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钻孔灌注桩施工事故及预防与处理措施

　　1前言
　　钻孔灌注桩是采纳机械钻孔的一种成桩方法，是一项质量要求高、施工工序多、并须在一段时间内连续完成的地下隐蔽工程。
　　钻孔灌注桩能适用于各种不同地层，而且设备投入较少，而被广泛应用于各类建筑工程中。钻孔灌注桩的施工大部分都在水下进行，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收，施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，严重时甚至给投资者造成经济损失和不良社会影响。因此，必须在钻孔过程中及混凝土灌注过程中采用有效的预防与处理措施处理施工中出现的质量问题，以保证桩基工程施工能保质、保量完成。
　　2钻孔过程中出现的施工事故及预防与处理措施
　　2.1漏水
　　护筒外壁、孔下漏水，严重的会引起护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。
　　原因分析：①埋设护筒的四周土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞；②碰到溶洞致使孔下漏水。
　　在钻进中如发生漏水现象不能确保孔内水头时首先集中力量加水，使水位不再下降，针对漏水原因进行如下处理：①属于护筒漏水时，应马上停止钻孔，用最正确含水量的粘土在筒外周在四周填实加固；假设护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒；在护筒的适当高度开孔，使护筒内坚持1.0～1.5m的水头高度。钻头起落时应防止碰撞护筒；②孔下漏水时，应用泥膏填至不漏水为止，并用泥浆护壁；如在石灰岩地层钻孔时发生孔内水位骤降，很可能是碰到溶洞，此时应马上停止钻孔，用投块石和粘土冲压，将穿越溶洞部位充填密实至孔内不再失水为止，然后再重新钻进。
　　2.2坍孔
　　在钻进过程中，如出现孔内水位骤降，排出的泥浆中不断有气泡上冒，出土量显著增加但不见进尺，或泥浆突然漏失，则表示有坍孔迹象。
　　原因分析：①护筒埋置太浅，四周封填不密实而漏水；②操作不当，如提升钻头倾倒，或放钢筋笼时碰撞孔壁；③泥浆稠度小，起不了护壁作用；④泥浆水位高度不够，对孔壁压力小；⑤向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁；⑥在松软砂层中钻孔，进尺太快。
　　预防与处理措施：①孔口坍塌时，可拆掉护筒，回填钻孔，重新埋设护筒在钻；②轻度坍孔时，可加大泥浆相对密度和提升水位；③严重坍孔时，用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后采纳低速钻进；④水位变化过大时，应采用升高护筒，增加水头或用虹吸管等措施确保水头相对稳定；⑤提升钻头及下钢筋笼时坚持垂直，尽量不要碰撞孔壁；⑥在松软砂层钻进时，应控制进尺速度，且用较好的泥浆护壁。

