摘要：冲钻孔桩施工具有施工速度快并且施工效率高的特点，该项施工技术广泛应用于现代桥梁基础工程项目建设中。但是，由于桥梁基础工程没有办法进行基础工程的开挖验收，使得冲钻孔施工质量的控制也成为了施工过程中的难点。而施工通常会因为机械设备选取不当、人员调配、材料质量等多种因素产生各类施工问题，也成为了现阶段施工方需要重点关注的内容。鉴于此，本文就冲钻孔桩施工常见问题及防治对策展开探讨，以期为相关工作起到参考作用。
关键词：冲钻孔桩；常见问题；防治对策
1.工程概况
下垄舞水特大桥全长2525.69m，全桥共635根钻孔桩，桥址位于怀化市鹤城区鸭嘴镇李公湾村（舞水太平溪河口下游约2.1km处），桥址范围地势平坦，桥梁依次跨越沪昆客专隧道、规划高堰路、G65包茂高速、规划舞阳大道、舞水、G209国道（本业大道），桥址上下游两岸居民较多。本桥为双线无缝线路，线间距5.0m，桥上铺设CRTSⅠ型双块式无砟轨道，最大纵坡为20‰，曲线半径为4500m。
2.冲击钻孔桩施工工艺介绍
随着我国孔桩施工工艺进一步发展，在施工上的操作更加方便。从冲击钻孔桩的施工来说，材料与设备等投资都比较可控，且在基础建设施工上被大量使用。在泥浆护壁的作用得以充分发挥的情况下，采取钻孔桩设备完成桩孔的打造，之后采取导管灌注混凝土于桩孔当中。由于此种方法通常在水下完成，难以控制施工质量，因此应在施工过程中控制好每一步工序、质量，桩基混凝土灌注完成后利用有关检验仪器判定桩基施工质量。其中，施工中需要重点注意的是怎样降低钻孔时出现偏孔、卡钻、掉钻、塌孔等情况发生。特别是复杂岩溶地貌的施工，施工前期应通过地质勘查报告、必要时小钻取芯等方式充分了解洞穴的实际情况，如果遇到的溶洞较大，就需要讨论应用冲击钻孔桩的方法与否，切勿盲目施工。
3.冲击钻钻孔施工工艺
3.1钻机就位
立好钻架并安装调整好起吊系统，钻头入孔，对正孔位，同时护筒四周埋设“十”字定位桩，以便随时调整钻机平面位置，保证钻头中心与桩位中心偏差不超过2cm。经监理工程师验收合格后方可开始钻孔。钻孔开始时先启动泥浆泵待泥浆输入钻孔中一定数量后，开始钻进。
3.2钻进时操作要点
①开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃角处，应小冲程低速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。②在砂类土或软土层钻进时，易塌孔。需要控制进尺、小冲程、慢速、大泵量、稠泥浆钻进。③在钻孔钻进过程中注意地层的变化，并及时取样，当发现地质构造与设计地质资料有出入时，要注意及时反馈，重新核对，确定基底标高。④钻孔时分班组连续作业，认真填写施工作业记录，每钻进2m或地层发生变化处均应捞取渣样，渣样应标示、登记并用专用渣盒留存，以便与地址设计资料进行核对。⑤严格控制冲程：在钻孔施工过程中，冲程应严格按照土层变化情况进行调整。通过坚硬密实层或漂石层时采用大冲程（4～5m），最大冲程不能超过6m，防止卡钻，冲坏孔壁或使孔壁不圆。入孔内岩石表面不平，应先投入粘土、片石将表面垫平后在冲击钻进，防止孔位倾斜、塌孔事件。⑥掏渣后或因其他原因停钻后再次开钻时，应由低冲程逐渐加大到正常冲程，防止卡钻。⑦进入基岩后，采用低垂冲击或间断冲击，如发现偏孔应回填片石至孔底30～50cm处，然后重新冲孔，每10～50cm清孔取样一次。遇到孤石时，采用高低冲程交替冲击（注：扣除浮力，钻头自重的80%减压钻进），将孤石击碎或挤入孔壁中。每钻进4～5m时验孔一次。⑧在钻孔排渣或因故提出钻头停钻时，必须保证孔内规定的水头高度和相应的泥浆相对密度和粘度。
