昌峡公路桥梁桩基施工质量问题分析及处理技术

第一篇：昌峡公路桥梁桩基施工质量问题分析及处理技术

昌峡公路桥梁桩基施工质量问题分析及处理技术

彭德清 王昭春2 吴文清3

（1 江西省公路局科研设计所 南昌 330002）（2 吉安市公路局 吉安 343000）（3 新余市公路局 新余 336500）

摘 要：本文阐述昌峡公路上钻孔灌注桩施工发生的质量问题及处理措施，并就影响钻孔灌注 桩施工质量的因素进行分析、提出相应的预防措施或处理时应注意的事项进行探讨。关键字：桥梁工程；钻孔灌注桩；事故；处理；预防

0 前言

昌峡二级公路项目起于南昌市北京东路计划延伸段与尤氨公路交界处，途径南昌县的麻丘、塘南、泾口，建瑶湖特大桥跨越瑶湖，建三阳特大桥跨越青山湖至进贤县的三阳，再经军山湖堤、三里乡，建瑞洪特大桥跨越信江西大河至余干县的瑞洪（华林岗）、五都，建沙港大桥跨越信江东大河进入万年县境经齐埠至峡岭接206国道终止，路线全长约110Km。该项目总体走向为由西向东，地处鄱湖南岸湖滨，全线有4座特大桥，2座大桥，2座中桥，5座小桥，基础全都采用钻孔灌注桩，其中：φ120cm：长1186.84m，φ150cm：长4901.14m，φ180cm：长1717.9m，φ250cm：长109.5m。孔斜事故

沙港大桥桩基3#-

1、9#-1在施工过程中均出现钢筋笼放不下去，初步怀疑缩孔或是孔斜造成的，后下放检孔器顺利，故断定属孔斜事故。

1.1孔斜事故的处理

1.1.1孔斜不严重时，一般可在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔修直；

1.1.2孔斜严重或纠斜无效时，采用回填片、卵石到偏斜部位上部冲平后再重新钻进成孔。

1.2孔斜事故的原因

1.2.1钻孔中遇到较大的孤石或探头石；

1.2.2在有倾斜度的软硬地层交界处或岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进时，钻头受力不均匀；

1.2.3扩孔较大处，钻头摆动偏向一方； 1.2.4钻机安装不合要求，钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程震动过大引起孔斜；

1.2.5钻具弯曲或插接式连接钻杆磨损后间隙过大受压后钻杆发生弯曲而导致孔斜。

1.3孔斜事故的预防

1.3.1安装钻机时，机座安放在平稳坚固的地基上，钻机安装时要使转盘和底座水平，其重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条直线上，钻进中应经常检查校正；

1.3.2钻具入孔前要仔细检查，发现弯曲的钻具严

禁入孔内，发现插接式连接钻杆接头磨损严重间隙过大时要及时修复或更换；

1.3.3在开孔、换层界面处或有倾斜的软、硬地层

钻进时，应采用轻压慢转的操作规程，钻机遇到地下障碍物时应及时处理，严禁盲目加压；

1.3.4要经常用检孔器进行检查，发现偏斜及时纠

正。桩位出现裂隙、溶洞的事故

2.1裂隙、溶洞出现的位置及状况

沙港大桥桥位区地质构造复杂，石灰岩孔隙度较大，岩溶发育完全，钻孔施工时，1、2、4、10墩钻孔桩均有漏浆情况出现。根据钻孔原始记录显示的地质资料发现，同一个墩的相邻两根桩的基岩面起伏较大，桥位区存在断裂带。

5、7号墩钻孔施工时，发生严重漏浆。特别是位于水中的7#墩，当钻至标高-36.1m时，孔内水位急剧下降，造成护筒脚穿孔，护筒倾斜，并引起严重坍孔。5号墩钻孔桩由于溶洞影响，造成砼超灌100m

3之多，经济损失严重。

2.2遇到裂隙、溶洞的钻孔处理方案

2.2.1当发现护筒内水面冒出气泡或浑水，孔内水

头高度开始下降，但是下降速度缓慢，表示轻微漏浆，可以适当的加入粘土，或用袋装粘土直接投入，改善泥浆质量，继续钻进。钻进过程中应保持较小冲程钻进，待孔内情况稳定后，再恢复正常钻进。

2.2.2当气泡或浑水大量涌出，漏浆速度较快，虽

经加入粘土后，钻至原标高处，仍然不能防止漏浆时，最好停止钻进。如果距离终孔标高不远，回填土方量太大，在保持泥浆质量的同时，必须注意保持孔内外水位差，以免造成坍孔。沙港大桥10#-2桩基，当钻至标高-36m时，发现较大漏浆，水位急剧下降，正常的水头高度已经无法保持，由于回填土量太大，且效果不好，故采取直接投入水泥后，仍继续钻进，同时保持一定的水头高度，提高泥浆比重，继续钻至终孔标高，未发现任何异常，灌注砼方量与设计相差不大。

2.2.3钻孔桩施工时，一旦发生漏浆，极易发生坍孔。沙港大桥5号主墩刚钻至基岩面，便发生严重漏浆，泥浆面以平均2m／h的速度下降，由于孔内外水位差较大，致护筒筒脚发生穿孔，护筒倾斜下沉，并发生严重坍孔，孔深减小9m。由于漏浆速度太快，为防止继续坍孔，先向孔内注入大量水，保持孔内外水位差。由新钻探资料表明本处多为软弱夹层，溶洞发育完全，为防止钻孔过程中容易造成斜孔，经研究后，决定重整护筒，判明坍塌位置，回填片石和粘土混合物到坍孔处以上1～2m，继续钻进；片石不宜太大，钻进过程中速度不宜太快，待钻至原漏浆处标高以下时，再以较大的冲程钻进。2.2.4沙港大桥7号主墩位于水中，施工过程中多次发生漏浆，且发生严重坍塌。由于本处存在溶洞，漏浆情况较其他更为严重，在漏浆过程中，孔内泥浆水位迅速下降；孔内发生严重坍孔，护筒倾斜，处理较为困难。采用单一的处理办法很不实际，故决定采用全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；在维持孔内外水位差的同时，向孔内先投入水泥和片石，经小冲程冲砸后，再加入粘土，回填的次序不能随意。经多次观察发现，漏浆后，泥浆流失严重，孔内泥浆比重迅速下降，根本无法维持钻孔施工的正常进行。因此，必须先回填水泥和片石，待孔内水位稳定后，再加入粘土，防止泥浆再次流失。经处理后，成孔质量较好，灌注砼顺利，说明处理方法很有效。

2.3处理时注意的事项

在处理漏浆时，首先必须先维持孔内水位，其次再根据钻孔的原始记录及相关资料，判别本处的地质情况，是裂隙或溶洞?根据以上资料及漏浆的程度来判别采用什么材料进行回填。如漏浆轻微，但岩层为软弱夹层，就不能采用单一的回填粘土。因为在软弱夹层中钻进时极易发生斜孔，故在回填粘土的同时，还必须回填一定数量的片石。施工时，必须综合考虑施工环境及现场资料，处理的办法也应相应变动。断桩事故

