浅析钻孔桩施工的常见问题及处治措施

田 刚

（新疆通途勘察设计研究院有限公司 乌鲁木齐 830000）

钻孔桩施工受复杂地质等影响，工程质量往往难以控制，施工中要熟练掌握各工序要点以及容易出现的问题，针对不同现象分析其原因并采取相应处理措施。

1 钻孔桩施工特点

1.1 钻孔过程

（1）测量放线。通过布置平面导线控制网控制墩中心和钻孔桩中心桩位。每墩至少有2个导线点控制，各墩、钻孔桩中心复核检查无误后，利用十字线或经纬仪辅助把墩中心桩用混凝土护好，保证钻孔过程中桩位的稳定。

（2）钻机就位对中。钻孔桩中心、墩中心检查无误后，埋设护筒（护筒中心与桩位中心一致，就位偏差不超过5 c m［1］），钻机就位，用悬挂在钻机上的垂球对中交叉线的交点，对中合格后，量测并记录4点到桩中心的距离和高程。复核无误，经监理检查合格后开钻。

（3）钻机钻进的控制。要防止冲击钻头磕碰护筒、钻机移位，核对护筒是否被磕碰挤压而变形，钻绳是否在中心位置；钻进过程中要不断地检查钻孔对中情况，垂直度应控制在0.5%范围内。

钻进过程中还要做好泥浆相对密度测试。若泥浆过重，孔壁上的泥皮增厚会给清孔和灌注混凝土造成困难；若泥浆过轻，则护壁效果不好，可能出现坍孔。因此，必须掌握各层土质情况、根据取样结果，调整泥浆质量，从泥浆相对密度、泥浆粘度、泥浆含砂率3个方面进行控制。

（4）钻孔过程记录。钻进中要做好详细记录，什么原因出现的停钻时间，必须记录清楚。长时间停钻，泥浆沉碴可能形成塌孔，因此要保证4 h内使钻头在孔内上下反复冲拉几次，循环泥浆，增加护壁静压力，防止塌孔。

（5）漏水现象及处理。发现有失水现象，护筒内水位缓慢下降，应补水投粘土；如泥浆太稠以致进尺缓慢时，应抽碴换浆。

（6）少松绳勤松绳。钻孔时要查看钢丝绳回弹和回转情况，要掌握少松绳的原则。松多了会减低冲程，过于松少如同落空锤，也会损坏机具。

（7）勤抽碴勤检查。冲击过程中要勤抽碴，当孔内泥浆含碴量增大，钻进速度减慢，每小时进尺卵石层小于5～10 c m，松软土层小于15～30 c m时［2］，应进行抽碴；勤检查钢丝绳和钻头磨损情况，以及转向装置是否灵活，预防发生安全质量事故。

（8）取样查探地质。为控制泥浆比重和抽碴次数，需及时用取样罐放到需测深度，取泥浆进行检查，及时向孔内灌注泥浆或投碎粘土。

（9）终孔检查。钻孔成孔后从成孔垂直度、泥浆比重、粘度、孔深、孔径等方面检查成孔质量。

1.2 水下混凝土灌注

（1）清孔。灌注水下混凝土前需再次清孔，通过试验得出泥浆比重、粘度适中，地质良好的钻孔，清孔与灌注时间间隔不宜超过4 h，否则需进行二次清孔。

（2）放钢筋笼。清孔完毕后下放钢筋笼，钢筋笼标高定位允许误差为5 c m。

（3）装导管及封底。导管必须经过密封实验合格后才能使用。现场安装、下放导管必须认真细致，导管法兰盘必须拧紧、密封。准备就绪后开盘封底，封底的混凝土数量由孔径及封底高度来确定。

2 钻孔事故的预防及处理

由于复杂地质情况及其他因素的影响，钻孔过程中容易出现一些质量问题。

2.1 坍孔

2.1.1 坍孔原因

（1）未形成坚实的护壁，填土质量不良，钻架未支承好，支承面受过大的压力。

（2）埋置护筒不符合要求，护筒周围或底部末用优质粘土分层夯实填筑；护筒高度不够、孔内涌出承压水、降低水的静压力；护筒埋置太浅；护简直径过小或护筒埋置不够平正垂直，开孔时钻头左右晃动冲击护筒，钻进中钻头或抽碴筒碰撞护筒。

（3）孔内规定的水位高度不够或未保持规定的水位，在松软的砂层中进尺太快。

（4）遇易坍孔的流砂层未及时采取措施；清孔方法不当。

（5）补水时水流冲塌孔壁，补水量过大、经常溢出孔口，或抽碴筒泥浆未及时排出，浸泡孔口土壤，以至松软坍塌。

（6）从终孔至灌注水下混凝土延误时间太长等。

2.1.2 坍孔的预防和处理

不一会儿，一阵冷风吹过来，国王不禁打了一个寒战，这时他才想起来昨天没有听到天气预报，不然他今天就穿厚衣服了。国王生气极了，立刻从人群中找出气象台台长，要他解释：“为什么昨天没有播天气预报？”

（1）在松散粉砂土、淤泥层或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大比重、粘度、胶体率的优质泥浆（或投入粘土、片石低锤冲击，使粘土膏、片石等挤入孔壁）。

