浅谈钻孔灌注桩事故及预防

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1、浅谈钻孔灌注桩事故及预防【摘要】高速铁路客运专线施工主体为混凝土结构工程，结构工程基础施工主要为钻孔灌注桩，而钻孔灌注桩作为一种深基础型式，以其适应性强、承载力大、施工较为简单被广泛应用。哈大铁路客运专线钻孔桩数量较大，地质条件跨度较大，钻孔桩事故时有发生，因此本文主要针对钻孔桩事故原因进行分析，并提出相应预防和补救措施。【关键词】钻孔桩;事故;补救措施随着我国高速铁路建设的快速发展，大跨度结构的修建，对基础承载力的要求愈来愈高，这为钻孔灌注桩基础推广和应用，提供了极为有利的条件。桩基础具有适应性强、承载力大、施工较为简单、可以穿越软弱土

2、层、便于水下施工及沉降量小等优点，因此重视钻孔灌注桩的质量控制问题成为高铁施工中的容易被忽视的重难点之一。在施工过程中由于对客观情况估计不足或地质情况有变化以及机械、人为等因素，钻孔及灌注过程中常常出现一些事故，本文根据目前我国高速铁路客运专线钻孔灌注桩的特点，针对钻孔灌注桩事故产生的原因进行分析，并提出相应的预防及补救措施，对实际施工建设提供一定的参考。1•坍孔1.1原因护筒未按规定要求制作，护筒埋设方法不当，未考虑因地制宜、灵活的埋置方法；泥浆不符合要求，粘土质量不符合标准或泥浆比重不足，未起到有效护壁的作用；孔内的水位低于地下水位，

3、导致孔内水位压强降低，造成坍孔；在富含粘性土的地质层或松散的砂层，钻头转动速度过快，泥浆的密度未控制好，孔壁护壁不到位，致使坍孔；在开始钻进时，冲程过大，由于机械对土层的扰动，使护筒的底部或砂层坍塌；掏渣时，未及时向孔内注入泥浆或水掺粘土，掏渣后，水位低于正常水头高度，护筒水位低于地下水位，使护壁受水位压强破坏，造成坍孔；在混凝土灌入前，下放钢筋笼时，钢筋笼偏位摆动碰撞孔壁，造成坍孔；清孔后没及时灌注混凝土放置时间过长，并且没有采取相应预防措施，造成坍孔。1.2预防及补救措施在灌注前，可以采取下列措施减少坍孔的可能性。主要包括：对泥浆的比

4、重、粘度、胶体率等各项指标按照要求严格把关，在钻进进尺前，确保泥浆各项指标合格；根据现场实际情况，制定合理的钻进进度，确保井孔的稳定性；对孔内水头标高实时把控，确保孔壁处于一种负压状态。一般情况下，在砂层中钻孔，孔内的水头高出外面的水面2.5〜3.Om为宜；确保护筒按要求制作，在有足够埋深的前提下，保证护筒埋设稳固牢靠；严禁将护筒连结在钻机上，防止由于机械振动引起孔口坍塌，造成大面积塌孔事故；对同一墩位处各钻孔桩应根据现场地质情况合理安排施工顺序，以防止相邻孔壁被扰动引起坍孔。如灌注时已出现坍孔现象，可以采取紧急措施进行补救。如果护筒底脚

5、处发生坍孔，可根据现场情况，就地拔出护筒，回填钻孔，压实后重新埋设护筒，再开钻；采用加长护筒，使用震动锤使护筒继续下沉，直至护筒底脚处于坍孔位置以下，外围用密实性良好的黏土或装有黏土的草袋回填并夯实，重钻时，控制好泥浆各项指标和孔内水位；若坍孔发生位置过深，可以使用测深锤结合实际的地质情况分析坍孔位置及坍塌程度，如果坍塌不严重，则可以调高泥浆比重,继续进尺，若坍塌程度较为严重，则应立即用砂或小砾石掺和适量黏土回填至坍孔以上位置，为使效果更好可将整个钻孔全部回填，使回填土沉积密实，当水位稳定后，重新钻进,并实时监控不良现象的发生；若采取以上

6、措施后仍发生连续、严重坍孔时，应根据现场地质情况，可以釆用地质钻机钻至坍塌处进行压浆处理，达到防漏堵漏的效果后，重新钻进。2.缩颈2.1原因产生缩颈原因主要是土层受孔隙水和周边作业机械振动作用向孔芯挤压变形和孔壁塑性土膨胀以及钻锤磨损过甚，焊补不及时等情况所致。2.2预防和补救措施成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，成孔后孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；及时焊补钻头，并在软塑土地层采用失水率小的优质泥浆护壁；采用钻头上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。3•孔底沉渣过厚3.1原因孔底沉渣过厚主要是灌注时检查不够认真，清孔不彻

7、底，没有进行二次清孔或方法不当所致。3.2预防和补救措施首先，事前认真检查，采用符合要求的测绳与测锤进行测孔，一次清孔要采取改善泥浆性能，延长清孔时间等措施保证孔内泥浆各项指标符合要求；其次，下放完钢筋笼后，再次检查沉渣厚度，如沉渣厚度超过规范要求（20cm）,应进行二次清孔，二次清孔可利用导管进行，准备一个清孔接头，一头可接导管，另一头接胶管，在导管下完后，提离孔底0.4m,在胶管上接上泥浆泵直接进行泥浆循环完成清孔作业；最后，在必要时也可以采取泥浆正循环附加高压射风法清孔，或采取缓凝砂浆悬浮法清底。4.钢筋笼上浮4.1原因钢筋笼上浮主

8、要由以下几个因素所致：初灌时混凝土在进入钢筋笼底部时灌注速度太快，造成较大的冲力推动钢筋笼上浮；钢筋笼未采取固定措施或固定不牢靠；当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有