3.1断桩事故产生的原因及处理措施

3.1.1瑞洪特大桥桩基5#-1在砼浇注到15m时，无

法拨动导管，导管挂在钢筋笼上造成断桩；打入1.9m直径的护筒到断桩以下3m处，注水泥浆封地下水，从侧面打井抽水降低地下水位，抽干孔内积水，人工用空压机凿除砼1.5m，清洗干净，并涂水泥浆，重新浇注至桩顶。

3.1.2瑞洪特大桥桩基31#-2在砼浇注到7m时，突

降暴风雨，雷电交加，并且桩位上空有一高压线通过，为保证人身安全，暂停施工3个多小时，砼已凝固造成断桩，用冲击钻冲掉已灌注的全部砼，清好孔后重新灌注。

3.1.3泾口特大桥0#-4桩基，钻孔至28m时，由于

吊车出现故障，延误拔管时间，致使导管被砼抱死，无法拔起，造成断桩。处理方案：先派潜水员潜入孔内对钢筋笼进行水下气割，取出钢筋笼22m，由于位置狭窄剩下5m无法割除。后用片石回填至剩下钢筋笼顶面50cm，然后用冲击钻重新冲孔。锤重须超过5t，将砼及钢筋冲碎，冲孔过程中应不断以强力磁铁将钢筋碎渣吸出。冲至原桩底标高以下20cm止，重新浇注桩基砼。

3.1.4泾口特大桥12#-1桩基经超声波检测，距桩

顶6.8m—7.0M处全截面无波速，估计在灌注过程中，导管提升过高，导管底部脱离孔内砼面形成断桩。处理方案：用小口径钻具在桩身上钻2—3个小孔至断桩部位，泵入高压水冲洗断桩部位。然后用1个小孔作压浆孔，其余小孔作返浆孔，用高压泵向孔内注入高标号的水泥浆，待返浆孔返浆后，堵塞返浆孔，继续向孔内注入一定量的水泥浆并保压—定时间。

3.2断桩事故的预防

3.2.1灌注前做好一切准备工作，保证灌注操作连

续紧凑地进行。

3.2.2灌注前注意天气预报，合理安排灌注时间

3.2.3灌注过程控制导管埋置深度，保证导管埋深

大于2m以上。

3.2.4预先在砼导管上套装—个用1mm厚钢板制的锥形活动护罩，以护住导管法兰挂住钢筋骨架，护罩底部与法兰大小一致。

3.2.5在灌砼时，边灌砼边拨导管，指定专人勤测

砼顶面上升高度，决定导管上拨速度。提升应匀速、平稳，慢慢起升，并随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离砼面。

3.2.6拌制砼要求严格按照规范要求控制水灰比、坍落度，保证砼的和易性，以防砼和易性差，造成导管堵塞，不得不拔出导管而造成断桩。桩身砼离析、缩孔事故

4.1桩身砼离析、缩孔产生的原因

4.1.1泾口特大桥3#-1桩基经超声波检测，距桩顶21.8m—22.1m处砼强度偏低。经取芯验证。该部位存在离析现象，芯样表面有较大气孔，砂石胶结不密实。产生的原因可能是导管偏中，造成翻浆不均匀引起砂石离析；

4.1.2泾口特大桥12#-2桩基经超声波检测，距桩顶21.8m—22.1m处砼强度偏低。经取芯验证，该部位存在较严重的离析现象，特别是芯样表面离析较严重，砂石胶结较松散。经分析，该桩位于抚河岸边，与河道暗流相通，护壁泥皮被暗流带走，砼浇注时水泥浆也被水稀释，造成离析。

4.1.3 K26+058处的小桥1#-2桩基在灌砼时，因操作不当，造成孔壁坍塌。开始未及时发现，浇注完后经超声波检测发现有缩孔现象。4.2桩身砼离析的处理措施

4.2.1对桩身砼离析层。孔洞蜂窝缺陷，可采用小孔钻进到要处理的部位，用高压水清洗后再用高压泵向要处理的部位压入水泥浆。

4.2.2砼灌注完成后经发现桩身缩孔，如位置较浅，则直接开挖对缩孔部位施工补救，如位置较深，且严重，则应考虑补桩。

4.3桩身砼离析、缩孔事故的预防措施

4.3.1导管入孔连接时一定要密封好，防止发生漏水现象。灌注过程严格控制导管埋深，避免浮浆的入浸。

4.3.2预防地下水浸入引起水浸。坍孔

5.1坍孔事故产生的原因及处理措施

瑶湖特大桥2#-1桩基在钻孔到18m时，由于赶工期，地基地质受到较大振动后，相隔较短时间钻孔，并且受瑶湖水位的影响，操作员没有控制好孔内的水位和泥浆浓度，造成严重坍孔，钻头被卡住，钻杆扭断，钻头无法拔出。处理措施：用片石和粘土混合料回填沉积密实后用冲击式钻机重新钻孔，钻头和钻杆被冲碎后，用磁铁吸出，直至清除干净并钻到孔底为止，再浇注砼。

5.2坍孔的预防措施

5.2.1桩基施工前，要认真研究地质勘察报告，确

定护筒的埋置深度，预先备好足够的粘土，做泥浆护壁；

5.2.2为防上连续钻孔机振动对地层造成大的影

响，要合理安排钻孔时间和孔位，现场施工时采用跳打法施工，相邻桩孔不要连续施工。跳打时，必须等相邻成形桩砼浇注完两天后方可施工。结语

经过科学处理，全线钻孔桩基础施工顺利，按合同规定所有钻孔灌注桩均需检测。本工程委托江西省交通工程质量监督站试验检测中心，对每根钻孔灌注桩做声波及动测法检测，根据《桩基质量评定标准》进行分类，在所检测的桩中，A类桩占60％，B类桩占40％。各桩桩身质量完整，桩径均匀，强度符合设计要求，钻孔桩施工质量优良。在此感谢有关施工单位提供相关资料。

参考文献

[1]李世京等．钻孔灌注桩施工技术[M]．地质出版社，1990 [2]董书彬．灌注时断桩的处理方法及工具[M]．探矿工程，1999(1)

[3]王振福等．钻孔灌注桩质量事故的原因、预防及处理.陕西地质，2000、12

[4]张美卿等．钻孔灌注桩常见质量事故的预防.山西建筑，2001、4

第二篇：桥梁桩基常见质量问题及防范措施

桥梁桩基常见质量问题及防范措施

摘要:本文主要针对钻孔砼灌注桩在施工过程中发生的质量问题进行深入分析,并提出了相应的技术预防措施。

关键词:钻孔灌注桩;质量问题;预防措施

桥梁桩基,是桥梁工程中最为重要的工程部位,其施工质量的好与坏,将直接影响到桥梁建成通车后的营运安全,因此,我们对其质量必须予以高度重视。但在实际施工中,因受一些不可预见的客观因素的影响,而使得桩基在其成桩过程中频频发生质量隐患,或多或少地对桩基的成桩质量带来了一定的安全风险。本人结合多年参与桩基施工的现场经验,对桥梁桩基在施工过程中常遇到的一些质量通病,以及为了预防这些质量通病所应采取的一些质量控制要点进行重点阐述,以供业内同行参考借鉴。常见质量问题

