钻孔灌注桩桩身质量事故补救措施

王国爱

（甘肃省定西市农村公路建设养护管理处，甘肃 定西 743000）

1 前言

钻孔灌注桩桩基整个施工过程中，不论是钻孔、钢筋笼下放、清孔、导管上拔、浇筑等工序都会受诸多因素的影响，发生桩孔缩径、塌孔，桩身混凝土严重离析甚至断桩、桩底沉垫过厚等工程事故是在所难免的，如何可靠、快速、低耗地处理桩基质量事故，直接影响到工程的质量、安全、工期及造价。

2 项目概况

甘肃黄土地区某二级公路项目，新建中桥1 座、大桥6 座，均为装配式预应力连续箱梁，下部结构桩基均为钻孔灌注桩，共有104 根，桩基均在深度20m 以上，最大桩径200cm，最大桩长6500cm。项目工程建设中3 座大桥（以下简称1 号、2 号、3 号大桥）的部分桩基施工过程中，结合桩基实际情况和特点采用质量补救措施后经检测均达到Ⅱ类以上，1 号桥桩径130cm，跨径为20m；2 号、3 号桥桩径200cm，跨径为40m。

3 桩身质量补救措施

3.1 孔壁坍塌的补救

容易造成孔壁坍塌的原因很多，比如泥浆比重及浓度不符合要求，地下水位有较高的承压力，地下岩层有渗流水或者孔洞，钻孔机具冲击力过大，桩身成孔速度过快，孔壁来不及形成泥膜保护层等因素。1 号大桥下伏基岩为中元古界秦岭岩组地层，岩性系花岩片麻岩，主要矿质成分为石英、钾长石、黑云母，岩质坚硬。该桥0#0 桩长为22m，在冲击钻孔钻进中，发现排出的泥浆中不断出现气泡和泥浆突然漏失，通过现场分析和根据各样数据记录分析，造成该施工事故的原因为钢筋笼触壁造成孔壁坍塌。补救措施：采用回填重新钻孔。判明坍塌位置，并使用黏土回填至坍塌标高1.5m，3-5 天后开钻，如果孔壁坍塌严重时应全部回填并重新埋置护筒。11#1 桩长为24m，安放钢筋笼时出现孔壁塌陷，补救措施：采用提升钢筋笼的处理方法，第一步利用4m 枕木搭建足够承载力的施工提升平台，并开始降水位至钢筋笼顶部外漏1-2m。第二步根据桩的自重、桩周围摩阻力、回填砂摩擦因数等结合提升力公式计算提升力。第三步为调用250KN 吊车2 台，吊筋采用Ф20 钢筋，将钢筋笼垂直起吊。第四步进行二次清孔，清除坍塌物。该方法对钢筋笼加工质量要求高，当钢筋笼提升力过大时不宜采用，施工过程中为避免类似的问题发生，施工人员必须严格按照施工和设计规范进行施工，提前谋划和编制应急预案预防事故发生，下放钢筋笼前，及时调整泥浆比重确保孔壁水压力，保证桩身的完整性。

3.2 缩孔的补救

是钻孔桩施工中最为常见的质量问题

主要原因：

1）地质构造中含有软弱层，在钻孔通过该层中，软弱层在土压力的作用下，向孔内挤压形成缩孔。

2）地质构造中塑性土层，遇水膨胀，形成缩孔。

3）钻头磨损过快，未及时补焊，从而形成缩孔。

其中在2 号大桥4#1 桩长45m 桩基岩性系泥岩及砂岩，主要矿物成份为粘土矿物，岩质极软。因此开始时使用旋挖钻，初期钻孔进度快，当桩身达到30m 处强风化泥岩层时出现缩孔缩径不能保证桩身质量。

补救措施：改用冲击钻并采用优质泥浆，加大泥浆的泵送量，加快钻孔通过钻锤上下反复扫孔的办法使缩径部分达到设计孔径。

3.3 钢筋笼浇筑时上浮的补救

3 号大桥5#0 桩长33m，由于C30 混凝土首次灌注过程中导管埋深度超过2m 以上，使得上层混凝土浇注时间较长，近似于初凝，具有一定强度和粘附性，混凝土与钢筋笼之间具有了一定的握裹力，第二次灌注混凝土速度过快，而此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，出现了钢筋笼上浮现象。

补救措施：立刻停止混凝土的灌注，并准确计算导管埋深和己灌注混凝土的高程，提升导管后再进行灌注，同时放慢灌注速度，混凝土配合比减缓初凝时间。

3.4 桩底沉渣量过多的补救

桩底沉渣量过多主要原因有清孔不彻底或未进行二次清孔，泥浆比重较小或者泥浆注入量不足而难于使沉渣浮起，等待时灌注时间过长，钢筋笼桩吊放时碰撞孔壁等。

桩底沉渣量过多的补救措施：首先进行二次清孔，采用性能较好的泥浆，保证比重在1.25 左右并高出护筒底部90cm，钻头提高至孔底15cm 左右，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30 分钟，同时，在护筒的外侧50 ～100cm 范围内打埋四根保护桩可以起到控制钢筋笼的吊装定位作用。钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会发生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土会坍落在桩底；然后吊钢筋笼，确保其中心与桩身中心保持一致，避免碰撞孔壁，使用冷压接头工艺对接钢筋笼，缩短时间，减少空孔时间，从而减少沉渣，完成钢筋笼吊放后。最后检查沉渣量，如果满足规范要求便开始灌注混凝土，对于导管底部至孔底的距离宜选用为30 ～40mm，确保足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下的1.0m 以上，通过混凝土灌注时的巨大冲击力溅除孔底沉渣，清除沉渣实现补救效果。

3.5 断桩的补救

断桩属于严重的质量事故，主要原因：

1）浇灌混凝土时，测定混凝土表面标高出现错误的操作，造成了导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。

2）导管埋深过大，以及灌注时间过长，混凝造成土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

3）导管埋深过大，灌注时间过长，坍落度过大时会产生离析、卡管现象，造成断桩。

4）断桩的补救措施

（1）接桩法。适用于断桩位置距地面线较近的情况，首先对桩进行声波检测，确定好断桩位置。开挖时使用钢筋箍圈加固的20#素混凝土进行护壁，人工凿桩，凿至断桩部位以下，凿去混凝土浮浆及松散层，并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋焊接接长10d 以上，再浇混凝土至设计标高。

（2）钻孔注浆法。对于桩身声波检测出现PSD 值偏大，声波局部畸形，则桩身局部有离析、缩径，可用钻机钻到质量缺陷下1 倍桩径处，进行清洗后高压注射高强水泥浆。

4 结语

钻孔桩事故补救措施的方法有很多，操作起有一定的难度，如有不当都会对建设工程的质量、进度和安全造成不可忽视的影响。因此，桥梁钻孔灌注桩施工，应采取各项预防措施，并制定相适应的补救措预案，双保险，做到每道工序严格按照规范标准化施工，加强现场技术人员业务培训，树立质量安全意识，落实责任，工作任务分工明确，尽最大努力杜绝事故确保桩基质量。