谈钻孔桩施工常见事故原因及处理措施

陈永湃

(海南公路工程公司，海南海口 570216)

1 钻孔灌注桩病害成因简述

钻孔灌注桩的施工基本上是全隐蔽施工，工序环节多而节奏快，稍有不慎即可因某个环节不慎而造成事故，其中地质不良、机械故障、操作失误等因素对成桩质量的影响更为突出，如何减少这些不良因素和降低其影响，是保证钻孔灌注桩质量的关键。现根据钻孔施工中常见的诸如钻孔时塌孔、断桩等事故，以黄延高速公路K258+395南沟大桥、K262+060中桥钻孔灌注桩施工及缺陷桩处治实践为例进行总结，与同行交流。

2 基本情况

南沟大桥为预应力混凝土连续箱梁结构，分为左右两个半幅，左半幅桥长145．52 m，右半幅桥长125．52 m。设计标准为汽车—超20级，挂车—120，桥面全幅宽度24．50 m，下部结构为柱式台，柱式墩，桩基础;共有钻孔灌注桩30根，设计桩长32 m，其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土，棕红色粘土，黄绿色强风化泥岩;K262+060中桥为预应力混凝土空心板结构，下部采用柱式墩台，钻孔桩基础，共36根桩，其中4号台12根桩，其地层情况自上至下为灰黄色黄土状土，灰褐色圆砾土，褐红色黄土，灰黑色强风化页岩，灰黄色强风化砂岩。

3 事故成因及处理措施

3．1 塌孔

3．1．1 塌孔主要原因

1)钻孔桩开始施工时，护筒周围粘土没有夯实导致渗水或护筒底高于施工最低水位，致使护筒下孔壁坍塌;2)钻孔时护筒不能保持比地下水位高的水头，在孔外水压力作用下孔壁的稳定受到破坏，造成塌孔;3)施工时配制泥浆比重偏小，护壁作用不可靠，不能保持孔壁稳定而形成塌孔;4)钢筋笼吊装时不能保持钢筋笼垂直插入孔内，致使钢筋笼撞上孔壁造成塌孔。

3．1．2 塌孔的处治措施

1)回填粘土、加大泥浆护壁、保证水头压力。在K262+060中桥4号台—2桩基施工中，因该桥台桩基础位处旧河道内，成孔时发生大面积坍塌，经跟踪量测塌孔达5 m，并有大量涌水现象，施工被迫停止。经会同三方代表同意后对桩孔回填，但回填土后发现仍然有水涌出。因4号—1桩钻至相同标高时也同样出现涌水现象，故初步判定是由于层位水水压太大造成桩孔坍塌。经研究提出以下处理方案为:a．将4号—2桩孔用粘土回填;b．对4号墩进行填土筑岛2 m～3 m，以提高水头压力，并以真空吸泥泵吸出含泥渣的泥浆，确保清孔合格;c．沿4号墩桩位方向，在上游4 m处(筑岛以外)打一φ1．0 m降压井让其涌水，以降低地下水压;d．提高泥浆粘度，相对密度达到1．08，慢速钻进，充分护壁。经按上述方案处理后，降压井出现了大量涌水，降低了地下水压力，保证了4号墩重新成孔中没有出现塌孔现象。

2)在旱地进行钻孔桩施工时，应确保钻机的作业面稳定、夯实;位于浅水区域的钻孔桩通常采用筑岛法施工，筑岛岛面应比最高水位或地下水位高出0．5 m～1．0 m，高出水面以上部分采用分层填筑分层夯实或碾压，确保施工场地满足施工载荷的要求以保证钻机平稳就位。

3)沉放钢筋骨架中产生的坍塌，多因现场指挥或吊车司机操作不当造成，因此在吊装钢筋笼时现场施工员应跟吊机手协调好，避免吊装钢筋笼碰撞护筒或孔壁。

3．2 断桩

3．2．1 断桩的主要成因

1)在浇筑混凝土过程中，导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩;2)浇筑混凝土时间间隔太长造成混凝土界面不连续;3)出现堵管未能及时排除;4)灌入的混凝土质量低劣。

3．2．2 断桩的处理措施

断桩在桩基施工中属较严重的工程事故，通常可采取以下几种措施进行处理。

1)当浇筑时间不长，混凝土埋深不大时，可将孔中混凝土及泥石全部清除，重新灌注。

2)接桩:如南沟大桥5号—1桩，设计桩长为32 m，当灌注水下混凝土至24 m时，出现混凝土堵管现象，经现场工程师及施工人员多方努力，采取冲捣、振动导管等措施，混凝土仍无法顺利下灌，分析其原因:该车混凝土坍落度过大，造成灌注时混凝土离析，和易性、流动性差，最终导致5号—1桩发生堵管断桩事故。考虑到工程质量及节约费用的因素，决定采用接桩方案。首先利用测锤测定桩身混凝土的位置，根据设计提供的地质资料已知自桩顶至断桩处均为粘土层，且断桩出现在较浅部位，决定采用人工清理再接桩的方法进行处理。在处理时，先采用降低孔内水位，20号素混凝土进行护壁，护壁混凝土箍筋、连接筋均用φ12以20 cm的间距布置。然后在挖至断桩处时，将桩面清理干净，并进行人工凿除至干净混凝土面(约1 m)，最后再重新浇筑混凝土。经处理后再对桩基进行超声波检测，结果表明桩基质量符合规范要求。

3)补桩法。当事故桩不能再利用，成为废弃桩时，应考虑在原桩周围合理的桩位进行补桩，这类处理措施就牵涉到变更设计的问题，这里不再赘述。

4 结语

通过对钻孔桩施工常见事故的技术分析，根据不同的事故成因采取不同措施处置施工中的事故，通过及时发现，采取有效措施遏制事故的进一步发展，以使工程质量得到保证。总之，灌注桩施工除加强预防、减少事故频率外，还应制定详细突发事故应急预案并能随时付诸实施。

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