旋挖钻孔灌注桩常见施工问题的防控举措探讨

樊鹏

摘 要：旋挖钻孔灌注桩作为当下最为常用的桩基施工工艺，其工艺较为复杂、涉及环节众多，以至于施工之中易出现各类施工问题，影响桩基施工的顺利进行与桩基的施工质量。对此，本文就旋挖钻孔灌注桩各类常见施工问题的成因与防控予以简要探讨，以供借鉴参考。

关键词：旋挖钻孔灌注桩;施工问题;成因分析;防控举措

1 旋挖钻孔灌注桩常见施工问题的成因分析

1.1 卡钻

卡钻的成因主要为：（1）钻斗转速过快或一次性钻进过深，钻头内碎石从排水口挤出，夹在钻头与孔壁的空隙而导致卡钻;（2）孔壁存在的探头石未勘察到造成卡钻;（3）孔位出现偏斜而造成卡钻;（4）孔径变小导致卡钻。

1.2 埋钻

埋钻的成因主要为：（1）钻进进尺太长未提钻，以致过多的沉渣埋住钻斗，或是钻进过程中出现塌孔而发生埋钻;（2）向上提钻时因操作失误拉断钢丝绳而导致钻头或钻杆被埋;（3）工作扭矩过大，以致钻杆出现断裂，提引器损坏而导致埋钻。

1.3 孔壁坍塌

塌孔的成因主要为：（1）地质较差地段稳定性差，处理不当发生塌孔;（2）钻进操作失误，钻头晃动或提钻时与孔壁发生碰撞导致塌孔;（3）钢筋笼吊放时出现偏斜，刮蹭孔壁导致孔壁坍塌;（4）泥浆质量差，不能有效进行护壁而造成孔壁坍塌。

1.4 桩孔偏斜

桩孔偏斜的成因主要为：（1）钻机未按要求校核钻杆垂直度，致使钻杆钻进时未严格垂直而导致孔位偏斜;（2）钻机就位时未固定牢靠，以致钻孔时钻机晃动而导致桩孔钻偏;（3）桩基处于軟弱地层或软硬不一的地层，使得钻头受力不均而出现钻偏;（4）对于施工土层内的探头石未提前探明，钻头接触时方向改变出现钻偏。

1.5 沉渣超标

沉渣超标的成因主要为：（1）护壁泥浆质量差，以致钻进过程中孔壁坍塌而导致沉渣过厚;（2）砂质地层钻进时，不可避免的会有砂混入并沉至孔底而造成沉渣超标;（3）钢筋笼下放操作不规范，碰撞孔壁造成孔壁坍塌形成沉渣;（4）清孔不彻底，致使沉渣超标。

1.6 断桩

断桩的成因主要为：（1）桩身灌注过程中，因过度振捣砼离析降低砼强度，在外部扰动影响下出现断桩;（2）砼配比不当，灌注时出现堵管导致灌注被迫中断引发断桩;（3）提拔导管时碰撞钢筋笼，致使孔壁坍塌、桩身夹泥而引发断桩;（4）导管提拔不及时、埋深过大难以拔出，且处置时间过久致使先灌注砼初凝，桩身形成软弱夹层而导致断桩。

2 旋挖钻孔灌注桩常见施工问题的防控举措

2.1 卡钻的防控

（1）严控钻进速度及深度，一次钻进应小于1/3钻斗高度，以防止上方碎石落到钻头与孔壁间隙而造成卡钻;（2）提钻时不宜过快，以免孔壁探头石卡住钻具而导致无法拔出;（3）钻进施工中应及时检查钻头的磨损情况，对于磨损严重的应及时更换或补焊，以免钻头磨损过度出现缩径影响孔壁与钻头间隙;（4）及时探测孔壁凸出的探头石，并在提钻时反转钻头避免卡钻。

2.2 埋钻的防控

（1）严控钻头钻进的深度，钻进施工中应结合地质情况随时调整泥浆参数，确保泥浆护壁的稳定性;（2）合理控制钻头钻进的垂直度，提钻时应严密监测卷扬机压力，一旦检测发现提钻时的压力发生改变，则应立即调整方向;（3）提升装置的钢丝绳磨损情况应做好经常性检查，一旦发生破损、断丝超标，则应立即更换钢丝绳;（4）钻进施工中，应及时做好连接销、钻杆、提引器等的检查与养护，确保均处于良好的工作状态。