1.1 孔斜事故

1.1.1 孔斜事故的原因

钻孔中遇到较大的孤石或探头石;在有倾斜度的软硬地层交界处或岩面倾斜处或粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进时,钻头受力不均匀;扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;钻机安装不合要求,钻进过程钻机产生不均匀沉陷或运转过程震动过大引起孔斜;钻具弯曲或插接式连接钻杆磨损后间隙过大受压后钻杆发生弯曲而导致斜。

1.1.2 孔斜事故的预防

安装钻机时,机座安放在平稳坚固的地基上,钻机安装时要使转盘和底

座水平,其重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条直线上,钻进中应经常检查校正;

钻具入孔前要仔细检查,发现弯曲的钻具严禁入孔,发现插接式连接钻杆接头磨损严重、间隙过大时要及时修复或更换;

在开孔、换层界面处或有倾斜的软、硬地层钻进时,应采用轻压慢转的操作规程,钻机遇到地下障碍物时应及时处理,严禁盲目加压;

要经常用检孔器进行检查,发现偏斜及时纠正。

1.2 断桩事故

断桩事故的预防。

灌注前做好一切准备工作,保证灌注操作连续紧凑地进行。灌注前注意天气预报,合理安排灌注时间。灌注过程控制导管埋置深度,保证导管埋深大于2m以上。预先在混凝土导管上套装-个用1mm厚钢板制的锥形活动护罩,以护住导管法兰挂住钢筋骨架,护罩底部与法兰大小一致。在灌混凝土时,边灌混凝土边拨导管,指定专人勤测混凝土顶面上升高度,决定导管上拨速度,提升应匀速、平稳,慢慢起升,并随时掌握导管埋入深度,避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。拌制混凝土要求严格按照规范要求控制水灰比、坍落度,保证混凝土的和易性,以防混凝土和易性差,造成导管堵塞,不得不拔出导管而造成断桩。

1.3 桩身混凝土离析、缩孔事故

1.3.1 桩身混凝土离析的处理措施

对桩身混凝土离析层。孔洞蜂窝缺陷,可采用小孔钻进到要处理的部位,用高压水清洗后再用高压泵向要处理的部位压入水泥浆。

混凝土灌注完成后经验桩发现桩身缩孔,如位置较浅,则直接开挖对缩孔部位施工补救,如位置较深,且严重,则应考虑补桩。

1.3.2 桩身混凝土离析、缩孔事故的预防措施

导管入孔连接时一定要密封好,防止发生漏水现象。灌注过程严格控制导管埋深,避免浮浆的入浸。

预防地下水浸入引起水浸。

1.4 坍孔

坍孔的预防措施。桩基施工前,要认真研究地质勘察报告,确定护筒的埋置深度,预先备好足够的粘土,做泥浆护壁;

为防上连续钻孔机振动对地层造成大的影响,要合理安排钻孔时间和孔位,现场施工时采用跳打法施工,相邻桩孔不要连续施工。跳打时,必须等相邻成形桩混凝土浇注完两天后方可施工。质量预防措施

工程施工前,应先做2个以上的试验钻孔,通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标,用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时,孔壁的稳定时间应≮12 h ,检测数目≮2 个。对一些重要工程,可视情况相应增加测径数量。

在混凝土灌注前的一段时间里,须保证孔壁的稳定性,不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求(端承桩≤50 mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩≤100 mm、摩擦桩≤300 mm),以免影响桩的承载力,钻孔到设计持力层以后,要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度，以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外,还要使用真空泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣,要求严格时,在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。

吊放入孔的钢筋笼不得碰撞壁孔,不得有变形损坏。吊放后,先将钢筋笼在垂直位置上固定好,然后进行第二次清孔,检测孔底的淤泥厚度,符合规定后,于0.5h之内开始混凝土的灌注施工。

使用的隔水栓直径应与导管内径相配,同时具有良好的隔水性能,保证顺利排出。在混凝土灌注时,应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性,配合比应通过实验室确定,坍落度宜为18-22cm,粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4,且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝,水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性,导管使用前应试拼装、试压,试水压力为0.6-1.0MPa,以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中,混凝土应缓缓倒入漏斗的导管,避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中,应时刻监控机械设备,确保机械运转正常,避免机械事故的发生。

钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中,应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深,当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时,应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导

管后再进行浇注,上浮现象即可消失。

成孔后,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,避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中,应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,并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比,混凝土应有良好的和易性和流动性,坍落度损失应满足灌注要求。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。灌注混凝土应从导管内灌入,要求灌注过程连续、快速,准备灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝,应根据首次混凝土灌入量的多少而定,严防断裂。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。

结束语

综上所述,桩基在施工过程中,倘若对其中某一个工艺过程不严加控制,就有可能导致一些常规质量问题的出现。对此,光靠制定一个合理可行的施工技术方案远远还是不行的,还必须从施工过程中通过实时观察,及时作出相应的处理,才能尽可能地避免潜在隐患的发生。因此,桩基质量的潜在风险,我们可以通过一些技术上的管理从而来达到预防的目的。

参考文献

[1]孙宏志.钻孔灌注桩施工质量控制对策[J].中国科技信息, 2008.[2]陈永.钻孔灌注桩质量监督及产生缺陷的原因和防治[J].山西建筑，2008.

第三篇：桥梁桩基施工常见的问题及处理措施分析

桥梁桩基（冲击钻）施工中常见的问题及处理措施

一、桩基在钻孔过程中容易出现的问题及处理措施

1、坍孔

坍孔的特征是孔内水位突然下降又回升，孔口冒出细密的水泡，出渣量明显增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。

坍孔原因：大多数是由于泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成的。

处理措施：发生坍孔后，应查明坍孔的位置再进行处理。坍孔位置较深且不是很严重时，采用粘土回填至坍孔位置以上2m~3m，并采取加大泥浆比重、改善泥浆性能、加高水头等措施，继续慢慢钻进；坍孔严重时，应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，如果无砂类土和砾石土，可采用粘质土掺入5%~8%的水泥进行回填，待孔内回填土稳定后重新开钻；坍孔位置不深时，可采用加深护筒的方法，将护筒内的填土夯实，重新开钻。

2、斜孔

斜孔一般多发生在采用冲击钻成孔上。

斜孔原因：通常是由于地质松软不均、岩面倾斜、钻架移位、钻架不平或钻头遇到探头石等原因造成的。

处理措施： 钻孔时，要经常检查钻盘是否水平或钢丝绳是否垂直，孔口位置的钻杆或钢丝绳的平面位置是否正确，一旦发现偏差应及时调整。当出现斜孔时，一般可在偏斜处吊住钻头反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时，应回填粘质土（采用回旋钻成孔）或片石（采用冲击钻成孔）到偏斜处顶面，待沉积密实、稳定后重新开钻。

