冲孔灌注桩施工中常见问题与预防措施

杨雷

摘 要：冲孔灌注桩的主要优点是施工简便、操作易掌握、可连续施工，施工效率高，成本低，可以通过各种松散、软弱地层，并可冲入基岩，由于其适应性广而被广泛应用于各种桩基础。本文针对冲孔灌注桩成孔、清孔、水下混凝土灌注施工过程中容易出现的事故，提出了预防和处理事故的工艺技术措施。

关键词：冲孔灌注桩；质量事故；预防；处理

1 前言

冲孔灌注桩的优点是施工简便、可连续施工，成本低。由于其适应性广被应用于各种桩基础。由于施工是在水下进行，工作人员无法直接接触到，往往会由于疏忽或其它原因，造成严重的质量事故。

2 冲孔事故的原因及预防处理

2.1 塌孔原因及预防和处理

2.1.1 原因

（1）泥浆相对密度不够或其它泥浆性能指标不符合要求。（2）未及时补充泥浆，孔内水流失等造成孔内水头高度不够。（3）护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振动造成孔口坍塌，继而扩展成较大坍孔。（4）在松软砂层中冲进进尺太快。（5）冲击锥倾倒，撞击孔壁，或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大，造成过大震动。（6）水头太高，使孔壁渗透浆或护筒底形成反穿孔。（7）吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。

2.1.2 预防和处理方法

（1）在松散粉砂土或流砂中冲进时，控制进尺速度，选用高质量泥浆。（2）水位变化过大时，采用升高护筒，增高水头等措施保证水头相对稳定。（3）发生孔口坍塌时，重新埋设护筒后再钻。发生孔内坍塌，回填砂和粘质土到坍孔处以上1m～2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再进行钻进。（4）清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内水头高度。（5）吊入钢筋骨架时对准钻孔中心竖直插入，严防触及孔壁。

2.2 钻孔偏斜的预防和处理

（1）原因。①钻机不平或地面不均匀沉降使钻机底座倾斜导致冲孔倾斜。②冲孔时遇有倾斜度的软硬土交界处或岩石倾斜处。

（2）预防和处理方法 。①安装钻机时要使底座水平，并经常检查校正。②在有倾斜的软、硬地层钻进时，应控制进尺，低速冲进。

2.3 糊钻和埋钻的原因及处理方法

（1）原因。因冲程太大、泥浆粘度过高、钻渣量大，导致冲锥被糊住或被埋住。

（2）预防和处理办法。调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量或向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，减少冲程适当控制进尺。

2.4 缩孔

（1）原因。①钻锥焊补不及时，钻锥严重磨耗。②地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。

（2）预防和处理办法。①及时修补磨损的钻头。②用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径。

2.5 梅花孔的原因及预防办法

（1）原因。①泥浆浓度太稠，转向装置又失灵，阻力大。冲击锥不能自由转动。②冲程小冲击锤刚提起又落下，冲击锥得不要到足够的转动时间。

（2）预防及处理办法 。①经常检查转向装置的灵活性，及时修或更换失灵的转向装置。②选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣。③用低冲程时，每冲击一段换用高一些的冲程冲击，交替冲击修整孔形。④出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。

2.6 清孔后沉淀厚度过大

（1）原因。①清孔不彻底。或清孔后的泥浆比重过大，混凝土的冲击力不能完全将桩孔底部的泥浆反起。②清孔之后到混凝土的开灌时间过长。③灌注混凝土的导管下端距离桩孔底部过高，影响了混凝土的冲击力对桩孔底部泥浆的反起效果。初始灌注的混凝土塌落度过小、流动性差，影响了混凝土的冲击作用而造成底部混浆。导管内壁过于粗糙，影响了混凝土的冲击作用，造成底部沉淀。

（2）预防和处理方法 。①认真检查清孔阶段的岩渣料径，以及清孔后的泥浆比重。②控制好清孔后的停置时间和导管下端到桩孔底部的距离。③控制好混凝土的塌落度，确保其流动性；经常清理导管内壁，以确保其光洁度。

3 混凝土灌注成桩施工事故的预防和处理

水下混凝土灌注是冲孔灌注桩施工各环节中最重要的关键工序。常见事故的预防和处理方法有。

3.1 塞管

因混凝土和易性差、灌注时冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行的现象统称为塞管。

（1）原因。①灌浆结束后未及时清洗，导管内壁附有水泥硬块，造成水泥栓塞无法顺利通过，形成堵塞。②在导管安放过程中，接头密封性能差，灌浆过程中出现接头漏水，在导管接头处形成砂石栓塞，造成堵塞。

（2）预防和处理方法。①首斗混凝土灌注前，应将灌浆导管提离桩底0.30m，确保水泥栓塞顺利通过。②灌浆结束后，清洗导管；安放导管时，检查管内是否存在水泥硬块和异物，如有应及时清除。③在安放导管过程中，安装好接头密封圈，避免接头漏水。

3.2 埋管

3.2.1 原因

导管被混凝土埋死，无法往上提动的现象，习惯上称为埋管。

（1）导管埋入混凝土面以下深度过大，未及时拆除导管，造成导管埋死。（2）在灌浆过程中，因外部停电或发电机组出现故障。

3.2.2 预防和处理方法

（1）灌浆过程中，导管应保持合理的埋深。（2）现场应配备运行良好的发电机组，以备外部停电等情况下使用，避免埋管事故。

3.3 鋼筋笼上浮

3.3.1 原因

（1）钢筋笼顶部未加支撑或支撑未固定牢固；（2）混凝土面达到钢筋笼底部时，导管埋深过浅，浇注速度过快，使混凝土对下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼重力所引起的。

2.3.2 预防和处理方法

（1）为防上浮，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于笼底2m以上，即可恢复正常灌注。（2）当出现上浮时，停止灌注，利用护筒、漏斗和钻机等设备对其进行控制，放慢速度继续浇注。

3.4 桩身夹泥或断桩

施工中泥浆或泥浆与水泥砂浆混合物把灌注的混凝土隔成上下两段，使混凝土变质或截面积受损，形成断桩。

3.4.1 原因

（1）灌注时间长，混凝土失去流动性，而继续灌注的混凝土冲破表层而上升，将混有泥浆的表层覆盖包裹。（2）导管提升过猛，导管埋入混凝土深度不足，形成断桩。（3）混凝土每次的灌注高度不足或由于导管埋深统计错误引起断桩事故。（4）当混凝土卡管或严重漏水，拔出导管处理故障后，未将已灌注的混凝土清除，就恢复灌注也会形成断桩。

3.4.2 预防和处理方法

（1）浇注设备要满足混凝土连续施工要求，在灌注混凝土前，要对导管进行泌水试验。（2）在离地面较浅时，可清出新鲜混凝土，再浇注混凝土至设计标高。（3）离地面较深时，应分析原因。对计划重做的桩，按新孔灌注混凝土。

4 小结

虽然我们对冲孔桩已有一定的认识，但是由于冲孔桩是一种施工中桩孔和桩身均不可见的桩基形式，与人工挖桩、锤击预制桩等桩孔或桩身可见的桩基形式相比，要确保冲孔桩的施工质量，将面对更多的困难。故此，我们在施工时，对冲孔桩施工工艺一定要有深入的理解，冲孔桩的施工质量才有保证。

参考文献：

[1] GBJ 202-83.地基基础设计与施工规范[S].

[2] GB 50202-2002.建筑地基基础施工质量验收规范[S].

[3] GB 50299-2008.建筑桩基技术规范[S].