混凝土钻孔灌注桩施工中常见质量事故的预防及处理

第４期（总第１７８期）　２０１０年１１月　山西水利科技　ＳＨＡＮＸＩ　ＨＹＤＲｏＴＥＣＨＮＩＣＳ　Ｎｏ．４（Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．１７８）　ＮＯＶ．２０１０　１００６—８１３９（２０１０１０４—３３—０２　混凝土钻孔灌注桩施工中常见质量事故的预防及处理　杨会峰　（山西省水利建筑工程局，太原０３０００６）　摘要：根据多年来在众多水利工程中进行地基与基础处理的施工经验，针对混凝土钻孔灌　注桩施工中经常出现的各种质量事故，提出了相应的预防措施和处理方法。　关键词：钻孔灌注桩；施工；事故；预防；处理　中国分类号：ＴＶ５５３　文献标识码：Ｂ　混凝土灌注桩施工可分为泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业　钻孔灌注桩、沉管灌注桩、爆扩成孔灌注桩、人工挖孔灌注桩　等，其中泥浆护壁钻孔灌注桩是多年来在工业与民用建筑乃　至水利工程中广泛应用的一种基础形式，其具有适应性强、　施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩　的施工大部分是在地面以下进行，属于隐蔽工程，其施工过　程无法直接观察，对成桩质量又不能进行直接开挖验收。如　施工和管理不当，在施工过程中很容易出现一些质量事故，　将严重影响施工进度和整个工程质量。所以分析造成钻孔灌　注桩施工中出现的各种质量事故的原因，从而进行必要的防　范是保证混凝土钻孔灌注桩成桩质量的关键，进而可最终确　保基础工程的安全。　１　各种质量事故及形成原因　混凝土钻孔灌注桩施工中常见的质量事故主要有：偏　孔、孑Ｌ壁坍塌、卡钻埋钻、桩底沉渣量过多、断桩等。　１．１偏孔　偏孔是造孑Ｌ过程中经常会出现的现象。造成偏孔的主要　原因为：①钻机安装不稳，天轮与孔中心不在一条直线上；②　钻进中遇到大卵石或软硬不均的地层；③钻杆的直径和壁厚　过小；④钻机运送过程中振动过大；⑤钻压、转速过大，给进　过快；⑥钻具配重不够；⑦钻头上部没有导正装置。　１．２孔壁坍塌　混凝土灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化　等原因，将会出现因漏水、漏浆等导致孑Ｌ壁坍塌的质量事故。　钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突　然漏失，则表示有孑Ｌ壁坍陷迹象。其事故原因主要为：①护筒　埋设不当，导致变形或形状不合适；②孔内的静水压力不足，　或护筒外部填土不密实，有外部水渗入孔内；③冲洗液选择　不当，不分地层一律采用清水钻进，或泥浆性能达不到要求；　④在松散的地层中钻进速度太快，在孔壁中来不及形成泥　膜；⑤大量漏浆，浆面急剧下降；⑥造孑Ｌ机械在护筒底部造孔　时触动了孔周围的土壤，或沉放钢筋时，碰撞了孑Ｌ壁，破坏了　泥膜及孔壁，造成塌孔。　１．３卡钻埋钻　在造孔过程中，有时会遇到卡钻和埋钻的现象，主要原　因为：①钻速过快，从而导致孔形不好；②钻头上部没有扩孔　装置；③排浆泵的泵量过小或中途停泵，造成钻渣不能及时　排出；④在钻进基岩层时孔壁掉块。　１．４桩底沉渣量过多　清孑Ｌ是混凝土灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节，　通过清孔应尽可能地使桩孔中的沉渣全部清除，使混凝土与　岩基结合完好，提高桩基的承载力。如在施工中发生桩底沉　渣过多，其主要原因有：①由于施工中违反操作规定，清孔不　干净或未进行二次清孔；②当使用的泥浆比重过小或泥浆注　入量不足时，桩底的沉渣浮起困难，造成桩底沉渣堆积；③在　钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将　会发生碰撞孔壁的事故，导致孔壁的泥土会坍落在桩底；④　清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。　１．５断桩　断桩是混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及　泥土填充形成桩的间断，其造成原因如下：①施工中若发生　导管底端距孔底过高，则混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增　大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝　固的混凝土填充。②有时受地下水活动的影响或导管密封不　良，冲洗液浸入混凝土，水灰比增大，形成桩身中段出现混凝　土不凝体。③在浇注混凝土时，由于导管提升和起拔过多，露　出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩　渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。　２各种质置事故的预防和处理　针对以上混凝土灌注桩施工中出现的各种质量事故和　原因，提出了具体的预防措施和处理方法，具体如下：　［收稿日期］２０１０—０５—１０　［作者简介］杨会峰，男，１９７７年生，２００５年毕业于河北工程学院水工专业，工程师。　・３３・

　第４　罄１１月７８　杨会Ｉｌ孥：混凝土毒占孑Ｌ灌注桩施工中常见质量事故的预防及处理　Ｎ０‘４　ＮｖＴｏｔａ＿２０１０ｌ　Ｎｏ一７８　２．１偏孔的预防及处理　针对形成偏孔的原因，其预防措施主要为：①在施工前　应平整场地，对松软的地基应进行换土或加固；②调整钻机　的垂直度，对准钻孔中心；③在易偏孑Ｌ的孑Ｌ段采取导向措施；　④根据地层合理选择钻进参数，不宜用过高的转速；⑤根据　地层和孔径合理选择钻杆规格和钻具配重。　在实际施工中，当发生偏孔时，应根据偏孔的不同程度　分别采取扫、铲、填的方法。扫就是用翼片较多的钻头轻压慢　钻，从偏斜处上方往下扫孑Ｌ，反复多次使钻孔修直；铲孔是用　带有加重管和导正管的工具，从偏移部分铲掉，一般冲程为　２ｍ，铲出台阶后再用扩孔钻头扩大已铲过的孑Ｌ段，铲扩交替，　直到孔底；当纠正困难时，直接回填孑Ｌ斜部位，捣实后再用筒　状钻头减压钻进。　２．