3、扩孔

扩孔原因：扩孔大多数是由于孔壁坍塌或钻杆摆动过大造成的。

处理措施：一般是采用失水率小的优质泥浆护壁，改善钻机的机械性能（减小钻摆动）来控制扩孔率。

4、缩孔

缩孔原因：通常是由于地层中含有膨胀土、软塑土、泥质页岩等不良地质造成的，钻头磨损过大亦能使孔径稍小。

处理措施：缩孔发生后，应立即查明原因，如因钻头磨损过大造成的缩孔现象，应对钻头及时补焊，加大钻头。如因以上不良地质条件造成的，当缩孔不严重时，可采用钻头上下反复扫孔来扩大孔径；当缩孔严重时，采取钢护筒防护，一般情况下钢护筒的长度要根据不良地质的厚度情况来确定，最好是不良地质部分全部下钢护筒。

5、孔内漏浆

孔内漏浆原因：一般是钻孔钻至透水层时由于泥浆的性能较差、或护筒周围透水、或钻孔遇到小溶洞时发生的。

处理措施：当遇护筒内水头不能保持时，一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒埋置深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻头慢速转动等措施。当用冲击钻冲孔时，可往孔内回填片石、卵石及适当投入一定数量的水泥，反复冲击，增加护壁。

6、卡钻

卡钻原因：常发生冲击钻冲孔时，因先形成了梅花孔、十字孔、冲锤磨损未及时补焊、钻孔直径变小而新钻又过大、冲锤倾倒、遇到探头石或孔内掉入物件卡住等原因造成的。

处理措施：卡钻锤后不宜强提，可用小锤冲击或用边冲边吸的办法将卡锤周围的钻渣松动后再提出。

7、掉钻

掉钻原因：一般是由于钻杆磨损过甚、钻锤的钢丝绳磨损过甚或钢丝绳的卡口螺丝松动造成的。

处理措施：掉钻是在桩基钻孔过程中经常发生的故障之一，每台钻机都应配备足够的打捞工具。掉钻后应马上用打捞叉、打捞钩、绳套等工具打捞。如果由于打捞时间过长造成钻头被埋，应先清理泥沙，然后再使用打捞工具进行打捞。特别强调指出：初次掉钻头时，钻头在孔内一般是正立的，如果一次打捞不成功造成第二次或者多次掉钻，那么钻头掉在孔内就不一定是正立的，给打捞造成更大的困难。

二、桩基在清孔过程中容易出现的问题及处理措施

1、清孔造成塌孔

塌孔原因：由于换浆过快、较快地降低泥浆相对密度造成的。

处理措施：清孔造成塌孔时，要根据塌孔的严重程度采取不同的处理方法进行处理。塌孔不严重时，可采用加大泥浆相对密度等改善泥浆性能的措施后继续清孔。塌孔严重时，该孔需要回填重新钻孔；

2、泥浆含砂率过大及沉渣过大

形成原因：泥浆含砂率过大及沉渣过大都是由于清孔时加水过快、过多、换浆时不及时捞渣或捞渣不干净、没有使用二级以上沉渣池等原因造成的。

处理措施：泥浆含砂率及沉渣过大时都应加大泥浆相对密度继续清孔，边清边捞渣，等泥浆的含砂率符合要求后再把泥浆的相对密度降低至符合要求。

3、声测管堵塞

形成原因：在安放桩基钢筋笼时，每节声测管连接完成后没有往管内灌水，以检测声测管是否漏水。

预防措施：声测管在每一节焊接完后，孔内要灌水，水要经过净化处理后才能灌深测管，达到预防探测管底部堵塞目的。声测管施工时接头焊接要牢固，不得漏浆，顶、底口封闭严实，声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接。

三、桩基在灌注混凝土过程中容易出现的问题及处理措施

1、导管进水

形成原因：导管进水是由于多提升导管且管口超出已灌混凝土表面时发生的。处理措施：首批混凝土下落后导管进水，应将已灌注的混凝土用吸泥机（可用导管作吸泥管）全部吸出，再针对导管进水的原因改正操作工艺或增加首批混凝土储量重新灌注；在混凝土灌注的中期，遇到导管进水时，可依次将导管拔出，用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌注混凝土表面的沉淀物全部吸出，将装有底塞的导管重压插入原混凝土表面2m以下，然后在无水导管中继续灌注，将导管适当提升，继续灌注的混凝土可冲开导管底塞流出。

2、导管堵管

形成原因：初灌导管堵管大多数是由于隔水硬球栓或硬柱塞被卡住而造成的。中期导管堵塞大多数是由于灌注时间过长，表面混凝土已初凝或者是由于混凝土的砂石级配差造成混凝土离析或者是由于混凝土中有大块物体或者是由于混凝土在导管内停留时间过长而发生堵塞的。

处理措施：发生初灌堵管时，可用长杆往管内冲捣，或用振动器振动、硬物敲打导管外侧，或提升导管迅速下落振冲，或用钻杆加配重冲击导管内混凝土。如果这些方法都无效，应将导管拔出，取出导管内物质，重新下导管灌注混凝土；发生中期导管堵塞时，处理的方法是将导管连同堵塞物一起拔出，疏通导管。若原灌注的混凝土表层尚未初凝，可用新导管插入原灌混凝土的表面2m以下深度，用潜水泥浆泵下入导管底将管内的泥浆抽干净，再用圆杆接长的小掏渣桶将管内表面混有泥浆的混凝土掏干净后继续灌注混凝土。

3、灌注坍孔

形成原因：大的坍孔特征与钻孔期间比较相似，可用测探仪或测锤探测，如探头达不到混凝土面高程时即可证实发生坍孔。发生灌注坍孔有以下几种原因：护筒脚漏水；潮汐区未保持所需的水头；地下水压超过孔内水压；孔内泥浆相对密度、粘度过低；孔口周围堆放重物或机械振动。

处理措施：发生灌注坍塌时，如坍塌数量不大，可采用吸泥机吸出混凝土表面坍塌的泥土，如不继续坍孔，可恢复正常灌注。如坍孔仍在继续且有扩大之势，应将导管及钢筋骨架一起拔出，用粘土或掺入5%~8%的水泥将孔填满，待孔位周围地层稳定后再重新钻孔施工。

4、钢筋笼上升

形成原因：灌注混凝土时钢筋笼上升的主要原因是由于混凝土冲出导管底口后向上的顶托力把钢筋笼上浮。

处理措施：为防止混凝土灌注过程中钢筋笼上浮，灌注混凝土前，应将钢筋笼的顶端焊接在护筒或其他牢固的物体上。在灌注混凝土过程中，当灌注混凝土顶面距钢筋笼底部约1m时，应降低混凝土的灌注速度；当混凝土面上升到钢筋笼底4m以上时，提升导管使导管底口高出钢筋笼底2m以上后即可恢复正常速度灌注混凝土。

5、埋管

形成原因：埋管一般是由于导管埋置深度过大所造成的。

预防措施：为了避免造成埋管事故，在混凝土灌注过程中应严格控制埋管深度在2m~6m之间；若已造成埋管事故，即要对该桩基进行处理。

6、断桩

断桩是由于桩基混凝土的某一部分和全部端面段泥浆浸入,破坏了桩的整体性受力形态, 形成废桩。

（1）常见的断桩形式一般有以下四种:

