钻孔灌注桩施工过程中的常见事故及其处理措施分析

王达虎

摘要：本文首先探讨了钻孔灌注桩施工过程中的常见事故及其处理措施，然后介绍了钻孔灌注桩的质量控制和检测。

关键词：钻孔灌注桩；事故；措施

中图分类号：B845.67 文献标识码：A 文章编号：

1施工中常见问题及防治措施

1.1钻孔事故

1.1.1坍孔

坍孔的原因一般都为钻孔的速度过快，泥浆的强度和质量不达标，钻头和钢筋笼的碰撞，钻孔后长时间不灌注混凝土等。所以要避免坍孔首先要控制钻孔的速度，不能因为施工进度而加快钻机，造成周围的图层冲击而坍孔。其次，在材料准备中，一定要控制泥浆的质量，要按照规定来配置泥浆。钻头在钻孔时要尽量不偏斜，不能下落太快而冲击性地撞击钢筋笼导致坍孔。

1.1.2钻孔偏斜

当桩孔垂直偏差大于一定值时（如桩深度的1/100）即认为发生斜孔，主要因钻头偏离方向造成。桩基倾斜会降低桩基的竖向承载力，造成安全隐患。斜孔产生的原因主要有：1）钻杆导架不垂直，使钻孔从一开始就处于倾斜状态；钻架稳定性不好或钻机部件松动，使钻孔过程中产生倾斜。2）在不均匀地层中钻孔，横向地层的软硬不均匀。3）钻进过程中遇到未勘测到的较大体积坚硬孤石等硬物，造成钻头偏移。

防止产生斜孔，采取以下措施：1）保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，可通过检查吊杆钩、转盘中心和桩位中心三点是否共线来确定，并注意在成孔过程中定时检查和校正。2）钻头、钻杆接头逐个检查调正，不能用弯曲的钻具。3）在坚硬土层中不强行加压，应放慢钻进速度并吊住钻杆，直至钻头沿磨出的小槽正常钻进，否则应换用筒式和笼式钻头。4）对地下障碍预先处理干净。5）对已偏斜的钻孔，控制钻速，慢速提升及下降往复扫孔纠偏。

1.1.3掉钻落物

卡钻时，操作不当，钻机周围的杂物清理不当，致使工作人员不小心将杂物落入钻孔内，钻机再操作不当，致使反转，钻杆脱落冲击钻头，钻头的质量差，导致钻头掉落等原因。故在钻孔操作时，需要注意钻机电源线的接入，不能反接，钻机周围的地表清理干净，避免铁杆等杂物在施工过程中掉落到钻孔内，卡钻时，要注意不可强行提升钻杆，防止钻杆断裂掉落到钻孔中。

1.1.4缩颈

桩孔缩颈不仅使桩基承载力由于桩截面减小而降低，还会造成混凝土钢筋保护层变薄、导致钢筋过早暴露，在地下水作用下产生锈蚀。桩孔产生缩颈的原因一般是混凝土灌注过程中发生孔壁坍塌，此外导浆管上拔速度过快、过高、钻头磨损严重、未及时检修或更换、地层含有膨胀软土或黏土泥岩等因素也会造成桩孔缩颈。

防止钻孔缩颈的措施：1）在保证质量的前提下快速钻进，并尽快浇筑混凝土，使孔壁自由变形的时间缩短，并利用混凝土产生的侧压力将桩孔内土层释放的应力抵消掉。2）在钻孔施工过程中，探孔器应与孔径相匹配，并在条件允许的条件下尽量采用带保径装置的钻头。注意随时检查孔径的变化情况，采用多次“扫钻”的方法扩大孔径，从而减小或消除缩颈现象。3）钻孔完成后应进行孔径复查，若缩颈在允许范围内，则应尽快安装钢筋笼和浇筑混凝土，以通过缩短成孔与灌注时间差的手段减少孔径变形时间，达到减小缩颈的目的。

1.2灌注水下混凝土时常发生事故

1.2.1导管进水

初始沉入的混凝土量不足，致使砼埋入量少或没有埋入导管，周围的水在水压的作用下渗入到水中，或水位在勘测时有误，致使水流入导管中，其次是导管的橡胶圈质量不合格，水沿着橡胶圈流入导管中。为避免导管进水，一定要严格控制混凝土的灌注，检查设计水位标高和实际的水位、导管的质量、连接得是否严格，以确保灌注桩的质量。

1.2.2卡管

由于混凝土灌注时间过长、骨料集中、坍落度小使混凝土发生处凝和离析导致混凝土卡管，导管在提升过程中卡在钢筋笼上。在灌注混凝土时要控制坍落度在18~22cm，掺入外加剂等，在灌注过程中要保持孔内水头，测量井孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，在提升导管时，要缓慢提升防治撞到钢筋笼。

