钻孔桩冲击钻施工问题及处理办法

王江博

摘要：本文通过阐述钻孔灌注桩施工工艺，归纳质量控制点，总结常见质量问题，分析质量事故发生的原因，研究相应的处理对策，找出了质量控制的途径，从而保证了钻孔灌注桩施工质量。

关键词：冲击钻钻孔灌注桩施工工艺质量控制点事故预防及处理

1工程概况

钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土，对周围环境及邻近建筑影响小，能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点。随着经济发展和技术进步，钻孔灌注桩的桩长和桩径不断加大，单桩承载力也越来越高。因此，桩基如何施工是决定基础工程质量的关键阶段，在施工过程当中要准确把握施工工艺和细部施工的控制要点对工程的质量提供可靠的保证，争创优质工程。

2冲击钻钻孔灌注桩的施工工艺

①合理选择钻头和调配泥浆性能。

②钻具入孔后，应先进行泥浆循环，然后慢下至孔底，轻压满转数分钟后，逐步增大转速钻压，进入正常钻进。

③孔内如遇有较大卵石、漂石或其它障碍物，引起钻具跳动、蹩车（泵）、钻孔偏斜时，要及时控制钻进速度，降低转速，加大泵量，来回清扫。必要时，要对孔内障碍物专门打捞清除，或增加导向装置，以防孔斜。

④基岩钻进应合理设计桩孔结构和钻孔工艺。采用多种钻孔工艺钻孔时，必须在更换另一种钻孔工艺之前，清洗孔底，修正孔形，以满足新的钻孔工艺要求。

⑤钻进粘性土层，宜选用导流排渣性能好、切削刀具锐利、不易产生糊钻的尖锥形钻头和低粘度、低重度泥浆；钻进砂性土层的钻头，除具有良好的导流排渣能力外，还应使钻头底部呈层锥（锅）形，刀具呈梳齿状排列，使用高粘度、中等重度的泥浆。

⑥加接钻杆时，应先将钻具提离孔底，待泥浆循环3～5min后，再拆卸加接钻杆。

⑦清孔时应经常移动排渣管（出水管）在孔底的位置，以便使孔底边缘处沉渣吸出。

⑧下好钢筋笼后，应进行二次清孔，确保孔底沉渣符合规范要求。

3冲击钻钻孔灌注桩施工要点

3.1冲击钻施工要点：

（1）钻机底部一定要牢固，同时，必须保证钻机钢丝绳、钻头中心和桩基的中心重合，以免造成孔位偏差，这一般会造成疏忽的地方。开孔前。要研究明白地质柱状图。

（2）合理安排施工工序，尽量避免个孔施工间的相互扰动，避免“穿孔”事故发生。

（3）护筒内泥浆高程要高于地下水位1.0m以上。

3.2钻进过程注意事项：

（1）要控制钢丝绳放松量，少放勤放，防止“打空锤”。

（2）在卷扬机钢丝绳上做好记号，防止冲击钻缠卷冲击钻具。

（3）要保证泥浆供给量。

（4）不要采用锤头高冲程，防止卡钻头。

（5）经常检查钢丝绳质量，断丝多了要赶紧换钢丝绳。

（6）要经常补焊钻头。

（7）要经常检查孔径，防止缩孔。

（8）刚刚进入岩层时，要减缓进尺，轻提锤头，待岩面平整后再加快进尺；冲击钻头要平稳，尽量少碰撞井壁；进入岩层后，要清孔取样，作好记录，为桩基础桩长变更设计提供依据。

4各个环节易出现的问题及处理办法

4.1埋设护筒：

在钻进过程中护筒变形或突然往下沉，护筒外壁冒水，刃脚或钻孔壁向孔内外漏浆。在施工中应重视漏浆事故，严重的漏浆若不处理，可引起坍孔。施工中造成护筒失效的原因如下：埋设护筒时，回填土夯实不够，埋设太浅，护筒脚漏水；护筒制作不良，接缝不密合或焊缝有砂眼等，造成接缝漏浆；由于护筒下方孔内大面积坍孔，致使地层发生变化，从而使钢护筒下沉并倾斜，失去护筒作用；由于地下障碍物或护筒内外压力差过大，使护筒局部变形、开裂、漏水，失去护筒作用。