①、混凝上桩体与基岩之间不凝固。由于导管下孔距孔底过远或混凝上被冲洗液稀释,使水灰比增大,造成混凝土不凝固而出现断桩现象。

②、桩身中段出现混凝土不凝体。受地下水活动的影响或管密封不良,冲洗液浸入使局部混凝土水灰比增大,也能产生断桩现象。

③、桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开。在浇注混凝上时,导管提升过多,露出了混凝土面, 或因停电、待料等原因造成夹渣, 这些问题也是产生断桩现象的重要原因。

④、桩身出现空洞体。原因是未采用“回顶”法灌注, 而是从孔口直接倾倒的办法灌注混凝土,产生离析,造成凝固后不密实,个别区段产生疏松、空洞现象。

（2）影响断桩的因素

①、水泥初凝时间过短;

②、骨料粒径偏太,砂粒中有大卵石;

③、水泥混凝土的和易性差,流动性差;

④、清孔工作不彻底;

⑤、导管埋得过深或过浅;

⑥、导管进水、导管堵管；

⑦、由于机械故障、施工机具配置、劳动力组织不合理,致使灌注时间过长；

（3）产生断桩的原因

①、在灌注混凝土过程中

由于测定已灌混凝土表面标高错误,导致导管埋深过小,出现拔脱提漏现象,形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期,超压力不大或探测仪器不精确时,易将泥浆中混合的坍土层误认为是混凝土表面。因此,必须严格按照规程规定的测深锤测量孔内混凝土表面高度,并认真核对,保证提升导管不出现失误。

②、在灌注过程脱管

导管的埋置深度是一个重要的施工指标。由于导管埋深过大,以及灌注时间过长,导致已灌混凝土流动性降低,从而增大混凝土与导管壁的摩擦力,加上导管采用已很落后且提升阻力很大的法兰盘连接的导管, 在提升时, 因为连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

③、在灌注过程卡管

由于人工配料的随意性较大,如果责任心差, 造成混凝土配合比在执行过程中的误差大, 使坍落度波动大, 拌出的混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象, 使粗骨料相互挤压阻塞导管;由于坍落度过小或灌注时间过长,使混凝土的初凝时间缩短,加大混凝土下落阻力而阻塞导管, 都会导致卡管事故,造成断桩。

④、在灌注过程坍塌

由于工程地质情况较差,施工单位组织施工时重视不够,有甚者分包或转包,施工者没有经验,在灌注过程中,井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等, 造成类泥砂性断桩。

⑤、特殊原因

由于导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行,井中水位突然下降等因素,都可能造成断桩。

（4）断桩的预防措施

①、要选用初凝时间不早于2.5h 的水泥,对于桩较长,桩径大,灌注时间较长者,可在首批混凝土中掺入缓凝剂;

②、严格把好材料关,严格控制粗骨料最大粒径不大于导管内径的1/6 — 1/8 和钢筋最小净距的1/4,细骨料的级配选择良好的中砂,同时注意剔除细骨料中的大卵石;

③、最大限度地降低实际生产与试验之间的偏差,施工过程中要及时做好材料含水量的检测,应该做到每车集料都要过秤,采取重量比控制,保证用水量和含砂率不至产生较大偏差,保证混凝土的和易性和流动性,其坍落度控制在18cm-20cm 之间;

④、要严格按规范要求进行清孔。由于孔内沉淀层厚度对于摩擦桩不大于0.5 倍的桩径,对于柱桩不大于设计规定;泥浆的比重在1.05-1.20 之间,含砂率小于4%,粘度17s —20s。灌注前,必须对孔底沉淀层厚度再进行一次测定,如厚度超过规定,需再次清孔,可用灌注导管做吸泥管用空气吸泥机清孔,或对孔底高压射水或射风3min-5min,使沉渣悬浮,然后立即灌注混凝土;

⑤、灌注即将结束时,如出现混凝土顶升困难时, 除按规范保证漏斗底口高出井孔水面4m=6m 外, 应在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀土。在拔出最后一段导管时,拔管速度应较慢些,以防泥浆挤入桩内。

（5）断桩的处理措施

①、灌注初期的断桩

在开盘后,仅仅灌注了数米就因故中止,而且确实不能在短时间内恢复灌注,则应立即拔出导管,用气举法吸渣将孔内尚未凝结的混凝土清除干净,不宜采用二次剪球的方法,因为这样处理易造成夹泥的缺陷。如断桩时,孔内混凝土已有相当数量,气举法难以吸除而混凝土面离护筒底还有一定距离。这种情况下可考虑割除部分钢筋笼,趁混凝土强度低时用冲击钻将混凝土连同钢筋全部冲碎清除。钢筋碎断后可用电磁铁吸除。

②、内套钢护筒,清水接桩

在灌注中止时, 混凝土面离孔口不足20米, 可采用一个比钢筋笼直径稍小的牙轮钻,从混凝土面钻入1 米以清除表层混凝土,然后制作一条比现有护筒稍小而比钢筋笼直径稍大,尽量接近设计桩径的钢护筒,从外护筒与钢筋笼之间放入孔内, 可直至混凝土面。

③、旋喷帷幕法

要在桩身周围连续钻孔后旋喷灌浆,浆与砂土固结后形成一帷幕,然后用小钻头扫除桩经内1 米后混凝土表层,将泥浆置换为清水,由潜水员下去将余渣清除干净,最后在清水中第二次灌注水下混凝土。如果钻孔间距20～60 米不等, 依具体地质情况而定。为稳妥期间,要防止液窜入孔内,还应向孔内回填土才能保证质量。

④、冻结法

要用人工制冷技术,在桩外周钻孔,放置冷混凝土,将混凝土以上护筒以下的孔壁土体中的水冻结,形成强度约为5~10MPa 的冻土帷幕,达到人工处理断面并在干处浇注混凝土的目的。在冷冻孔内宜采取降低水化热措施,并搀加防冻早强剂,从而以免混凝土遭冻害及产生温度裂纹。

第四篇：桥梁桩基施工常见问题及预防措施

桥梁桩基施工常见问题及预防措施

常见问题：塌孔、钻孔偏斜、缩孔、扩孔、卡钻、导管进水、堵管、埋管、灌注过程中塌孔、钢筋笼上浮、断桩等，下面就以上问题进行原因分析及预防措施一一讲解。

一、断桩原因

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开并形成上下两段，造成混凝土变质或截面积受损，从而使桩不能满足受力要求。常见的断桩原因大致可分为以下几种情况：

