关于钻孔灌注桩塌孔的处理技术措施浅谈

杨小珠

摘要：作为常用的基础形式之一，钻孔灌注桩凭借其悠长的施工历史被现代的施工单位普遍的应用于各个工程领域以及各种大型工程建设当中，尤其是在地质复杂的各种施工地区修建高层建筑以及桥梁建筑时，钻孔灌注桩更是事关工程质量的基础工程。在此过程中，其施工难度较小，成本适当等优点得到充分的体现，但由于其作业面通常位于地下或水下位置，因此在操作过程中会由于一系列的原因造成各种问题尤其是塌孔事故的出现，这将会对工程的整体质量产生重大的影响，因此必须要引起施工单位的重视。

关键词：钻孔桩；塌孔；处理技术

引言：

尽管目前我国各个施工单位对钻孔灌注桩已经有了很多的施工经验，但在现代的桥梁建筑及高层建筑的施工过程中，还是会经常因施工的技术水平、工程机械、施工地点的地质和人为的其他原因将会导致钻孔桩塌孔事故的出现。如果不更好的解决此问题就会由于大面积的坍塌会造成工程延期，影响工程的顺利进行，目前这一问题已经引起各个施工方的普遍关注。本人通过总结以往的经验，实际举例并介绍后续的解决过程，以便对相关的工程施工单位提供参考和意见。

一、 钻孔灌注桩的施工步骤

确定桩位—埋设护具—布置桩机—打孔—吊放钢筋笼—清理钻孔—布置导筒—灌浇混凝土—清理护筒

二、常见的塌孔事故成因

在进行水下灌注混凝土的施工作业中，当护筒水位突发性高于正常值并伴随溢出以及水位骤降现象的出现时，施工方应该考虑该灌注桩出现塌孔事故。以下就是比较常见的塌孔原因：

（1）在钻孔桩的施工过程中，因埋设护筒造成施工面的土质疏松；

（2）护筒的长度低于孔洞高度；

（3）因在钻孔作业中的水位高度变化引起水压快速骤减，致使产生较大压力差并作用于护筒之上，引起塌孔；

（4）因渗水的作用，引起串孔；

（5）在工程的准备阶段，所需泥浆的比重及浓度没有达到施工标准；

（6）泥浆膜成型的速度远低于钻孔成型的速度，致使稳定性降低；

（7）钢筋笼的下沉过程及冲孔过程将孔壁损坏；

（8）进行混凝土灌注的时间过长。

三、常见的塌孔事故预防及处理措施

1.塌孔事故的预防

（1）在施工前，应该实际调查并分析施工地点的地质情况，针对性的提高或调整相应的泥浆标准，使泥浆质量达到工程要求；

（2）施工单位在进行埋设护筒的作业中，在保证护筒垂直安装的前提下，应该确保坑位应经被标准粘土全覆盖并已夯实；

（3）确保筒内水面距离顶端具有1m—2m的距离；

（4）在有地下水的作业面中，应该构筑一道防水层；

（5）尽可能的以膨胀土为原料进行泥浆的制作并确保相对密度保持在1.1—1.2之间，使泥浆保证在循环的状态；

（6）当孔洞与地基下的水位产生水位差时，要保证泥浆水具有足够的压力；

（7）在吊装钢筋笼时要保证指挥与操作的协调性并做好相应的辅助工作，以免损坏孔壁。

2.塌孔事故的基本处理方法

当发生塌孔事故的情况时，应该及时的采取相应的措施并查明原因，避造成更大的损失。首先应该加大或保持现有的水头，停止会引起震动的机械设备并取出位于孔洞内的重物，避免塌孔恶化；之后用相关设备抽取塌孔内的渣土，如果经过稳定后塌孔停止，则可以继续施工；如果继续塌孔，则必须停止灌注并开始回填孔洞，等到孔洞的地质稳定之后再重新钻孔并开展后续工作。

四、塌孔事故实例及相应处理办法

1.工程实例

在古潭至靖西二级公路改建工程（三叠岭段）的工程建设中，合同段的K4+425中桥是一座横跨旧路3-13m预应力空心梁桥，该处旧路边上原有一条排水沟，用于排除山沟的洪流。该桥下构结构形式为：0#桥台采用U型重力桥台；1#、2#为桩基础接桥墩；3#桥台采用桩基础，孔径为φ1.5m，桩长为29～32m，中间跨桥高为11m，施工期间及完成后该跨均需保持交通交行，第三跨需在锥坡下边缘修筑一条5m宽的排水沟。3#桥台为填方地段，原地面与右侧的河流流水面高差约6m，填土高度约15m，填土方量约15万m3。