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4.常见问题及处理
4.1钻孔缩径
钻孔缩径是冲钻孔桩施工环节中的普遍问题。尤其是在一些软土地区，利用冲钻孔桩技术施工时的钻进压力太大或是钻进速度太快，导致钻具以非常快的速度来穿过淤泥层。但淤泥层本身的性能就容易产生变化，尤其是在受到大量的外力时，土体结构必然手段，让淤泥从钻孔周围进入孔内，并最终导致钻孔缩径。在实际的施工环节中，钻孔缩径非常常见，特别是在一些软硬差距较大的地层施工过程中，还会出现卡钻的现象。通过对各类问题和事故的原因分析，得知钻进速度和钻进压力会导致地应力的释放，从而造成钻具出现一定的偏差，导致钻孔缩径。而钻孔缩径会导致非常严重的质量问题，轻则钢筋笼难以下放，影响混凝土的浇筑工作，而严重则会导致桩的承载力无法满足施工的实际要求，产生报废的危险。因此，必要时的防治对策应该成为施工单位的主要工作目标。目前，针对于钻孔缩径的主要方式是通过完善的钻机管理制度，来安排专业的人员来进行钻机的操作，尤其是针对于一些软土层或是淤泥质土层，切不可因为片面追求工作效率而产生操作失误。如果淤泥性能不佳，则在施工时考虑通过提升泥浆比重的方式来对泥浆的性能进行改善。在钻进过程中要控制好频率，让钻机能够保持均衡的速度，视施工的实际需求来进行钻头更换，才能让桩孔真正地符合设计要求，减少可能出现的质量问题。
4.2钻孔坍塌
钻孔坍塌有多个方面的原因，但从本质上看，多半是由于因地质条件复杂而出现的各种技术问题。例如新填土层的压实度不够，导致地下水位过高，或是因为成孔工艺的选择和使用出现而来问题，让孔内的泥浆长时间地域孔口，最终导致坍塌。另一方面，施工单位过度追求经济效益，在一些细节的处理方面并没有真正地落实到位。比如冲钻孔桩施工当中，不宜在圆砾层进行扩底桩施工，但施工单位往往为了提升桩的承载力而采用这一方式，必然会有因承载力不够而出现坍塌的危险性，甚至影响施工工期。通常情况下应对钻孔坍塌的方式是通过采用泥浆护壁机械成孔，在地下水位较高的复杂底层中钻进成孔，然后用泥浆来提升护壁能力。此外，如果出现了桩孔坍塌，则可以先回填桩孔，并进行压实处理，然后在桩轴线上补适当数量的桩。如果工程质量要求相对较高，则应该根据桩孔坍塌的实际情况来采取更有效的应对方案。如果坍塌情况较轻，可以选用人工挖孔的手段，反之，坍塌情况难以处理时，则需要回填片石，再利用冲击钻重新成孔。
4.3斜孔
在钻进过程中遇到岩层变化或岩层倾斜、大孤石、探头石或土层软硬不匀时，会造成斜孔。遇到大孤石，低锤击将石打碎；当遇到岩面倾斜，停止钻进，采用回填硬度较大的片石后再冲击；遇到土层软硬不匀，致使锤头受力不均时，往孔内填入硬度较大的片石或灌入混凝土，再用低速锤击。
4.4溶洞处理
按照桩基地质报告遇到岩溶桩基施工常用的处理方法：一般深度不深的桩基钢护筒跟进，较深的桩基灌注水下混凝土封堵及抛投片石处理。
结语
在建筑工程项目的施工中，钻孔灌注桩施工有隐蔽性，会由地质以及地下水情况所影响，那么就要求施工人员在施工之前，进一步推敲施工方案，并进入到施工现场进行考察，了解地质等情况之后再确定最合理的施工方案，掌握其中易出现的问题，并采取相应的防治对策，从而保障施工的质量。
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论文作者:宋浩然
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/3/1
标签：钻孔论文; 冲程论文; 泥浆论文; 土层论文; 常见问题论文; 桩基论文; 钻机论文; 《基层建设》2018年第36期论文;