（1）由于混凝土坍落度过小，或由于石料粒径过大、导管直径较小，在灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前无法疏通好，不得不提起导管，形成断桩。（2）由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析，又没有进行二次搅拌，灌注时大量骨料卡在导管内，不得不提出导管进行清理，引起断桩。（3）由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块，搅拌时没有将结块打开，结块卡在导管内，而在混凝土初凝前不能疏通好，造成断桩。（4）混凝土灌注过程中发生坍孔，无法清理，或使用吸泥机清理不彻底，使灌注中断造成断桩。（5）由于检测和计算错误，导管长度不够使底口与孔底距离过大，首批灌注的混凝土不能埋住导管底部，从而形成断桩。（6）在提拔导管时，盲目提拔，将导管提拔过量，使导管底口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层，形成断桩。（7）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。（8）导管接口渗漏，使泥浆进入导管，在混凝土内形成夹层，造成断桩。（9）处理堵管时，将导管提升到最小埋置深度，猛提猛插导管，使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合，形成夹泥缩孔。（10）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。（11）由于其他意外原因（如机械故障、停电、材料供应不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。

由此可见，钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响，灌注前应从各方面做好充分的准备，尽可能避免意外情况发生。

1、钻孔过程中常见问题原因分析及处理

1.1塌孔

1.1.1塌孔的原因分析

塌孔是一种最常见的事故，在钻孔过程中或在成孔后都有可能发生，究其原因如下。（1）泥浆稠度小，护壁效果差，出现漏水；或护筒埋置较浅，周围封堵不密实而出现漏水；或护筒底部土层厚度不足，护筒底部出现漏水，造成泥浆水头高度不足，对孔壁压力小。（2）泥浆相对密度过小，水头对孔壁的压力较小。（3）在松软的砂层中进尺过快，泥浆护壁形成较慢，孔壁渗水。（4）钻进时中途停钻时间较长，孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2.0m，降低了水头对孔壁的压力。（5）提升钻头或掉放钢筋笼时碰撞孔壁。（6）钻孔附近有大型设备或车辆振动。（7）孔内水流失造成水头高度不够。（8）清孔后未能及时灌注混凝土，放置时间过长。1.1.2塌孔的预防措施

（1）根据设计部门提供的地质勘探资料，对于不同的地质情况，选用适宜的泥浆比重，泥浆粘度和不同的钻进速度。如在砂层中，应选用较好的造浆材料，加大泥浆稠度提高泥浆粘度以加强护壁，并适当降低进尺速度。（2）在陆地上埋置护筒时，底部应夯填密实，护筒周围也要回填密实。（3）水中振动沉入护筒时，根据地质资料，将护筒穿过淤泥及透水层，护筒衔接严密不漏水。（4）由于汛期或潮汐水位变化大时，采取升高护筒，增加水头保证水头压力相对稳定。（5）钻孔无特殊原因应尽量连续作业。（6）提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直，不要碰撞孔壁。（7）钻孔时尽量避免大型设备作业或车辆通过。（8）灌注工作不具备时暂时不要清孔，降低泥浆比重。1.1.3塌孔的处理

（1）如为轻微塌孔，立即采取增大泥浆比重，提高泥浆水头，增大水头压力。（2）塌孔不深时，可改用深埋护筒，护筒周围夯实，重新开钻。（3）若发生严重塌孔，应马上用片石或砂类土回填，或用掺入不小于5%水泥砂浆的粘土回填，必要时将钻机移开，避免钻机被埋入孔内，待回填稳定后重钻。1.2.钻孔偏斜

1.2.1钻孔偏斜原因分析

（1）钻机未处于水平位置，或场地未平整及压实，钻机发生不均匀沉降。（2）水上钻孔平台不稳固，或未处于水平状态。（3）土层软硬不均，或遇到孤石，致使锤头或钻头受力不均。（5）若为回旋钻，钻杆弯曲，接头松动，致使钻头晃动范围较大。（6）在原有建筑物位置钻孔，遇到障碍物，把锤头挤向一侧。1.2.2钻孔偏斜预防措施

（1）钻机就位前，对施工场地进行整平和压实，必要时垫枕木并把钻机调整到水平状态。水上钻孔平台在钻机就位前严格检查验收，确保平台牢固、水平、机架稳固。在钻进过程中，应经常检查调整使钻机保持处于水平状态。(2)保证钻机顶部滑轮槽、钻杆卡盘和桩位中心在同一条垂线上，并在钻进过程中经常检查钻机移位或摆动情况，随时予以调整。（3）经常检查钻杆，对弯曲的钻杆要及时调整或废弃。（4）在原旧建筑物位置钻孔时，提前做好探测，如发现障碍物，改用冲击钻。（5）在软硬不均土层钻进时，冲程放小，慢速钻进，必要时回填片石粘土重新钻进。（6）突然遇到变硬地层，控制进尺，低速钻进，钻进过程中应减压钻进，避免出现斜孔、弯孔和扩孔，甚至扭断钻杆现象。1.2.3 钻孔偏斜处理措施

（1）当遇到孤石或障碍物时改用冲击钻冲击成孔。（2）当钻孔偏斜超过规范要求时，应回填粘土或片石，重新钻孔。1.3缩孔

1.3.1缩孔原因分析

（1）地质构造中有软弱层，在土的压力下，向孔内挤压形成缩孔。（2）地层中有塑性土层，遇水膨胀形成缩孔。（3）钻锤磨损，补焊不及时，钻出的孔径往往比设计桩径小。1.3.2缩孔预防措施

（1）根据设计部门的钻探资料，若有软弱层或塑性土时，注意要经常扫孔。（2）当锤头磨损严重时，要及时补焊，再进行扫孔治设计孔径。1.3.3缩孔处理

出现缩孔后，用钻头反复扫孔，直到满足设计桩径为止。1.4 扩孔 1.4.1扩孔原因

（1）遇到极软淤泥质或粉细砂土层，造成孔壁塌落而扩孔。（2）在钻进过程中钻锤摆动过大而造成。1.4.2扩孔预防措施

（1）钻孔过程中平稳进尺，防止钻锤晃动过大。（2）经常检查钻杆，及时更换不合格钻杆。（3）采取减压钻进。1.4.3扩孔处理措施

（1）遇到极软淤泥质或粉细砂土层造成孔壁塌落而扩孔时，应加大泥浆比重到1.3～1.4。（2）扩孔严重时，在孔内填入粘土，待沉淀密实后重钻。1.5 卡钻

1.5.1卡钻原因分析

（1）孔内出现梅花孔、探头石或缩孔。（2）下钻太猛，或钢丝绳松绳太长，使钻锤倾倒卡在孔壁上。（3）塌孔时落下的石块或落下较大的工具将钻锤卡住。（4）当出现缩孔后，补焊后的钻锤尺寸加大，冲击太猛，钻锤被吸住。（5）使用冲击钻在粘土层中进行钻孔时，冲程过大，或泥浆太稠，冲锤被吸住。1.5.2钻锤被卡预防措施

（1）上下轻微提动钻锤，并辅以转动，以便提起钻锤。（2）下钻时不可太猛。（3）钻锤补焊时保证尺寸与孔径配套，冲程量不宜过大，以防止锤头倾倒造成卡钻。1.5.3卡钻处理

