某桥钻孔灌注桩坍孔处理技术

摘要：钻孔灌注桩作为桩基础常见的一种形式，以其适应性强，无震害，承载力高，稳定性好，施工方便等特点广泛用于桥梁工程中。本文结合钻孔灌注桩的工艺要求及施工控制方法，分析了该钻孔灌注桩坍孔的成因及外部施工条件，同时对此钻孔灌注桩坍孔提出了解决方法，总结了钻孔灌注桩在处理此种类型坍孔时所采取的处理措施。
关键词：桥梁钻孔灌注桩坍孔处理措施
1 引言
钢筋混凝土钻孔灌注桩是普通桥梁常用的基础形式之一，它具有适应性强、对邻近的环境影响较小、震性强、所需的设备简单、操作方便、施工安全等特点，因此在实际工程中被广泛采用。特别是在一些跨越河流及地下水丰富的区域，但钻孔灌注桩作为一种技术含量较高的基础形式，由于地下施工以及情况不明确等原因，施工中任何一个环节出现问题都直接影响工程的质量及进度，因此要在施工过程中加强施工过程控制和质量管理，及时发现问题并寻找解决问题的方法。

2 工程概况

某高速公路某桥位于桥位跨水库支沟。该桥位于水库尾部东南端的支沟处，该水库水位随季节性蓄水而发生变化，在春季和冬季蓄水量最少，夏季蓄水位达到时最高。该大桥左幅5#，6#墩位于水库中，采用填土围堰的方法施工，钻孔灌注桩基础，其余桥墩均采用人工挖孔灌注桩基础。本桥采用冲击钻机成孔，现场加工制作钢筋笼 ，泥浆护壁施工，二次清孔，预埋声测管，水下灌注等工序。该处地势位于“V”型冲沟中，本工程涉及的主要地层情况自上而下依次为：①粉质粘土厚1.2M，土质均匀，软塑；② 粉砂质泥岩，由粘土矿物组成，厚15.3ｍ左右,为桥位区主要分布地质；③砂岩，灰白色，为细中粒结构，厚24.3ｍ；桥位区地下水水位较浅，地下水资源贫乏。场区地表水主要为水库库容水。

3 坍孔原因分析

3.1 情况说明

右幅5#-A在进行水下混凝土浇筑过程中出现坍孔的现象。即在当混凝土灌注到6米左右的位置处，发现护筒内的泥浆水位突然上升并溢出护筒，随即下降并冒出气泡，孔壁四周发生塌陷，该孔显示出塌孔。围堰上的回填土在护筒下部与基岩之间大部分坍入孔中，桩位随即被土填埋。

3.2 事后处理措施

在该孔出现塌孔后现场人员撤到安全地带，随即停止灌注，拔出导管，并用高压水冲洗导管。处理完现场情况后，通过查看桩基冲孔原始施工记录及地质资料，分析坍孔的原因及事故对此桩基施工所造成的影响。

3.3 原因分析

⑴ 在成孔过程中冲击速度过快，同时在灌注过程前进行清孔后泥浆的密度和浓度均按灌注要求降低，起不到有效的护壁效果。
⑵ 钢护筒埋深不够，在设置围堰时的高度约为5米~~7米，在设置护筒时只设置了3米，护筒下端至基岩面全部是是回填土，由于回填土的夯实不够，土的稳定性相对软弱，致使孔口的土坍落。
⑶ 吊装钢筋笼可能对孔壁产生一定的扰动作用。

4 处理措施

待浇筑完7天后进行已浇筑完部分桩基的检测，经检测已灌注的6米桩身混凝土合格。根据现场水位情况，水位只高于原有岩石面2.5米，且经过开挖后发现该孔口周围渗水量不大，遂确定采用钢模做护筒方案，采用人工挖孔的方法，挖至原有岩石面。即从围堰顶面挖深至岩石面（大约7米），进行初步整平，在岩石面上放置钢模，钢模的高度以顶面至桩系梁底标高，以利于现场施工。在钢模底部与岩石接触处用混凝土封住，防止水渗入孔内。同时为了减少的渗水对孔内的影响，在最低处设一集水坑用于抽取渗出的部分水，主要处理方法如下：
⑴ 在第一次处理过程中，由于制作的钢护筒在填埋过程中，各向填土给护筒施向的水平力不均匀，遂造成护筒被压挤变形，不能满足施工的要求。后改采用加劲钢护筒，在现场利用墩柱施工中的定型钢模。
⑵ 挖掘机沿孔口周围挖开，以孔口周围的岩石面外扩0.8米进行1：0.75放坡进行开挖，将开挖的软质土运离孔口一定的位置，免得对开挖后的孔口周围的土体施压。机械开挖完成后进行人工清除孔口上的部分淤泥，同时对岩石面进行局部找平。
⑶ 将孔口上侧的钢筋进行调整，无法调整的钢筋即进行截断，在浇筑之前采用正确的施工措施进行处理。将事先拼装好的钢护筒用吊车吊起对准孔口的位置进行下放，下放完成后即进行测量校正，完成后即用C15混凝土沿钢护筒的周围封满，防止水渗入孔中。同时做一集水坑，用于排除在长时间的施工情况下渗到孔口周围的地下水增多。
⑷ 在孔口搭设施工平台，采用小型卷扬机配合进行人工清孔，待清

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除完孔底泥渣后，用高压水冲洗钢筋笼和孔壁的泥浆。同时凿除已浇筑部分桩头的浮浆，直至混凝土面无杂质，大约破除80CM的桩头部位即达到施工要求。
（5）根据桩基检测结果已浇筑完的6米桩基无缺陷，在此部位上进行接桩随即进行干灌施工，直至浇到桩系梁的底部。浇筑完成7天后待桩基检测合格后进行下道工序的施工。
主要施工示意图如下：

5 结语
通过对该大桥左幅5#-A的坍孔处理，处理完成后经检测该桩身无缺陷。该方法正好利用水库水位下降，围堰外的水位下降后渗水量减小成功处置该水桩的坍孔问题。在工程实践中应克服钻孔灌注桩的各种施工困难，提高施工质量。同时严把各工序的施工质量，在施工时预防和排除各项不利因素，以免二次处理增加费用，延长施工工期。
[参考文献]
【1】罗大庆.公路桥梁钻孔灌注桩施工质量控制[J].西部探矿工程.2004，16（9）：23-25
【2】孙庆丰.钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨[J].交通科技.2003（6）：24-25
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