1.2.3钢筋笼上浮

在现浇钢筋混凝土桩基施工中，随着混凝土不断灌入桩孔，钢筋上浮现象时有发生。其带来的后果是钢筋笼顶面超出设计标高，而底面未达到设计深度，从而导致钢筋锚固长度不满足设计要求，严重影响桩身质量。出现钢筋笼上浮的原因很多，除了导管提升挂钩等一些显而易见的原因外，主要是混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下2～3ｍ时，混凝土灌注的速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，起反冲力（顶托力）大于钢筋笼的自重所引起的。另外一点就是在刚开始时由于混凝土的量过多引起导管埋深过大，这样对钢筋笼的反冲力也越大，从而引起钢筋笼的上浮。

为防止钢筋笼上浮采取以下措施：将钢筋笼的部分或全部主筋延长至孔底，使混凝土对钢筋的握裹力与钢筋笼的浮力和顶托力相互抵消；钢筋笼顶部钢筋与空孔牢固固定，如采取焊接等措施；在钢筋笼上设置“倒刺”，增大与混凝土间的锚固力；严格控制混凝土质量，坍落度控制在18±3cm，混凝土和易性要好。混凝土进入钢筋笼后，混凝土上升不宜过快，导管在混凝土内埋深不宜过大，严格控制在10m以下，提升导管时，不宜过快，防止导管钩钢筋笼将其带上。

1.2.4灌注混凝土时塌孔

由于混凝土在灌注时速度过快，混凝土的质量分布不均匀，导致在下落时压力过大，导管倾斜，混凝土在灌注时没有搅拌均匀，坍落度过小等原因造成。在灌注时遇到塌孔，要及时处理，可以按接桩来整理后续工作，或者洗出全部混凝土重修钻孔，再次灌注混凝土。严格控制混凝土的质量，不能出现离析等问题，混凝土的坍落度和速度要控制在一定范围，防治过小的坍落度和过快的速度致使塌孔。

1.2.5断桩夹泥

由于在灌注中提升导管速度过快，使导管脱离混凝土而引起断桩。混凝土的质量没有达到要求，在施工中，混凝土不均匀沉降，孔壁的不光滑致使附着大面积的混凝土而导致断桩夹泥。

防止断桩发生采取以下措施：1）做好施工组织设计。合理安排人员、机械设备，备足材料；做好各种意外情况下的应急预案，最大程度保证灌注工作的连续性。2）严把原材料关。灌注用混凝土不得含有超大颗粒和异物。3）保证配制材料的性能满足相关要求，如泥浆含砂量不能过高，混凝土应具有良好的流动性和和易性。4）再灌注混凝土连续浇筑。两次灌注时间间隔应短于混凝土初凝时间。不能满足或满足有困难时，后续灌注前应先钻入一定深度，然后再正常灌注。5）严格记录灌注进度，尤其是导管埋入深度，防止泥浆混入混凝土形成软弱夹层。

2质量控制和检测

2.1质量控制

对于钻孔灌注桩的质量问题有很多，例如桩身混凝土的强度小于设计要求，桩身结构不完整，夹泥，露钢筋，断桩，桩底沉渣太厚，桩壁附着泥浆太厚等。产生这些质量问题的原因有：不按要求配比制备混凝土；浇注时导管渗水导致混凝土离析；运输浇注时混凝土离析；坍落度过小，搅拌放置时间过长，钢筋笼露筋；施工中停电；设备使用不规范等。故要严格控制钻孔灌注桩的施工质量。钻孔灌注桩的质量控制标准包括成孔质量控制标准、桩端沉渣质量控制标准、钢筋笼的制作安装质量控制标准、材料质量控制标准等。质量的控制作业包括人、材、机等因素。钻孔灌注桩质量上允许的偏差：①钻孔的中心位置偏差：单孔不大于10cm,排孔不大于5cm;②钻孔的孔径不小于设计；③钻孔的孔斜度：直孔小于1:100，斜孔小于设计余方±2.5%；④钻孔的孔深不小于设计要求。控制目标是成桩工程中的各项指标，包括桩位，桩长，桩径，孔底沉渣，混凝土质量，桩身的完整性、连续性、均质性，桩的极限承载力等都应满足设计规范的要求。

2.2质量检测方法

（1）混凝土试拌件检测：确定承载力，根据经验判断完整性；（2）超声波法检测：判定桩身的完整性和连续性；（3）钻孔取芯样检测：检测桩长，桩身混凝土强度及桩底沉渣厚度和岩土性质，料定桩身完整性；（4）高应变动力法检测：确定承载力，判断桩身完整性；（5）低应变法检测：判断桩身完整性。

3结语

综上所述，在钻孔灌注桩的施工中，首先要做好地质的勘察、施工地点的整平、土质的夯实。在钻孔灌注过程中要严格按照施工工艺来实施，在灌注混凝土、钻杆提升时一定要控制好机械的操作速度和施工的进度，在遇到突发问题时，重点保证施工质量等。

参考文献：

[1]苟永斌.浅谈钻孔灌注桩施工中常见的质量问题和防治措施[J].科技风,2011(1).

[2]王华礼.钻孔灌注桩施工常见质量问题分析及其处理[J].科技风,2011,(9).