（1）卡钻后不宜强提，可上下左右试着轻提，将钻锤提起。（2）可用小冲锤冲击，或用冲、吸的方法将钻锤周围的钻渣松动后提起。（3）必要时用小爆破或用滑轮组强提。

2、水下混凝土灌注时常见问题原因分析与处理措施

2.1导管进水 2.1.1导管进水原因

（1）首批混凝土方量不够或导管口距孔底的间距过大，混凝土不能埋没导管底口或导管埋入过浅造成泥浆从导管底口进入。（2）导管接头不严，接头间橡皮垫被导管高气囊挤开，或导管焊缝破裂，水从接头或焊缝处流入。（3）在灌注中，上下抽动导管过猛，导管接头处橡胶垫破裂导致水流入导管；若导管为丝扣连接，导管被混凝土罐车撞击弯曲，丝扣滑丝导致进水。（4）操作不当或机械制动失灵导致导管提升过猛，或测深搞错，导管底口拔离混凝土面，底口涌入泥水。

2.1.2导管进水预防措施（1）准备足量的首批混凝土方量，导管底口距孔底保持在30cm～40cm之间为宜。（2）使用质量较好的橡胶皮垫，导管有破损的予以补焊或废弃，安装导管时严格把关，使导管水密性达标。（3）灌注时导管不宜上下抽动过猛，最好不要使用丝扣连接的导管。（4）拆除导管时，要仔细量测计算，确保导管有一定的埋深。2.1.3导管进水处理措施

（1）导管进水，当为首批混凝土封底不成功时，应立即将导管提出，将孔底的混凝土用空气吸泥机或抓斗清除，然后下导管重新灌注。（2）若导管拔出混泥土面，应立即组织施工人员依次将导管拆除并清洗干净，迅速将装有底塞的导管压重插入原混凝土表面以下2.5m的深处，然后再继续灌注，将导管提升0.5m，按照初灌混凝土的要求继续灌注。（3）由于导管接头原因进水，视具体情况，拔换原管重新下管后，将进入导管内的泥浆用泥浆泵抽出，续灌时混凝土配合比适当增加水泥用量，以后可恢复正常配合比。2.2.堵管

2.2.1堵管原因分析

（1）灌注过程中因灌注时间过长，表面混凝土已初凝。（2）导管内进入异物，导致混凝土在导管内停留过久，或因混凝土离析而发生堵管。（3）塌落度过小，流动性差，或夹杂大块石头砖块等异物。2.2.2堵管预防措施

（1）灌注前，应对机械设备仔细检修，并准备备用机械。发生故障立即更换备用机械，同时采取措施加速混凝土灌注速度。（2）拌合站原材料加强管理，不得混入大块砖石。（3）严把混凝土质量关，对塌落度小，流动性差，或离析的砼不得灌入，经处理合格后再灌入。

2.2.3堵管处理措施

（1）堵管后视具体情况，若首批混凝土已初凝，将导管拔出，用吸泥机将孔内表层混凝土和泥浆、渣土等吸出，重新下导管灌注。但灌注结束后，这根桩宜作断桩再予以补强。另一种处理方法是将已灌注的混凝土作废弃处理，孔内回填片石粘土后重新成孔。（2）若孔内混泥土尚未初凝，且流动性很好，迅速将导管连同堵塞物拔起，重新下导管配重压入已灌注混凝土内2m，用潜水泵将导管内泥浆抽出，然后继续灌注；另一种是重新下导管二次拔球重新灌注，做法是导管插入原混凝土面以下50cm，料斗内放入足够的首批混凝土量进行二次拔球灌注，当混凝土灌入足以置换完导管内泥浆时，配重再把导管压入原混凝土内1m左右。后续正常灌注，为保证桩头混凝土质量需超灌2m以上。但该种处理方法桩基质量难以保证。根据检测结果需做补强处理。2.3埋管

2.3.1埋管原因分析

（1）导管埋入混凝土过深，导管内外混凝土初凝使导管与混凝土间摩阻过大。(2)提升导管时过猛，将导管拉断。2.3.2埋预防措施

（1）加速灌注速度，严格控制导管埋深，灌注过程中每隔数分钟上下抽动导管数次。（2）导管接头螺栓事先检查是否稳妥，感觉导管已很难拔出，适当小幅度活动，不可猛拔。2.3.3埋管处理措施

（1）若已成埋管故障，插入一直径稍小的护筒至已灌注混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面泥渣，派潜水工下至混凝土表面在水下将导管齐混凝土面切断，拔出安全护筒，重新下导管灌注，此桩需做补强处理。（2）若埋管后，混凝土已初凝，导管插不下去，按断桩处理。2.4灌注过程中塌孔

2.4.1灌注过程中塌孔原因分析

（1）护筒底脚漏水。（2）潮汐区未保持所需水头。（3）地下水超过原承压水头。（4）孔内泥浆相对密度、粘度过低。（5）孔口周围堆放重物或有机械振动。2.4.2灌注过程中塌孔预防措施

（1）埋设护筒时夯压密实。（2）潮汐区保持所需水头。（3）孔内泥浆保持一定的相对密度与粘度。（4）灌注时，孔口处避免堆放重物和机械振动。2.4.3灌注过程中塌孔处理

（1）若塌孔程度不大，可用泥浆泵抽出混凝土表面坍塌的泥土，如不继续塌孔，可恢复正常灌注。（2）如塌孔发生不断，且有扩大之势，应将导管和钢筋笼拔出，孔内回填片石，待孔位周围地层稳定后再重新成孔。2.5钢筋笼上浮 2.5.1钢筋笼上浮原因分析

（1）操作马虎，提升导管时钩挂钢筋笼致使其上浮。（2）混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋另底口以下3m至以上1m时，灌注速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋重力所致。

2.5.2钢筋笼上浮预防措施

（1）提升导管时，应摆顺导管，感觉挂在钢筋笼上，应活动导管后再提升导管。（2）钢筋笼上端可焊固在护筒上。（3）当导管底口距钢筋底口比较近时放慢灌注速度。2.5.3钢筋笼上浮处理

当钢筋笼上浮时，停止灌注，配重固定钢筋笼上端后，在保证导管一定埋深的前提下，适当提升导管或拆除多余导管后灌入流动性比较的好混凝土再继续慢慢灌注，后续再正常灌注。

第五篇：H12-岩溶地区桥梁桩基施工溶洞处理

岩溶地区桥梁桩基施工溶洞处理

作者：黄学超 陶磊

单位：中国十九冶渝湘高速公路

H12合同段项目经理部

摘要：本文着重叙述了在岩溶地区桥梁挖孔桩桩基成孔施工中遇到溶洞时造成施工困难的实例分析以及所采取的沉钢护筒护壁跟进钻孔成孔施工方法。

关键词：岩溶地区 桥梁桩基 溶洞处理

一、工程概况

渝湘高速公路H12标位于武陵山区，共有大中桥5座，其中包括一处互通式立交。桥梁桩基桩30%处于岩溶发育区,地质结构复杂,表现在溶洞、裂隙比较普遍,岩面倾斜较大,根据地质资料揭示,溶洞内充填粘土,含碎石、砂且漏水,洞体高度一般在1m 以上,大者达5m ,溶洞分布深度、高度无规律，其中玉屏互通立交A匝道桥5#-7#桩基位于溶溪河岸，岩溶尤其发育。