2.3 孔壁坍塌的防控

（1）钻孔作业前，应组织相应人员加强地质勘察、熟悉地勘报告，并结合实际地质情况，针对性开展钻进作业，其中，对于流塑土层、流砂土层等稳定性较差的浅表地层，可改用护筒护壁实施钻进;对于流塑土层、流砂土层等稳定性较差的深层地层，可改用粘度较大的优质泥浆护壁，必要时选择聚合物泥浆，进而显著提升护壁的稳定性;（2）钻机就位后应按要求固定牢稳，并采用导向架对钻杆进行控制，确保钻孔平稳钻进，减少钻杆晃动而导致的孔壁坍塌;其次，钻进时应严格控制进尺量，一次进尺不得过大，并结合地质条件合理控制钻机压力，以免压力过大而导致的钻头晃动;同时，钻斗提升及下放时，应缓慢平稳保持垂直下放，防止操作不当碰撞孔壁而出现塌孔;（3）钢筋笼制作应规范，防止操作不当导致钢筋笼变形。钢筋笼吊放应平稳，并严格进行垂直度检测与校核，防止钢筋笼倾斜碰撞孔壁;（4）合理选择优化护壁用泥浆参数，对于地质条件较差地段应适当增加泥浆粘度，以有效保证泥浆的护壁成效。

2.4 桩孔偏斜的防控

（1）安装钻杆时，应按要求严格进行钻杆垂直度检测，对于垂直度超标的应及时进行调整，以免钻进时累计偏差而导致桩孔偏斜;（2）桩孔深度通常较大，这就使得钻杆的下端极易在压力的作用下发生晃动，因此，可通过安装导向架的方式引导钻杆平稳钻进;（3）钻孔作业前，应熟读地勘报告，熟悉施工地质情况，在钻进至软硬地层的转换界限时，应结合岩层情况合理调整钻进参数，并减小压力、慢速钻进，正常通过后再提压正常钻进;（4）严密观测钻进时的地质土层变化，一旦发现钻进状态改变，如加剧振动、钻不动等情况，应立即停钻检查，查明地层是否有石块、探头石等障碍物，然后结合勘察情况调整钻进参数或采取妥当措施。

2.5 沉渣超标的防控

（1）综合桩孔地勘结果，合理配置泥浆，确保泥浆粘度、比重等参数满足护壁要求。例如，在砂质土、粘土等条件下钻进时，泥浆参数及指标控制如下，泥浆比重约1.02～1.10，粘度约18 s～22 s，砂率≤4%，pH值>7;（2）在吊放钢筋笼作业前，依照泥浆护壁的相关要求，将孔内泥浆置换为优质泥浆，以降低孔内泥浆的含砂率，防止含砂率过高对沉渣的影响。同时，下放钢筋笼时，须严格校核笼体垂直度，若下放过程中受阻不得强行加压下放，以免笼体碰撞孔壁造成沉渣;（3）导管下放后，对沉渣厚度进行检查，若沉渣过厚，可通过气举反循环对孔底沉渣进行二次清孔。采用该方式进行沉渣清理时，须严格控制压气流量、清孔时长，并注意置换泥浆的质量，以免较大气流冲击造成塌孔。

2.6 断桩的防控

（1）加强灌注砼原材料的质量控制，严控砼配合比，防止配比不当造成的砼离析，同时，合理控制运输及振捣环节砼质量，防止运输颠簸、振捣过度而导致的砼离析现象;（2）严格控制灌注砼的流动性、和易性，以减少灌注时的堵管情况。砼运至现场后，应由专人对砼各项工作性能进行检测，对于坍落度、流动性不满足要求的不得进行灌注;（3）导管下放前，应对砼首灌方量及提拔导管节点予以精准计算，确保首灌砼方量能够有效满足导管埋深的要求，即砼首次灌注后导管埋深应≥1 m，以免泥水进入导管底部形成夹泥而引发断桩;（4）桩身砼灌注应保持连续不中断，且灌注时应根据导管提拔节点及时提拔，防止导管埋深过大造成埋管而影响正常灌注。同时，还应避免拔管过早或拔管过多造成导管拔空，而导致桩身夹泥引发的断桩。

3 结语

旋挖钻孔灌注桩的成孔、成桩工艺相较复杂，施工之中难免受诸多因素影响而出现诸如卡钻、埋钻、塌孔、串孔、漏浆、桩孔偏斜、沉渣超标、断桩等施工问题。对此，应全面加强施工监管，抓好细节与关键，出现问题及时妥当处置，以为桩基工程的顺利、优质完成“保驾护航”。

参考文献：

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