２孔壁坍塌的预防及处理　针对孔壁塌孔的形成原因，其预防措施主要为：①按要　求埋设护筒，开孔时避免钻头撞击护筒，并应适当提高护筒　内的液柱静水压力；②根据地层条件合理选择冲洗液，并保　证所选冲洗液的性能；③针对松散地层，适当控制钻进速度；　④防止漏浆、亏浆，并注意及时补浆。　如在施工中已造成不同程度的孑Ｌ壁坍塌现象，应及时采　取合理有效的方法进行处理，不让事故进一步扩大和严重，　具体措施为：①及时补浆、及时堵漏；②当塌孔不严重时，可　采取增大泥浆比重、黏度和提高泥浆面的措施；③对于上部　坍塌时应加长护简，并在四周填好黏土；下部坍塌时，应及时　向孔内填入黏土，将已塌部分全部填实，适当停置３—５天，待　地层呈现稳定状态后，再于钻孔下部重新开孔。④在钢筋笼　的沉放过程中，多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式，然后　用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆，同时，要注意避　免射水压力过大，破坏钻孔的完整。　２．３卡钻埋钻的预防及处理　针对卡钻和埋钻事故，应采取的有效预防措施为：①适　当控制钻速，保持良好的孔形；②宜采用有扩孔装置的钻头；　③采用适当的排浆泵量，保持孑Ｌ底清洁，防止供浆中断；④在　钻进基岩层时，尽量避免掉块。　当造成卡钻和埋钻后，应采取措施进行及时处理，以防　影响施工质量和进度，具体为：如在冲积层中卡钻时，先使钻　具降至原来位置，然后边转边提，直至钻具提出。如在基岩层　中卡钻，应先判明卡钻的原因和程度，对于轻微的卡钻可用　千斤顶、绞车等提出钻具；较严重的卡钻可用锤击振动的方　法解除卡钻事故。　２．４桩底沉渣过量的预防及处理　针对因不同原因造成的桩底沉渣过量，分别采用不同的　预防和处理方法，具体为：①施工中应保证灌注桩成孔后，钻　头提高孔底１０～２０ｃｍ，保持慢速空转，维持循环清孔时间不　少于３０ｍｉｎ，然后将锤式抓斗慢慢放人孔底，抓出孔底的沉　渣；②工程中需采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和黏　度，不能用清水进行置换，③因此，钢筋笼吊放时，务使钢筋　笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。④开始灌注混　凝土时，导管底部至孔底的距离宜为３０～４０ｒａｍ，应有足够的　混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下１．０ｍ以上，以　利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣　的目的。　２．５断桩的预防及处理　针对因不同原因造成的断桩，分别采用不同的预防和处　理方法，具体为：①桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用　冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要　及时灌注混凝土，避免孑Ｌ底沉渣超过规范规定。这就要求在　灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次　混凝土灌注量；②在地下水活动较大的地段，事先要用套管　或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。混凝土灌注　过程中，要确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管　内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多；③施工中应明　确规定，混凝土浇注过程中，一旦开始浇筑，一定要连续完成　整根桩的浇注作业，以确保在混凝土初凝时间内连续浇注。　另在灌注混凝土过程中应避免停电、停水，并随时控制混凝　土面的标高和导管的埋深。提升导管要准确可靠，严格遵守　操作规程，避免埋下质量事故的隐患。　３结束语　针对本文中提到的各种质量事故的预防措施和处理方　法，我局近几年在多项病险水库的除险加固工程和南水北调　工程的施工中得到了很好的应用，均起到了良好的效果，减　少了损失，最终确保了工程的施工质量和进度，可值得同类　工程借鉴。　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇ　ａｎｄ　Ｔｒｅａｔｉｎｇ　Ｃｏｍｍｏｎ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ａｃｃｉｄｅｎｔ　ｉｎ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　Ｃｏｎｃｒｅｔｅ　Ｆｉｌｌｉｎｇ　Ｐｉｌｅ　ｉｎ　Ｄｒｉｌｌ　ＹＡＮＧ　Ｈｕｉ——ｆｅｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｓ　ｔｏ　ｔｒｅａｔ　ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　ｓ　ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ　ｉｎ　ｍａｎｙ　ｖｅａｒｓ　ａｎｄ　ｂｅｉｎｇ　ａｉｍｅｄ　ａｔ　ａｓｓｏｆｔｅｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　ａｃｃｉｄｅｎｔｓ　ｔｈａｔ　ｕｓｕａｌｌｙ　ｏｃｃｕｒ　ｉｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｆｉｌｌｉｎｇ　ｐｉｌｅ，　ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　ｍｅｔｈｏｄ　・　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｆｉｌｌｉｎｇ　ｐｉｌｅ　ｉｎ　ｄｒｉｌｌ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ；ａｃｃｉｄｅｎｔ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ；ｔ　。　ｔｍ。ｎ　・３４・