　　2.3扩孔及缩孔
　　原因分析：①扩孔是因孔壁坍塌而造成的结果，或钻孔浅部地层有流砂层，钻进时钻具晃动太大；②缩径的原因有三种：钻锥补焊不及时，磨耗后钻锥直径缩小，以及地层中软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。
　　预防与处理措施：①如扩孔不影响进尺，可不必处理，如影响钻进，则按坍孔事故处理。遇流砂层时应提升护壁泥浆密度和黏度，假设流砂层较厚或地下水流速过大时，宜加入钢护筒。钻进时尽量减少钻具晃动；②对缩孔可采纳上下反复扫孔的方法以扩展孔径。
　　2.4钻孔偏斜
　　偏孔即成孔后桩孔出现较大垂直偏差。造成偏孔的原因有：①桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动；②土层软硬不均匀，致使钻头受力不均；③钻孔中遇有较大孤石或探头石；④扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；⑤钻杆弯曲，接头不正。
　　预防与处理措施：①将桩架重新安装牢固，并对导架进行水平和垂直矫正，安装钻机时要求钻头中心、钻盘中心和护筒中心在同一轴线上，钻架必须垂直，钻杆位置偏差不大于20cm，检修钻孔设备；②偏斜过大时，填入石子粘土，重新钻进，控制钻速，慢速上下提升、下降，往复扫孔改正；③如有探头石，宜用钻机钻透，倾斜基岩时，可用混凝土填平，待凝固后再钻。④另外安装导正装置也是防止孔I斜的简单有效的方法。
　　3混凝土灌注过程中出现的施工事故及预防与处理措施
　　3.1卡管
　　卡管即在灌注水下混凝土过程中，无法持续进行的现象。
　　原因分析①导管埋深过大；②初灌时，隔水栓堵管；③混凝土和易性、流动性差或导管进水造成混凝土离析；④混凝土中粗骨料粒径过大；⑤机械故障引起混凝土灌注不连续，在导管中停留时间长于混凝土初凝时间而卡管；⑤有异物使导管和钢筋笼卡住等。
　　预防与处理措施：①导管埋深宜为3～10m；②隔水栓直径应与导管内径相配，并具有优良的隔水性能，确保顺利排出；③强化对混凝土各项质量指标的控制，必须具备优良的和易性及足够的流动性，坍落度宜为180～220mm，粗骨料的最大粒径不得大于导管内径的1/6～1/8和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。水泥中不能含无水石膏成分，水泥安定性要合格，不同品种、不同标号的水泥不能混用。为改善混凝土的和易性和缓凝，搅和物可加入适量外加剂；④导管使用前进行试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0MPa，保证连接部位的密封性，以避免导管进水；⑤强化对机械设备的监控、维护，保证机械运转正常，避免因发生机械故障致使灌注时间长于首批混凝土初凝时间。
　　3.2钢筋笼上浮
　　钢筋笼上浮即钢筋笼的位置高于制定位置的现象。原因分析：①钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大而被混凝土拖顶上升；②当混凝土灌至钢筋笼下时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，混凝土自导管流出时的冲击力较大，从而推动了钢筋笼的上浮；③混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，假设此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。
　　预防与处理措施：①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，接近钢筋笼时，控制导管埋深在1.5～2.0m；②灌注过程中，应随时掌握已浇混凝土面的标高及导管埋深，当混凝土顶面距钢筋笼底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度，当混凝土搅和物上升到钢筋笼底端4m以上时，应及时提升导管底口至钢筋笼底端2m以上；③导管在混凝土面的埋置深度一般宜坚持在2～6m，严禁把导管提出混凝土面。

　　3.3断桩
　　原因分析：①导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，致使不凝固，形成桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；②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，形成桩身中段出现不凝体；③灌注过程中，导管提升和起拔过多，拔出混凝土面等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将桩体分开上下两部分；④灌注混凝土时，直接从孔口灌入，造成混凝土离析致使凝固后不密实坚硬，各别孔段出现疏松、空洞。
　　预防与处理措施：①成孔后，必须认真清孔，清孔后及时灌注混凝土，孔底沉渣应符合规范规定，灌注前准确计算全孔及首批灌注量。灌注过程中，应随时检查混凝土面的标高，及时调整导管埋深，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，混凝土应有优良的和易性和流动性，坍落度应满足灌注要求；②在地下水活动较大的地段，采纳套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土；③避免导管提升和起拔过多，严禁拔出混凝土面；④灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速。
　　3.4桩混凝土局部离析
　　原因分析：①混凝土未按制定配合比实施、搅拌时间太少、坍落度太小等；②导管不密封漏水，相邻桩施工间距太小。
　　预防与处理措施：①确保混凝土质量，导管要密封不漏水；②施工间距不宜小于4倍桩径，或确保混凝土硬化时间不少于36h。
　　4结语
　　综观上述钻孔灌注桩施工中出现的常见质量事故，造成的原因主要是受人、环境、机械等因素的影响所致，为此，应强化施工作业人员的思想熟悉，提升技术知识以及管理水平，密切与制定等相关项目参建单位联系，及时采用有效的技术措施处理相关问题，同时强化施工机械的维护，避免质量事故的发生。
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