相应的防治措施有：采用粘土加固护筒周围时，若漏水严重，应将护筒拔除，然后回填重新埋设；在顶入钢护筒时，尽量将钢护筒埋得深一些，增加其稳定性和抵抗局部冲刷的能力；如果护筒的下沉量较少，通过提高泥浆密度和粘度的方法，改善泥浆指标后，继续钻孔；护筒变形处理可以根据其变形的部位进行灵活处理（氧割、千斤顶校正、套筒法等）。

4.2钻进过程

4.2.1卡钻原因

（1）卡钻的原因有可能是因为泥浆比重过小，导致冲击过程当中泥浆不能够稳定锤头，而发生偏斜。从而下落时发生卡钻。

（2）泥浆比重过大导致粘度过高，稍微静置半小时左右也容易发生卡钻、埋钻。所以泥浆比重也不能过大，1.20~1.40以内。

（3）卡钻一般在地质变化处容易发生，由于地质变化处承受力大小不均，易发生偏斜。

4.2.2卡钻处理办法

（1）卡钻可采用吊车或其余冲击钻两台同时往上拉，上拉过程中应当注意尽量保证发力点在孔的正上方，两台冲击钻或吊车和冲击钻钢丝绳中心不能偏差太远，钻机及吊车底部要稳固。

（2）一直清孔，将泥浆比重调小，防止泥浆沉淀，然后试图用钻机钢丝绳将锤头拉起。

（3）可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头，也可松一下钢丝绳使锤头转动一个角度，有可能将锤头提出。

4.3清孔

4.3.1清孔不到位容易让孔底产生沉渣，沉渣过厚影响桩基质量。清孔不到位原因主要有以下几点：

（1）一次清孔后未进行二次清孔。

（2）泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。

（3）钢筋笼下放过程中未对准孔壁使泥土塌落桩底。

（4）清孔后待灌时间过长，导致泥浆沉积。

4.3.2处理办法及预防：

（1）成孔后，钻头提高孔底10cm-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。

（2）钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。

（3）开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30cm-40cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到消除孔底沉渣的目的。

4.4水下混凝土的浇注

钢筋笼吊装完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇注水下混凝土。为提高混凝土浇注质量，浇注混凝土进度控制在混凝土初凝时间内，同时应合理地加快灌注速度，故应做好灌注前各项准备工作以及灌注期间各工序的密切配合工作。

水下混凝土的配合比应符合下述规定：水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过试验确定；坍落度宜为180～220mm；含砂率宜为40%～45%，并宜选用中粗砂；粗骨料的最大粒径应＜37.5mm；为改善和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。

导管的构造和使用应符合下述规定：直径宜为250～350mm，导管的分节长度视工艺要求确定，底管长度不宜小于4m，接头宜用法兰或双螺纹方扣快速接头。导管提升时，不得挂住钢筋笼，为此可设置防护三角形加劲钣或设置锥形法兰护罩；导管使用前应试拼装、试压，试水压力为1.3倍孔内水深的压力。

使用的隔水栓应有良好的隔水性能，保证顺利排出。

5结论

钻孔桩施工进度较快，但影响施工质量的因素很多，比如因孔内泥浆性能不合格会造成沉渣多、钻进困难易卡钻、掉钻甚至塌孔造成损失；因导管接头漏水造成混凝土浇筑过程中进水而形成断桩；因混凝土塌落度过大或过小造成断桩等等。只有严格按照质量控制要点进行施工，才能保证钻孔桩施工质量，才能为上部建筑打好坚实的基础。

参考文献：

[1]曹映雪.冲击钻孔灌注桩施工质量事故预防及处理[J].黑龙江交通科技，2011（7）：181-181.

[2]王浪.桥梁冲击钻孔桩钻进及混凝土浇筑问题的处理[J].山西建筑，2007，33（5）：341-342.