施工地区的地质为砂性土，岩溶发育地带，溶洞较多，大小不一。桩基成孔方法采用冲击钻孔，在施工当中，有四条桩基均遇到溶洞，出现塌孔现象。现以3#桥台的5号桩基础出现塌孔为例，谈谈塌孔的施工技术措施。3#桥台的5号桩基础设计桩长32m，桥台下填土高度为了13m，在冲击到22m时发现右侧河流水面出现浑浊的水流，继续施工到22.5m时孔内泥浆开始下降，把冲击锤拉上面，暂停施工，半小时后泥浆下降到距护筒2m的地方，确定有漏浆，看到孔内有泥巴掉落，慢慢出现塌孔。在进入岩层后，冲击到27m时发现右侧河流水面再次出现浑浊的水流，不久孔内泥浆快速下降，现场确定遇到了较大的溶洞。

2.处理办法

根据观察所得的结果，并为了确保工程的施工质量解决方案中排除了补桩的可能性。在充分考虑实际情况和反复论证的前提下，提出了两种解决方法。第一种是利用原有的导管，继续向溶洞中添加混凝土，并回填片石加投入市场上买回的混合粉直到将其填满，等到基底沉实后在重新打孔。第二种将原有的导管与钢筋笼取出，将孔洞回填掩埋。之后利用设备重新打孔、灌注混凝土。在经过反复的讨论之后，决定采用第一种方案。此种方案的原理就是通过利用设备自重的冲击力进行强制冲击，之后利用设备将破碎的钢筋和导管碎片取出，从而达到最终钻孔的目的。

3.处理此塌孔事故应注意的问题

（1）钻机的布置。在用填充物将溶洞填实后，必须要在原址布置钻机，并注意在施工的过程中保持钻机的平衡，避免位移和过快下沉情况的出现。尤其要注意在向原有的钢筋筒施工的过程中，一定要保证底部的密封，并且也要避免发生位移情况。

（2）泥浆液的利用。在进行钻空的过程中，通过利用泥浆液的润滑作用，可以实现达到护壁的目的。通常情况下泥浆液的比重必须要在1.2-1.4之间，不可超出此范围。在钻孔的过程中要避免泥浆液漏出，并及时处理所出现的问题。

（3）冲程的合理运用。在回填片石和混凝土的过程中，要注意保证平面的平整，避免出现过大的倾斜。如果出现上述情况会造成二次塌孔以及卡钻，此时就需要利用小冲程进行先期的处理工作，尽可能的将灌注面磨平，之后再使用大冲程开展正常作业。

（4）渣土的掏取。在实际的施工作业中要根据实际的地质和土层的变化及时对钻速进行调整，尽可能的方便后续的掏渣工作。通常情况下掏渣次数要根据孔洞回填后的土质变化情况随时调整，操作过程中尽可能的促使片石等移向边缘。在此过程中，要及时用电磁铁等物品将铁质物品吸出，之后再用掏渣筒进行后续的清渣工作，避免因渣土影响工程的质量。

（5）片石的回填。由于在施工过程中发现溶洞，尽管后续的回填已经将溶洞填满。但是由于从根本上来说，溶洞的地形地质都不稳定，容易出现地块松动或其他影响灌注桩稳定的情况。为了避免因上述情况造成孔洞内部质地松软最终给后续的冲程和施工造成不必要的麻烦，在保證其他施工要素稳定的前提下，就会向孔洞内部回填片石，以保证内部施工面处于较硬的状态，使钻头能够稳定正常的工作。

五、结语

工程质量关乎人民的生命财产安全，决不可马虎大意。钻孔灌注桩作为被广泛采用的深基础形式，其在现代建筑领域的重要性不言而喻。塌孔事故作为影响钻孔灌注桩质量的重要影响因素必须被施工单位所重视。对于施工过程中塌孔事故的发生，实际经验告诉我们片石回填是有效处理塌孔事故的手段。此种方法不仅为施工方节省了时间，又有效的避免了断桩等其他事故的发生，为工程的整体质量提供了强有力的保证，值得推广和借鉴。

参考文献：

[1]刘吉士；张俊逸；陈亚军.桥梁施工百问[M].北京，人民交通出版社，2003

[2]王国清.公路工程质量缺陷及防治措施百问[M].北京：人民交通出版社版，2002

[3]张宏.灌注桩检测与处理[M]，北京：人民交通出版社，2000