钻孔桩的质量问题及其处理

2010-08-15许晓红

山西建筑 2010年23期

许晓红

混凝土钻孔灌注桩具有单桩承载力高、无噪声、无振动、无侧向挤土、适应范围广等优点在建筑领域得到广泛应用。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，采取必要的措施是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。本文根据作者多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验，简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施，旨在为类似工程提供借鉴。

1 坍孔

1)原因分析:泥浆比重不当，水头高度不够，钻头转速过快或空转时间过久。2)预防方法:选用高质量的黏土泥浆，如果是砂层宜用比重大，粘度高的泥浆。3)应对措施:发生孔口坍塌时，立即拆除护筒，并回填钻孔，重新埋设护筒后再钻进。发生钻孔内坍塌时，可用测深锤丈量孔深，若与钻进深度不符说明已经坍塌，根据地质情况分析、判断坍孔位置，然后用砂黏土混合物回填钻孔到超出坍孔位置以上为止，并暂停一段时间使回填土沉积密实，水位稳定后方可继续钻进。

2 钻孔偏斜

1)原因分析:产生偏斜原因主要有地质条件、技术措施和操作方法三个方面的问题。2)应对措施:发现偏斜后，先查清偏斜位置和偏斜程度，然后进行处理。

目前处理钻孔偏斜多采用扫孔法，将钻头提到偏斜位置吊住钻头缓缓旋转扫孔，并上下反复进行，使钻孔逐渐正位。

3 钻孔漏水

3.1 原因分析

1)透水性强的砂砾或流砂中，过稀的泥浆向孔壁外漏失很大。2)埋设护筒时，回填土夯实不够或护筒制作不良，接缝不严密或焊缝有砂眼等造成漏水。

3.2 应对措施

发现漏水时，集中力量加水或泥浆，保持必要的水头，然后根据漏水原因确定处理方法。

4 卡钻

4.1 原因分析

1)未及时焊补钻头，钻孔直径逐渐变小，而补焊后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡钻。2)伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住钻头。3)在黏土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。4)大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。

4.2 应对措施

1)较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放入进孔内，将钻头钩住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上、下、左、右摆动试探，有时能将冲锥提出。2)在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。3)用其他工具，如小的冲锥，小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡钻的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将钻头提出，但要稳住大绳以免钻头突然下落。4)用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准钻头一侧或卡钻处适当冲射一段时间，使卡点松动后强行提出。5)用以上方法提升钻头无效且地质情况良好不宜坍孔时，可试用水下爆破提钻法，将炸药(0.5 kg～1 kg)分2个～4个爆破点用测绳放入钻头底部，而后引爆，震动钻头，再及时利用钻机将钻头提出。

5 导管进水

5.1 原因分析

1)首次灌注混凝土时，由于灌满导管和导管下口至桩孔底部间隙所需的混凝土总量计算不当，使首灌的混凝土不能埋住导管下口，而是全部冲出导管以外，造成导管底口进水事故。2)灌注混凝土中，由于未连续灌注，在导管内产生气囊，当又一次聚集大量的混凝土拌合物猛灌时，导管内气囊产生高压;将两节导管间加入的封水橡皮垫挤出，致使导管接口漏空而进水。3)由于接头不严密，水从接口处漏入导管。4)测深时，误判造成导管提升过量，致使导管底口脱离孔内混凝土液面，使水进入。

5.2 应对措施

首灌底口进水和灌注中导管提升过量的进水，一旦发生，停止灌注。利用导管作吸泥管，以空气吸泥法，将已灌注的混凝土拌合物全部吸出。针对发生原因，予以纠正后，重新灌注混凝土。

6 导管堵管

6.1 原因分析

1)由于各种原因使混凝土离析，粗骨料集中而造成导管堵塞，或混凝土坍落度小。2)由于灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，使混凝土堵管。

6.2 应对措施

1)灌注混凝土时要严格控制清孔后泥浆指标(比重、含砂率、粘度、胶体率等)、混凝土指标(坍落度、和易性);2)一般通过上下抖动导管即可，严重堵管时，可用长杆冲、捣或用振动器振动导管。若无效果，拔出导管，用空气吸泥机或抓斗将已灌入孔底的混凝土清除，换新导管，准备足够量的混凝土，重新灌注。

7 钢筋笼在灌注混凝土时上浮

7.1 原因分析

混凝土由漏斗顺导管向下灌注时，混凝土的位能产生一种顶托力。该种顶托力随灌注时混凝土位能的大小，灌注速度的快慢，首批混凝土的流动度，首批混凝土的表面标高大小而变化。

7.2 应对措施

1)钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。2)灌注中，当混凝土表面接近钢筋笼底时，应放慢混凝土灌注速度，并应使导管保持较大埋深，使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离，以便减小对钢筋笼的冲击。3)混凝土液面进入钢筋笼一定深度后，应适当提导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深，但注意导管埋入混凝土表面应不小于2 m。

8 灌注混凝土时桩孔坍孔

8.1 原因分析

1)灌注混凝土过程中，孔内外水头未能保持一定高差。在潮汐地区，没有采取措施来稳定孔内水位。2)护筒刃脚周围漏水;孔外堆放重物或有机械振动，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。3)导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生坍孔。4)清完孔与混凝土灌注停留时间太长。

8.2 应对措施

1)清孔与混凝土灌注等工序合理安排，清完孔后不宜停留时间太长。2)灌注混凝土过程中，要采取各种措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水。3)用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注。4)如用上法处治，坍孔应不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填黏土，重新钻孔。