旋挖钻孔灌注桩塌孔处理技术研究

唐彬

摘要：桩基工程中桩机的挖掘是整个工程的重点，提高工程的质量和工程的施工效率，就采用了旋挖钻孔成桩技术。这个技术主要是利用液压先导控制旋挖钻机的斗式钻头，它是通过自身的压力进入土壤，然后将泥土取出，进行自动化作业，有效节省了人力，提高了工程的质量和施工效率，比传统的灌注桩法更为简单。

关键词：旋挖钻孔;灌注桩;塌孔;处理技术

引言

土建桩基施工中，以不同成孔方式为根据，主要由钻孔、沉管及人工挖孔等灌注桩组成，机械钻孔灌注施工常用于土质类地段。而以钻孔机械钻头是否水层施工为根据来看，包含泥浆护壁成孔及套管护壁等。面对钻孔灌注桩施工中的塌孔事故，为了控制钻孔灌注桩质量，就必须尽快将孔桩塌孔处理。

1塌孔处理方法

1.1多次灌注低标混凝土法

孔位出现较严重的塌孔，旋挖钻机无法开孔。塌方土体用挖掘机清除后，低标混凝土回填，常温下混凝土凝固硬化后强度达到75%，继续用旋挖钻机钻进，如果出现塌孔采取相同的工序进行处理至成孔为止，如此就会有混凝土护壁成为塌孔处的孔壁，以规避塌孔。该方法施工速度快，但需要重复钻孔，会产生更多旋挖钻机费用，成本相对偏高。

1.2冲击成孔法

于塌孔位置处用片石填满并超出1～2m，通过冲孔打桩机的运用成孔。实际冲击中，反复挤压孔壁会使其达到密实，能规避桩孔塌孔的可能。该方法涉及大量片石和多台冲孔打桩机的应用，会有较大增加成本，且施工速度较为缓慢。

1.3下全长钢护筒法

将桩心点预先放出，全场钢护筒送达后，通过长臂履带式挖掘机的应用，结合振动锤将全场钢护筒装夹并与点位对准，振动下沉至适当位置后对桩位复查，在允许范围内控制桩位误差，全场钢护筒内旋挖钻机钻孔至桩底设计标高，将钢筋笼下放并进行混凝土灌注成桩，初凝前借助振动锤拔出长护筒也可以不拔出钢护筒。该方法施工速度较快，但涉及在技术上垂直度偏差的调整，长臂履带式挖掘机的使用、全长钢护筒的制作，会大幅增加施工成本。

2塌孔处理技术应用

2.1土夹石回填后二次成孔

（1）塌孔情况。首根桩成孔到达地面下11m处时，旋挖机耗时20min成孔，成孔深度维持不变，该桩孔可能已塌孔，结合强光电筒发现有孔壁坍塌现象出现在桩孔内地下11m处。该桩孔即刻停止施工。

（2）处理方法。将水泥掺入土石比为6∶4的土夹石中并回填，通过旋挖机钻头的应用，在回填的同时压实，完成回填后间隔2d实施二次成孔，到达该位置时不再有塌孔现象产生，成功完成首根桩塌孔处理。

（3）应用效果。该方法实际运用中，施工简单且方便，处理时间短且造价低，成孔过程发生于较小黏土段的塌孔处理中十分适用。

2.2低强度混凝土回填后二次成孔

（1）塌孔情况。与首根塌孔桩相隔8m处的第2、3根塌孔桩，首根桩塌孔后停止施工，而后开展第2根桩桩孔成孔，此时依旧有塌孔情况出现在成孔中11m位置处，施工即刻停止，第3根桩孔成孔作业开始，但依旧有塌孔情况出现。

（2）处理方法。将水泥掺入土石比为6∶4的土夹石中并回填处理首根桩后，该桩孔采取同样的方法进行处理，土夹石回填后二次成孔到达塌孔位置处，再次发生塌孔现象，此时采取C15混凝土回填处理，回填到达塌孔位置顶部，但仍然会出现塌孔现象。第2根桩不扩孔，在塌孔位置顶部处实施C15混凝土回填的方法失败。之所以如此是因为，混凝土回填时只能到达塌孔位置顶部，无外力施加在混凝土上部，凭借部分混凝土回填自重，基本无法用混凝土将塌孔部分区域全部填充，此时无法充分挤密融合塌孔区域土体为整体，原塌孔位置下方1.5m处的成孔中会再次出现塌孔现象。扩孔第3根塌孔（扩至直径1.5m）后，通过C15混凝土浇筑至孔顶，增加塌孔位置混凝土的挤密力，让塌孔部位区域全部填充。当混凝土强度达到75%强度后，桩机重新进行钻孔，施工通过塌孔位置时不再有塌孔现象产生，成功完成二次成孔处理。

（3）应用效果。该方法工艺简单、施工方便，具有较强的适用性，在旋挖桩施工中产生的诸多塌孔情况中能够发挥良好的应用效果，且具备较高的塌孔处理成功率，值得大力推广、应用。

2.3钢护筒护臂处理技术

（1）塌孔情况。第4、5根桩施工期间，有塌孔现象出现在地面下12m位置处，挖掘塌孔处土质，发现内有较松散的圆粒状砂砾和较厚的回填土，表明此处以往有过该类砂砾土质的回填，该类填土约有5m厚，填土标高-11.0～-16.0m，砂礫土没有压实，欠缺足够的黏聚性和稳定性，且存在较大的滑动性。回填C15混凝土前清除孔内已塌孔土方时，清除不够彻底，持续一段时间的施工后，钻孔依然保持在-12.0m的标高，为了避免施工作业继续会引发大面积塌孔，施工作业立刻停止，通过回填C15混凝土，二次成孔作业在混凝土达到57%强度时开展，成孔后有大面积塌孔情况出现在混凝土回填部位下方2m（地面下14m）处。

（2）处理方法。该桩孔之所以通过多次处理后依旧会发生塌孔现象，基本上是因为该层厚度约为5m的砂砾土层塌孔造成的，为了避免再次发生塌孔现象，需通过相关措施的应用固定5m深度范围内的砂砾层孔壁，或与桩孔分隔，这样能稳定该位置孔壁。通过钢护筒护壁的应用，选择旋挖机向桩孔内垂直压入直径1.2m、长22m的钢护筒，护筒要将砂砾层穿过，到达入岩位置，成孔作业在护筒内开展，成孔至设计桩底标高。在应用了此项技术之后，成功完成了桩塌孔处理作业。

（3）应用效果。钢护筒护壁处理技术在有严重塌孔情况的孔内相当适用，可以用在较为严重的地下水涌水情况、较大流动性的淤泥层和较厚的流沙层、砂砾层。该方法实际应用中不会耗费太长的时间便能完成，且能实现较高的处理成功率。

结束语

总而言之，在当前阶段，旋挖钻机成孔是一项用于成孔作业的施工工艺，面对塌孔现象，在具体处理中应以现场实际情况为根据合理选择处理方案，在对施工进度、工程成本予以综合考虑的基础上，确保塌孔处理方案的科学性、合理性，为桩基顺利施工奠定基础。

参考文献：

[1]贾欣媛，岳大昌，李明，唐延贵.易塌孔地层长护筒+冲抓+旋挖钻孔灌注桩施工工法[J].四川建筑，2021，41（1）：239-241.