商洛道路工程公司 陕西商洛 726000
摘要：钻孔灌注桩具有承载力大，对场地条件要求不高，施工速度快、生产安全等优越性。但在桥梁桩基础施工中，由于各方面原因会出现坍孔、卡钻、埋钻、夹层、断桩等各种施工难题，本文从钻孔灌注桩的施工工艺、事故原因、防治措施等方面进行论述。
关键词：钻孔；坍孔；卡钻；漏浆；灌注水下砼
1 引言
钻孔灌注桩是目前桥梁工程基础普遍采用的基础形式，它具有施工设备简单、工速度快、生产安全等优越性，但其属隐蔽工程，受地质、埋置深浅及桩的承载形式、截面面积等因素影响，施工时会出现各种故障，如何预防一些可以避免的工程事故，以及出现事故后又该如何处理。本文结合商洛市东龙山特大桥建设工程中钻孔灌注桩施工，分析冲击钻钻孔灌注桩施工中出现事故的原因及防治措施。
2 钻孔事故原因及防治措施
2.1 坍孔
在钻孔过程中，如果发现钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示有孔壁坍陷迹象或地下空洞。
2.1.1 造成坍孔原因
（1）土质松散，泥浆相对密度不够，泥浆护壁不好，使孔壁未形成坚实的泥皮状态。
（2）松软地质层（粉质粘土）钻进过快，空钻时间过长，或冲程太大。
（3）出渣后未及时补充泥浆，或由于地质原因孔内出现透水层，使孔内泥浆流失造成孔内水头高度不够，或孔内水位低于地下常水位。
（4）护筒埋置过浅，周围未用粘土紧密填封，下端护筒孔口漏水、或孔口长期浸泡松软。
（5）有重型机械在周围作业，震动强度过大，或钻机接触护筒，震动使孔口坍塌。
（6）清孔后泥浆的相对密度、粘度等指标降低，清孔时间过长或停顿时间过长，或将泥浆循环管口直对孔壁。
（7）吊放钢筋笼时碰撞孔壁。
2.1.2 防治措施
（1）重视护筒埋设环节，在松散易坍的土层中，护筒的埋置深度适当加大，周围必须用粘土紧密填封，确保护筒埋置稳固、严密。
（2）选用优质泥浆，随时注意控制泥浆比重，在松散粉砂土或流砂中钻孔时，应选用较大比重、粘度的泥浆。
（3）控制孔内水位，始终保持孔内水位高于地下水位，地域性水位变化过大时，采取增高水头、提高护筒等方式保证水头的稳定。
（4）控制钢筋笼的吊放，搬运、吊装钢筋笼时，防止变形，吊放时对准孔位，使钢筋笼缓慢、顺直、匀速下落，谨防碰触孔壁，钢筋笼焊接应加快速度，尽可能缩短沉放时间。
（5）清孔时应指定专人负责补水，既要保证钻孔内必要的水头高度，又要保证供浆管不正对孔壁，冲刷孔壁。
（6）控制砼待灌时间，灌注砼时，提高导管的拆装效率，尽可能缩短砼的灌注时间。
（7）发生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填片石和粘土（或砂砾和粘土）混合物到坍孔处以上1～2m，小冲程锤击，挤压护壁，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。
（8）因地质原因造成塌孔的，如遇溶洞、暗河、流沙层等，则会同业主、设计、监理等部门研讨处理方案，由上级部门出台相关措施办法，方可进行施工。
2.2掉钻、埋钻、卡钻
钻头脱开钢丝绳掉入孔内视为掉钻，掉钻后坍孔将钻头埋住视为埋钻，钻头卡在孔内无法上下运作视为卡钻。
2.2.1 掉钻、埋钻、卡钻原因
（1）操作不当，强提、强扭，使钢丝绳超负荷断裂。
（2）钢丝绳绳卡锚固不牢固或是过度陈旧、磨损断丝严重未及时更换。
（3）机械设备故障、电力故障引发。
（4）冲击钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔，或孔内有探头石等均能发生卡钻。
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（5）钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起卡钻现象。
（6）由于地质塌孔、坠落物等方面原因，落下的材料等造成卡钻、埋钻。
2.2.2 防治措施
（1）经常检查机械、电力等，经常检查钢丝绳及联结装置的磨损情况，及时更换磨损件，防止掉钻。
（2）熟悉桩位地质情况，用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻。
（3）为了便于掉钻后打捞，需在钻锤上预先焊接打捞环，再在打捞环上缠绕钢丝绳等。
（4）对于掉钻，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。
