浅议钻孔灌注桩常见事故原因及其预防措施

闫　帅

（新疆伊犁新星建筑安装有限公司，新疆 伊宁 835000）

【摘　要】钻孔灌注桩以其具有承载力高、造价低、施工快捷等优点被广泛应用于高层、小高层等基础工程上。但是钻孔灌注桩从钻孔到混凝土灌注的每道工序都需要科学安排、精心操作，稍有疏忽，就会发生意想不到的事故。只要认真做好开钻前准备工作，制订出周密的施工方案和应对质量事故的处理方案，就一定能圆满完成灌注桩施工任务的。

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关键词 钻孔灌注桩；冲击锥；冲抓锥钻机；导管

钻孔灌注桩早在２０世纪60年代已在我国开始应用，因为它具有承载力高、造价低、施工技术易掌握且施工快捷等优点，广泛应用于高层、小高层建筑的基础工程、桥梁、水利闸坝等工程上。但是钻孔灌注桩从钻孔到混凝土灌注的每一道工序都需要科学、严谨安排和精心操作，尤其是钻前准备工作，更要全面掌握施工地段的水文地质情况、认真钻研灌注桩的设计要求和质量标准，充分准备好所需原材料、施工机械设备等物质条件，并制定出符合设计和规范要求的施工方案和质保措施；由于钻孔灌注桩面对的地质条件千变万化，施工中难免会遇到各种困难，发生许多意想不到的事故，只要我们认真分析和查找事故原因，及时提出处理方案和预防措施，就一定能圆满完成灌注桩施工任务的。

1　钻孔施工中常见事故原因分析和处理方法

1.1　错位孔和偏位桩

在钻孔中出现这种情况，主要原因是桩位坐标计算失误。因此，在桩位放线、定位前，测量人员和施工员一定要仔细核对、计算，确保准确无误。

处理方法：采用冲击锥或冲抓锥钻孔时常见的处理方法有：（1）砂砾石地层中采用冲抓锥钻孔时，虽然抓锥能抓出比钻孔半径大的孤石，但大孤石不一定正处于孔中心，冲抓钻就无能为力了，只能改用十字头冲击锥将大孤石打碎，再用冲抓锥抓。（2）采用冲击锥处理前，要对偏位的井孔用高塑性粘土掺一部分片石（片石尺寸约15cm）后分层夯填，以便冲击过程中使片石嵌入井壁，起到护壁作用。（3）在冲抓锥钻孔过程中，当砂卵石、碎石掉进冲抓锥身内，将其内外套或滑轮卡住，使锥头因不能闭合或张开而停钻；此时应提出并修理好抓锥钻头。（4）用冲击锥冲孔时，由于钢丝绳断裂、冲击锥头掉进孔底，如没有发生塌孔，可用铁钩打捞，更换钢丝绳后再冲击钻孔。（5）冲孔中如发生塌孔，泥土将锥头掩埋，不能提升锥头，如塌孔不严重，可先用高压射水法将泥浆冲出，或用清水循环将泥浆抽出，再用钢丝绳吊起锥头，方可继续冲击钻孔。

1.2　钻机停钻

钻机在钻孔过程中停钻，通常是由于钻机不适应复杂的地层土质所致。由于建筑工程中的地质条件千变万化，不同的土质应选择相应的钻机，比如，对第四紀河床冲积层（砂土、粘性土、淤泥等）应选用回旋钻机；对风化岩层、河床砂砾石层应选用冲击（或冲抓）锥钻机；对砂砾石胶结层、含大块孤石的砂土层，则应采用冲击钻与回旋钻配合钻孔；或采用地质岩芯钻机。

1.3　塌孔

在复杂地层（如疏松土质、砂层）中钻孔，常发生如下塌孔现象。

1）采用冲击锥冲击疏松土层下的砂砾石层时，较大的冲击力常引起其上淤泥土层（砂性土）塌陷，有时塌土将锥头深埋而不能提升锥头，导致停钻。此时可采用高压射水法将孔内泥土冲出，将锥头提出后在孔中用土、碎砖、小片石等废料分层夯填至超过塌方高度，待该回填土稳定后重新钻孔。

2）在强透水的粉细砂层、砂壤土层、疏松的砂砾石层中钻孔，由于泥浆护壁质量（粘稠度）达不到要求，或钻孔过程中水位突然下降（比如因水泵出故障、断水），导致塌孔，造成停钻。处理方法：井孔用土分层夯填后，选用优质粘土做泥浆护壁重新钻孔。

