过高；②首批混凝土备量不足（漏斗容积过小）；③桩底沉渣量过大，初灌不能正常反浆。

2.2.2 预防与处理措施

（1）导管底端距孔底高度依据桩径、隔水阀种类、大小而定，导管底部至孔底的距离应为300～500 mm，在灌浆设备初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。

（2）初灌砼量V应根据设计桩径、导管管径、导管安装长度、孔内泥浆密度进行计算，且V≥V0+V1。

式中：V0：1.3 m 桩长的砼量，V0＝1.2×1.3πD2/4（单位：m3）；

1.2：桩的理论充盈系数；

D：设计桩径，m；

V1：初灌时导管内积存的砼量，V1＝(hπd2/4)（ρ+0.55πd）/2.4（单位：m3）；

h：导管安装长度，m；

d：导管直径，m；

ρ：孔内泥浆密度，t/m3；

0.55：导管内壁的摩阻力系数；

2.4：砼的密度，t/m3。

（3）在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔，孔底沉渣厚度符合设计要求后，应把孔内泥浆密度降至1.1～1.2 g/cm3。

（4）如首方混凝土灌入后导管未“封口”，应停止灌注施工，拔出钢筋笼，重新清孔灌注。

2.3 导管堵塞、卡管

导管堵塞、卡管即在灌注过程中，混凝土淤积导管中不能下流，无法继续进行灌注的现象。

2.3.1 原因分析

①孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导致隔水栓无法排出导管外；②导管埋深过大；③初灌时，隔水栓堵管；④混凝土和易性、流动性差或导管进水造成混凝土离析；⑤机械故障引起混凝土灌注不连续，在导管中停留时间长于混凝土初凝时间而卡管。

2.3.2 预防与处理措施

①完成第二次清孔后，应立即开始灌注砼，若因故推迟灌注砼，应重新进行清孔；②导管埋深宜为3～10 m；③隔水栓直径应与导管内径相配，并具有良好的隔水性能，保证顺利排出；④加强对混凝土各项质量指标的控制，必须具备良好的和易性及足够的流动性，坍落度宜为180～220 mm，粗骨料的最大粒径不得大于导管内径的1/6～1/8和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm；水泥中不能含无水石膏成分，水泥安定性要合格，不同品种、不同标号的水泥不能混用；⑤加强对机械设备的监控、维护，确保机械运转正常，避免因发生机械故障致使灌注时间长于首批混凝土初凝时间；⑥如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通，在下部提取导管上下振击。

2.4 导管“提漏”

导管“提漏”即因导管卸节、堵塞处理时计算或判断失误将导管拔离已浇筑混凝土顶面。

2.4.1 原因分析

①泥浆过稠，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏。②灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。特别是灌注后期，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。③当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但如果此时导管埋深很少，极易提漏。

2.4.2 预防与处理措施

①提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，且必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对；②如误将导管拔出混凝土面，孔内混凝土面高度较小时，终止浇注，重新成孔；孔内混凝土面高度较高时，可以用二次导管插入法，其一是导管底端加底盖阀，插入混凝土面1.0 m左右，导管料斗内注满混凝土时，将导管提起约0.5 m，底盖阀脱掉，即可继续进行水下浇注混凝土施工。

2.5 钢筋笼上浮

钢筋笼上浮即钢筋笼的位置高于设计位置。

2.5.1 原因分析

①导管未居中或导管倾斜，法兰盘或吊导管的钢绳没有绑好而挂住钢筋笼，当提升导管时把钢筋笼提起；②钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，灌注时混凝土向上翻起过程中将钢筋笼带起。

2.5.2 预防与处理措施

①将导管下落并轻轻晃动，并将导管移向中心位置，使钢筋笼与导管分离；②当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，尽量减小埋深，减小对导管的冲力；③在钢筋笼顶端焊接钢梁，增加自重。

2.6 混凝土夹渣、泥或断桩

灌注过程中部分泥浆、浮浆及石渣卷入混凝土中形成桩身局部夹渣、泥，桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充、桩身中岩渣沉积成层将桩体分开上下两部分即形成断桩。

2.6.1 原因分析

①导管底端距孔底过远或受地下水活动的影响混凝土被冲洗液稀释，形成桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；②导管提升和起拔过多、拔出混凝土面等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将桩体分开上下两部分；③灌注混凝土时，直接从孔口灌入，造成混凝土离析致使凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞；④砼顶升过程中倾斜，夹卷泥浆及浮浆。

2.6.2 预防与处理措施

①在地下水活动较大的地段，采用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土；②避免导管提升和起拔过多，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程，严禁拔出混凝土面；③灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速；④使砼面处于垂直顶升状，不使浮浆、泥浆卷入混凝土中。

2.7 桩顶不密实

桩顶砼不密实即桩顶砼浆体过多、夹泥或局部“空心”，强度达不到设计要求。

2.7.1 原因分析

①孔内砼面测定不准，超灌高度不够、砼浮浆太多；②导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入或形成桩顶空心。

2.7.2 预防与处理措施

①在灌注最后阶段，孔内砼面测定应采用硬杆筒式取样法测定；②对于桩径≤1 000 mm的桩，超灌高度不小于桩长的4%；对于桩径＞1 000 mm的桩，超灌高度不小于桩长的5%；对于大体积砼的桩，桩顶10 m内的砼应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆；③灌注结束后，导管拔出混凝土之前，导管上下活动几次，幅度不超过50 cm，或者用机械、人工振捣桩顶混凝土，时间不小于20 s；④尽可能缩短灌注时间，避免使桩顶混凝土产生假凝现象，降低桩顶混凝土的流动性。

3 结束语

诱发钻孔桩灌注施工事故发生的因素较多，应做好钻孔灌注桩的各项施工准备工作，既要有完善的施工方案、应急措施，也要保障各机具功能的完好。在施工中应遵循防检结合、以防为主，加强检测控制，才能避免事故发生或把事故影响降低到最小。

[1]JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范（S）.

[2]JGJ941-94.建筑桩基桩基技术规范（S）.

The Perfusion Construction Accident Prevention and Treatment of Bored Pile

Xie Xiongwei，Liu Weihua

The underwater pile is a hidden project，and many factors affect the quality of pile.Combined with the perfusion construction experience of bored piles，the article illustrates the common accidents in the perfusion construction of bored piles，analyzes the reasons for the accident occurred，and describes the preventive and treatment measures.

bored pile；accident treatment；perfusion construction

TU201

A

1000-8136(2011)05-0073-02

谢雄伟，男，1968年10月8日出生，江西省南昌市人，毕业于江西师范大学电子技术专业，工程师。刘卫华，男，1980年9月5日出生，江西省奉新县人，毕业于重庆交通学院公路与城市道路专业，助理工程师。