钻孔桩施工中质量事故的原因及处理措施

齐文廷　苏刚

摘要：随着我国国家经济的快速发展，国家对基础设施建设的投入也越来越大，特别是进入二十一世纪以来，我国的公路桥梁建设事业更是以超乎想象的速度向前迅猛发展，高速公路总里程已跃居世界第一，同时，桥梁作为公路建设中非常重要的一部分也得到了相应的发展，跨越长江的大桥也在逐年增多、增长，可以说，我国的桥梁建设事业取得了突飞猛进的发展。而在桥梁结构中，桩基础作为承受整个桥体自重及车辆荷载的结构，并且将全部荷载传递至土基，它的重要性自然是不言而喻的，文章对钻孔灌注桩施工过程中容易出现的各种问题及对策进行了一下简单的论述。

关键词：钻孔桩；质量事故；原因分析；处理措施

钻孔灌注桩作为桥梁基础的一种最普遍形式，他具有很多的优点，比如：施工简便、操作比较容易掌握、设备的投入一般也不会很大，由于钻孔灌注桩基础具有上述诸多优点，所以在桥梁施工中的应用比较普遍，但是在钻孔、清空、灌注水下混凝土的过程中还是容易出现各种各样的问题，本文对钻孔灌注桩施工中容易出现的各种问题的原因进行分析，并针对具体问题采取相应的应对措施。

1 孔口高程及钻孔深度的误差

1.1 孔口高程偏误

孔口高程的偏差主要有两个方面：一是在进行完地质勘探后再次进行了场地回填，在技术人员计算孔口高程的时候由于疏忽而引起的误差；二是由于施工场地在施工的过程中废渣的堆积，施工场地的地面不断升高，孔口高程发生变化造成的误差。

我们采取的应对措施就是对原始水准点及各个孔口的绝对高程进行认真的核对，在每根桩进行钻孔前要对桩位的孔口高程进行仔细的复测，确保无误后再进行开孔。

1.2 钻孔深度的误差

有好多桥梁工程在进行地质勘查时场地还未回填平整，地面的高程也比较低，而当工程地质勘探采用相对高程的时候，施工时应该把高程换算一致，从而避免钻孔深度出现误差。另外，在测量孔深的时候好多都是采用测绳测定孔深，由于测绳具有一定的弹性，这样就会造成钻孔深度误差，在工程实践中测量孔深最好是采用丈量钻杆的方法。而端承桩钻孔的孔底标高应该是以桩端深入持力层的深度为准，绝对不能以固定孔深的方法来决定何时终孔。所以，在钻头钻到持力层后要及时进行取样鉴定，确定钻孔是否已经进入桩端持力层。

2 钻孔垂直度不符合规范要求

2.1 产生钻孔不符合规范要求的原因主要有

2.1.1 钻孔的场地平整度以及压实度不符合要求。钻机安装时支撑不好，导致钻机不平或者在钻进的过程中发生了不均匀沉降，从而导致钻孔的垂直度不符合规范要求。

2.1.2 钻机的钻杆发生了弯曲、钻杆接头处的间隙太大，这两个都能导致钻孔偏斜。

2.1.3 钻机钻头的翼板磨损不一致，从而导致钻头受力不均，造成钻孔偏斜。

2.1.4 地质构造不均匀，在钻进的过程中钻头穿过软硬程度不同的岩层交界面时，由于钻压太高使钻头受力不均，从而使钻进方向发生偏离。

2.2 控制钻孔垂直度的主要应对措施

2.2.1 对施工的场地进行压实，并用机械进行场地平整，钻机安装时要支撑牢固，从而保证钻孔垂直度符合规范要求。

2.2.2 在安装钻机时应该仔细检查钻杆的垂直度，并且在钻进过程中及时对钻杆的垂直度进行校正，当发现钻杆垂直度不符合要求，应该及时进行调整。将钻杆接头处的间隙调整在允许的范围内。

2.2.3 定期或者不定期的检查钻头、钻杆以及钻杆接头，发现问题及时进行处理。

2.2.4 当钻头经过软硬岩石交界面时，要采用低速低钻压的方式进行钻进。发现钻孔偏斜时，采用适当的回填材料（回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，冲平后再低速低钻压钻进。穿过倾斜岩层过程中，应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。

2.2.5 在地层比较复杂的地段进行钻进，如若必要可在钻杆上加扶正器。

3 缩孔

缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土，特别是IL>1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。针对发生缩孔的原因，采取块、卵石土回填，而后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法处理；或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。

4 初灌时混凝土埋管深度达不到规范要求

按照公路桥梁施工技术规范规定：水下混凝土灌注导管底端至孔底的距离应该为30-50cm，初灌时导管首次埋深应该不小于1m。初灌时埋管深度不足产生的原因，应该是首批混凝土灌注量计算错误或者是导管地距孔底的距离不符合要求。首批混凝土灌注的数量不但包括桩孔内的混凝土数量，还应该包括导管内混凝土柱平衡后的数量，应该是这两部分的混凝土数量的和。

未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。封底失败后，应立即暂停灌注，及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。

地层稳定性较好的，应采取导管内安装高压风管进行二次清孔的方法将已灌注的混凝土清理干净，重新请示监理检查，符合规范要求后可以重新开始水下混凝土灌注。

地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效则应及时拆除导管、拔除钢筋笼，将钻机安装到位，将未灌注混凝土部分钻孔回填，待地层沉积稳定后用冲击钻清除已灌注的混凝土，达到孔底设计标高后，请示监理单位检查合格后进行水下混凝土灌注。

5 桩身混凝土夹渣或者断桩

5.1 产生原因

5.1.1 在进行水下混凝土灌注时，混凝土初灌量不足，导致初灌后导管的埋深不符合规范要求，或者就是导管没有进入混凝土内。

5.1.2 灌注水下混凝土的过程中，导管的拔出长度没有计算好，导管埋深不符合施工规范的要求或者将导管拔离混凝土面。

5.1.3 混凝土的灌注时间超过了混凝土的初凝及终凝时间，使混凝土的上部已经产生强度，从而造成桩身混凝土夹渣。

5.2 应对措施

5.2.1 断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。

5.2.2 断桩截面位置处于设计桩全长的三分之二以上且距离孔口深度不大于10m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济。

5.2.3 断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一与三分之二之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。墩（台）桩布置有条件变更，桩布置改变造成的损失较小的，应积极与设计单位联系争取变更设计；桩布置无法改变但可以增加桩的，最好由设计单位提供增加桩方案，实施增加基桩；不具备以上两类情况的一般应及时采取冲击钻处理后原位恢复。

6 结束语

水下混凝土灌注桩的施工过程中，钻孔桩事故处理的方法有很多，也比较困难，无论采取什么先进的方法，都将对质量、进度或者造价产生一定的影响，所以在钻孔桩的施工过程中，每道工序都要严格按照施工规范进行操作，尽量避免发生质量事故的发生。本人通过自己多年的施工经验，对以上问题进行了一下简单的论述，如有欠妥之处，还望大家不吝赐教。

参考文献

[1]陈少毅，刘英乔.浅谈钻孔灌注桩施工中的常见问题及处理方法[J].黑龙江交通科技，2008.