3）孔口塌方。通常是因护筒埋设不当、孔口周围土质不良，或填土位夯实，在水流渗透、施工机械振动作用下，孔周填土塌陷，使护筒歪斜、下沉，导致停钻。处理方法是拆除护筒，回填井孔、孔口分层夯填，重新埋设护筒、钻孔。

2　灌注水下混凝土施工中常见事故的原因分析和处理方法

灌注水下混凝土是钻孔灌注桩施工中的关键工序，为此，必须作好灌注前的准备工作；灌注施工必须连续、迅速，应在混凝土初凝之前的规定时间内一次灌成。在灌注过程中发生“缺陷桩”、“断桩”、灌注不顺畅、钢筋笼上浮等事故，其原因和处理方法主要有以下几种。

2.1　孔底淤泥厚度太大

桩孔成孔后立即清孔，如清孔不彻底，未用清水换泥浆循环，不仅沉淤厚度大，而且孔内泥浆太稠，在灌注混凝土时，导管外反压力增大，当导管稍偏离中心一点，混凝土上翻过程中可能有稠泥浆卷入其中，造成夹泥层，发生缺陷桩或断桩事故。处理方法：重新清孔，清孔要彻底。

2.2　导管不能“封口”

因导致下口距孔底过高（>400㎜），“封口”用的首批混凝土量不足，“剪球”后混凝土冲向孔底，后续混凝土未及时连续注入漏斗、充满导管冲向孔底，不能将导管底口埋（封）住，泥浆水进入导管，形成缺陷桩或断桩。处理方法：暂停灌注，拔除钢筋笼，作二次清孔、剪球灌注。

2.3　导管漏水

导管漏水原因有三个：导管本身有孔眼而漏水，使用前应做水压试验，以确保其无孔眼；连接导管使用了有裂纹的止水胶圈，应更换成新胶圈；接头螺栓未拧紧，应认真拧紧即可。

2.4　混凝土灌注不顺畅

很可能是导管内漏进泥水，使混凝土发生离析，粗骨料堵塞导管造成灌注不畅。处理方法：按消除导管漏水方法处理。

2.5　导管埋入混凝土深度问题

在混凝土灌注过程中应定时测量孔内混凝土顶面高程，以控制导管的埋深。一般要求导管埋深2~6m：对于长度大于30m的长桩，在灌注该桩的下部时，导管埋深可大些，约4~5m，同时还要考虑起吊能力，故不应大于6m；在灌注该桩的上部时，可逐渐减小埋管深度，但不得小于2m。

2.6　钢筋笼上浮问题

灌注混凝土时有时会发生钢筋笼上浮现象，有两种情况：一是由于导管未居中或导管有点倾斜，法兰盘或吊导管的钢丝绳没有绑好就挂住钢筋笼，当提升导管时把它提起。此时可将导管下落一点，晃动几下导管，并将导管移向中心位置使钢筋笼于导管脱开，即可继续灌注。

2.7　机械设备发生故障问题

在灌注混凝土前，如果准备工作较差，所用机械设备不配套或未经检修，又无备用设备，很可能在施工中因设备发生故障而停钻或停止灌注。施工中常发生以下几种设备故障：（1）搅拌机停转，又无备用机；（2）外电线路故障、停电，工地又无备用电机；（3）吊车、卷扬机等起吊设备突发故障，不能提升导管；（4）混凝土运输设备损坏，一时无法修复，等。以上各类机械设备发生故障都会导致停工，待抢修、排除故障后也许已延误混凝土连续施工时间，如果停灌时间超过2小时，混凝土已初凝或终凝了，将会把导管固结在混凝土中，钢筋笼也无法拔出来，损失会更严重。因此，事先必须认真检查所需各种设备的完好状态和与供电公司联系谈妥供电保障事宜，施工期间要确保供电。

2.8　断头桩及桩头混凝土不密实问题

水下混凝土灌注主要靠其自重压力，混凝土从导管下口向上不断顶升而灌满桩孔，在混凝土面接近桩头位置时，由于超灌压力太小，很容易发生断头桩或桩头混凝土不密实缺陷。处理方法：根据经验，应让导管埋入混凝土不小于3m，顶进料斗高距桩顶不小于3m（即确保导管内混凝土有6m高的压力），才能保证桩头混凝土不出现断头桩或桩头混凝土不密实现象；如果已发生断头桩或桩头混凝土不密实质量事故，均应凿除桩头，清理后人工支模，按原设计强度等级混凝土重新浇捣桩头混凝土（接桩）并加强保湿养护。

［责任编辑：邓丽丽］