（5）对于埋钻，较轻的是糊钻，此时应对泥浆稠度，钻渣，进出口，排渣设备进行检查、计算，并控制适当的进尺。
（6）钻孔壁出现局部坍塌且大部分钻孔壁处于稳定时造成埋钻，直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。
2.3 漏浆
护筒外壁向外侧冒水或泥浆成为护筒漏浆，护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏泥浆的现象称钻孔漏浆。一旦漏浆，护筒内水头降低，孔内压力并得不到保障，易引发坍孔，也会造成护筒倾斜、位移及周围地面下沉。
2.3.1 形成原因
（1）护筒埋设太浅，周围填土不密实，或护筒的接缝不严密，或护筒水位差太大，在护筒刃脚或其接缝处产生漏浆。
（2）钻头起落时，碰撞护筒，造成漏浆。
（3）钻孔中遇有透水性强的流沙层、砂砾层或地下水流动的地层。
（4）护筒内水位过高，水柱压力过大，造成漏浆。
2.3.2 防治措施
（1）埋设护筒时，护筒四周土选择含水量适当的粘土，要分层夯实。护筒采用钢制护筒，其主要作用是固定桩位，控制孔口有一定的水头，保护孔口防止塌陷，不穿孔。
（2）起落钻头，要注意对中，避免碰撞护筒
（3）护筒刃脚漏浆，可用粘土在周围填实、加固。
（4）适当降低护筒内的水头。施工中，严格控制好护筒内水位，一般情况下，以保护高于筒外施工水位1.5m为宜。
（5）如护筒严重下沉、位移，则应返工重埋护筒。
（6）因地质原因引起漏浆的，如孔壁漏浆不严重（如地层裂隙），可倒入粘土或填入片石、碎卵石土或增加水泥、锯末等混合材料，以增强护壁。
3、灌注水下砼
3.1夹层、断桩
灌注砼过程中，因导管漏水和导管提漏也是造成夹泥层和断桩原因。
（1）当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使砼强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏。
（2）因泥浆过稠，如果估算或测砼困难，在测量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离砼面，也就产生提漏，引起断桩；
（3）灌注时间过长，而上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故；
（4）导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填入。
3.2防治方法为：
（1）认真做好清孔，防治孔壁坍塌。
（2）尽可能提高砼浇注速度：
a开始浇砼时尽量积累大量砼，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。
b快速连续浇注，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞。
（3）提升导管要准确可靠，灌注砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程。
（4）灌注水下砼前检查导管接口处密封圈是否存在漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。
（5）灌注水下砼前考虑泥浆排放问题，尽量减少污染。
在浇注砼过程中，严格控制沉淀层厚度，严禁过量上提导管，使接头部分产生漏水等情况，将造成砼离析、流动等质量事故，在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理，不得发生泥浆水进入导管的质量事故。
4、结束语
在钻孔桩施工中必须作到每个工序严格按照规范操作，水下砼灌注统一指挥、责任到人，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。以上所述事故原因及防治措施，如有不足之处欢迎指正。
参考文献：
[1]中华人民共和国行业标准.JTG F80/1-2004 公路工程质量检验评定标准。
[2]中华人民共和国行业标准.JTG/TF50-2011 公路桥涵施工技术规范。
论文作者:王攀
论文发表刊物:《基层建设》2016年7期
论文发表时间:2016/7/5
标签：钻孔论文; 泥浆论文; 导管论文; 水位论文; 原因论文; 粘土论文; 水头论文; 《基层建设》2016年7期论文;