（2）入孔口坍塌，可回填，重新增设护筒再钻。或下钢护筒至未坍处以下至少1 m。

（3）孔内坍塌不严重者，可加大泥浆相对密度继续钻进。较严重者，可回填砂石和粘土混合物到坍塌位置以上1～2 m，甚至全部回填再钻。若坍塌埋住钻头，应先清孔、提起钻头。

2.2 弯孔

在钻孔时，由于钻孔方向偏斜产生弯孔，严重者影响钢筋笼的安装和桩的质量。

2.2.1 弯孔原因

（1）钻机坐落在软硬不同的土层上，钻进中发生位移和偏沉。

（2）旋转钻机钻杆弯曲或钻杆接头不直，钻头摆动偏向一边。

（3）钻孔时遇到较大孤石、探头石或倾斜的岩层。

（4）在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进，或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头所受阻力不匀。

2.2.2 处理方法

弯孔不严重时，可重新调整钻机继续钻进；较严重时，如用旋转钻可提吊起钻头在弯孔处上下反复扫孔，使钻孔垂直；严重时，旋转钻孔应回填砂粘土，冲击钻孔应回填粘土夹砂卵石或小片石至弯孔以上0.5 m，待沉积或用低冲程冲击密实后再钻进。不得用冲击钻头直接修孔，以免卡钻。

2.3 糊钻

在粘性土层用正循环旋转钻进时，因进尺快、钻碴大或泥浆比重和粘度太大，出浆口堵塞易造成糊钻（吸钻）。一般应控制进尺，选用刮板齿小、出浆口大的钻头，预防糊钻。如糊钻严重，应提出孔口，清除钻头的残碴。冲击钻进时，可降低冲程，降低泥浆稠度，在粘土层上回填部分砂、砾石，防止吸住冲击钻头。

3 灌注过程常见问题及处理措施

（1）导管中能灌注混凝土，但导管提不动。

①原因分析。导管挂住钢筋笼，导致导管拔不动；混凝土埋深太大，起吊能力不足。

②处理措施。钢筋笼挂住导管有以下2个原因：钢筋笼上下不垂直；灌注混凝工时导管不稳。对于前一种原因，钢筋笼在制作时一定要保持钢筋笼的垂直度，套在钢筋笼上的箍筋应采用点焊和绑扎相结合的方法，加强钢筋笼的刚度，尽量减少或消除钢筋笼的变形。采用正确的方法吊运钢筋笼（应整体抬起），必要时采用临时加强刚度的措施；使导管位于钢筋笼中心，提升导管速度要慢、稳。导管埋深按规定控制在2～6 m，依起吊能力可适当加大埋深，但不能太深，要给起吊能力留一个较大的安全系数。

（2）混凝土灌注过程中突然卡管，导管不下混凝土。

①原因分析。混凝土离析，碎石在导管中挤住；混凝土中有较大的水泥结块或砂、石料中有较大的石块。

②处治措施。在保证导管埋深的情况下，将导管提到一定高度突然放下，靠冲击力将卡管处冲开；将钢管放入导管中焊接接长，从上往下捣开卡管处或用振动器振动导管；若采用以上2种方法均无效时应及时地将导管拔除，将己灌注的混凝土吸出，将钢筋骨架抽出，然后重新清孔，吊装钢筋骨架和灌注混凝土。

（3）钻孔桩混凝土灌注完毕后，凿除桩头发现桩中有泥。

①原因分析。混凝土灌注完毕后导管拔出太快，所留的空间混凝土来不及填充，上部泥浆流入，导致混凝土中含泥。

②处治措施。混凝土灌注完毕后，导管要慢慢拔出，在往上拔的过程中，每往上拔1 m回落0.5 m，这样既可以给混凝土自流填满导管拔出后所留空间留有一定时间，又可以通过导管搅动加速混凝土填满导管拔出后所留空间，不给泥浆以可趁之机。

（4）混凝土灌注很快，凿除桩头，对桩进行取心检测，发现在距桩顶10 m左右的范围内混凝土有空洞或断层现象。

①原因分析。混凝土灌注太快，导管中的气体被压入钻孔桩中形成气囊，混凝土凝固后产生空洞或断层。

②预防措施。a）往导管中灌注混凝土时，罐车或输送泵的口不要直接对准导管口，应对准漏斗壁，开始灌注时应慢灌，给导管留出部分空间排气，当导管中的气体全部排出后，再使导管满灌；b）在导管壁上端焊一段钢管排气，钢管下端伸入导管0.5 m左右，钢管上端伸出漏斗口0.3 m左右。导管上端焊一段钢管，在混凝土满灌时可以用钢管把导管中的空间挤出一部分，做为排出导管中气体的通道，到导管上部时通过钢管排出。

4 结语

影响钻孔桩施工质量的因素很多，除严格按照设计及施工规范要求施工外，还要提高施工及管理人员的质量意识及专业素质。在施工中，各专业技术人员要密切配合、相互监督、及时发现问题并妥善解决，保证钻孔桩的成桩质量。

［1］ JTJ 041－2000公路桥涵施工技术规范［S］.北京：人民交通出版社，2000.

［2］ JTG B80／1－2004公路工程质量检验评定标准［S］.北京：人民交通出版社，2004.