二、施工方案的选定

根据地质钻探资料,结合附近路基挖方爆破段的地质结构(泥石填充胶结性较好),对于一般的小溶洞，且溶洞内无或者有很少渗水的桩基溶洞，采用同桩基砼标号相同的混凝土进行填充后方进行人工挖孔施工。对于溶洞较大，且洞内不断涌出水和沙的溶洞，决定采用冲击钻孔灌注桩的桩基施工方法,并使用沉钢护筒护壁跟进钻孔,将钢护筒下沉2～3m 护壁,保持水头回填粘土、片石(掺入水泥、锯末)等孔壁自稳能力,保证河床稳定,杜绝孔口坍塌,防止灌注砼的大量流失,成孔把握性大,作业面广。但其中玉屏互通立交A匝道桥5#-7#桩基用冲击钻孔灌注桩的桩基施工后出现塌孔现象，原因为溶洞过大，且溶洞与溶溪河相通，钻孔施工时填的黄土均流向河中，造成泥浆比重下降，导致塌孔。对于A匝道桥5#-7#桩基出现的现象，决定采用沉钢护筒护壁跟进钻孔，钢护筒跟进深度与桩基深度相同，以保证钻孔施工过程中填入黄土不流失及泥浆比重的稳定性。

三、钻孔施工中易出现的问题、原因分析及防治处理 1、裂隙漏浆

裂隙漏浆产生后,难以形成设计桩位的圆孔,表现为扩径或塌孔,严重时将钻机倾倒。（1）原因分析

一般的钻孔桩施工也会出现塌孔等问题。但在岩溶地段这种现象尤为明显。因为岩层表面的溶沟、槽与溶洞相互串通,又与地下水形成 暗流,通过透水性强的砂砾层、卵石层与地下水相连接,钻孔中泥浆比重较大,孔内水压与暗流水压造成漏浆,当钻头击穿无填充物或少量填充物溶洞顶板时,孔壁失去孔内压力,孔内水头急剧下降,外部地下水渗透水压过高而产生动压力,引起孔壁坍塌。塌孔的表现形式也多样化。当护筒下沉与岩面连接不密时,坍塌多发生在护筒底:当钻机击穿溶洞顶板时,仅三四分钟孔内水头下降3～5m深,造成孔四周钢管、方木等落入孔中,护筒也下沉;有时两桩基之间突然下陷深约3m ,直径5m 左右的大坑;有时桩基在施工中,短短2 分钟,孔内漏浆量达16m3 ,补水一下难以完成,造成钻机倾覆。（2）预防及处理措施 A、要求司钻人员对照地质钻探资料检查孔内水头高度,泥浆稠度和孔外水位变化,及时取碴分析,发现异常,及时处理。与普通的钻孔桩所用的泥浆相比,岩溶地段处所需的泥浆质量和比重要加强,其技术指标应符合: 比重: 1.2 ～ 1.4;粘度≮20s;胶体率≮95 %;PH 值> 6.5。优质的泥浆取决于优质的粘土,当缺少优质粘土时,可在泥浆中掺入适量的水泥、锯末,以提高泥浆的胶体率,悬浮能力。黄土水泥按1∶0.3配比,锯末按10 %掺入。

B、进行抛填,将片石、粘土及水泥作为混合物,视漏浆程度反复抛填,冲击一次应1～3m ,到不漏、稳定为止。当漏浆太快散填难以达到目的时,应采用集中抛填将粘土,水泥成袋回填,片石集中填入,要求短时、集中。具体地讲,有可分为两种情况①在溶洞洞体小,充填物多为不稳定土层时,应回填片石以低冲程反复冲砸,使孔底出现一个平台,再转入正常冲击,通过溶洞进入充填地段时,采用泥浆护壁,使用优质泥浆保持洞内水头高度,适时向孔内投入泥块和袋装粘土及少量片石,采用低冲程将填充物挤入洞内及裂隙以加固孔壁防止漏浆或塌孔。②对于洞体较大,填充物为流塑状态时,采用孔口下3～4m 的钢护筒,四周加固,以稳定孔口(对于土质较差的孔口,在护筒下部浇筑35cm厚的砼),孔内选用优质胶土造浆,保持孔内水位高度,在快到溶洞地时,投入片石、泥块、粘土,钻机低冲程冲击,同时观测孔内泥浆的沉降,孔旁备料待填,必要时加入水泥(散或成袋)以加快固结填充,防止漏浆塌孔,有的桩孔需反复数次,才能控制住。

2、偏孔（1）原因分析 因溶沟、溶槽岩面倾斜,顶板厚度不均,加上有孤石等偏孔易出现,纠偏是该种地段最频繁的内容,贯穿于整个过程。

（2）预防及处理措施钻孔时每进1～2m 便自检一次,如发现偏 孔提出钻头,抛入片石1～2m 厚以低冲程冲击,一般便可纠正。如反复抛填仍难以纠偏时,需清孔后用C25 级水下砼(掺早强剂)灌注1～1.5m ,待强度达到70 %时再继续钻孔。

3、卡钻、掉钻（1）原因分析

一方面由于岩面倾斜,溶沟、溶槽挤钻,而钻头转向装置不灵活产生梅花孔而卡钻。另一方面因地质构造复杂,判断失误也易造成卡钻。在 处理卡钻时,钢丝绳断或钻头挤死无法打捞而形成掉钻。（2）预防及处理措施

在钻孔过程中要经常检查钻具、钢丝及钻头直径磨损程度。在钻头上焊上角钢穿钢丝绳、引套等处理卡钻效果较好。一旦发生卡钻、掉钻, 可以利用钢丝绳或引套将钻头轻轻提出。若无法提出钻头,可视具体情况处理。如有一桩基,只差20cm 便可成孔时,钻头掉入溶槽中,据地质勘探,下部已达到完整岩层,所以采用回填1m厚片石大冲击,并测其沉降量,直到达完整岩层且无沉降为止。

4、断桩（1）原因分析

A、在岩溶地段由于溶洞相互连通,灌注时难以测出混凝土数量,使水下砼流失无法估量,如有一桩基,设计灌注为20.52m3 ,实际灌注为 60.23m3 此时容易造成断桩。B、灌注时的混凝土配合比不合理或石子的 级配不合理造成离析、板结将导管阻塞而出现断桩。C、灌注水下混凝土时往往由于机具、材料

准备不完善从而造成断桩。如砼拌和机输送设备出现故障而无备用。又如导管接头密封不禁等原因。D、拆卸导管不及时埋管较深。（2）预防及处理措施

A、每次施工前,必须备用一台搅拌机及发电机,并检测导管的密封性,备足砂石料及水泥。

B、分工明确,记录及时,保证混凝土施工连续性。

C、测量混凝土面的上升速度,若上升缓慢必是流失,要保证埋管深度,减少对下部混凝土的扰动。D、混凝土要有合理的级配。

四、结束语

在溶岩地段采用钻孔灌注桩施工有应用面较广,材料就地取材,加快工程进度,提高经济效益,而且质量容易控制等优点。通过这次实践, 初步掌握了一些钻孔桩溶洞处理施工方法,希望能为今后开展这方面的工作起到积极作用。参考文献：无