鉆孔灌注樁塌孔原因探析及預(yù)防措施

陳慶華

江西省地礦局九O一隊(duì)（337000）

鉆孔灌注樁塌孔原因探析及預(yù)防措施

陳慶華

江西省地礦局九O一隊(duì)（337000）

就地鉆孔能在不同的地層進(jìn)行，是當(dāng)前橋梁上使用最為普遍的一種施工形式，尤其是在跨河橋梁中，就地鉆孔已經(jīng)得到了普遍的應(yīng)用。文章從出現(xiàn)鉆孔灌注樁塌孔事故的原因入手，具體闡述了鉆孔灌注樁鉆孔過(guò)程中預(yù)防塌孔的措施以及相關(guān)處理方式，以期為預(yù)防鉆孔灌注樁塌孔事故提供參考與幫助。

鉆孔灌注樁；塌孔；原因分析

0 引言

就地鉆孔灌注樁主要就是在施工現(xiàn)場(chǎng)使用各種鉆孔工藝，在地層中設(shè)計(jì)直徑的樁孔，達(dá)到一定高度后將鋼筋籠放入樁孔內(nèi)，再進(jìn)行混凝土澆灌形成為樁[1]。鉆孔成樁是一種常用的基礎(chǔ)形式，我國(guó)的鉆孔工藝已經(jīng)相對(duì)較為成熟，但是在實(shí)際的施工過(guò)程中由于多種原因仍然會(huì)出現(xiàn)鉆孔事故，其中塌孔就是常見(jiàn)的鉆孔事故之一。某種程度來(lái)說(shuō)，鉆孔成功與否與孔壁坍塌之間存在密切聯(lián)系。現(xiàn)對(duì)就地鉆孔灌注樁中出現(xiàn)塌孔的原因與預(yù)防措施進(jìn)行分析與闡述。

1 塌孔的原因與預(yù)防措施

在鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)塌孔的原因很多，要預(yù)防塌孔現(xiàn)象就應(yīng)該從根本上做好預(yù)防措施。塌孔的原因與預(yù)防措施主要包括以下幾個(gè)方面：

1）鉆孔位置較深時(shí)，地下水位以下的孔壁土體會(huì)受到孔外靜水壓力的作用向孔內(nèi)出現(xiàn)坍塌的情況，更有甚者會(huì)出現(xiàn)流沙現(xiàn)象。因此，在鉆孔過(guò)程中如果能夠保持孔洞內(nèi)的泥漿持續(xù)高于地下水位，就可以增加孔內(nèi)靜水壓力，從而防止孔壁出現(xiàn)坍塌情況。另外，還可以通過(guò)埋設(shè)護(hù)筒、使用稠度較大的泥漿來(lái)保護(hù)孔壁，防止坍塌。

2）施工人員在施工過(guò)程中由于操作不當(dāng)引起塌孔事故。其主要原因包括：在鉆進(jìn)過(guò)程中，提升鉆頭發(fā)生碰撞；在后續(xù)施工過(guò)程中，放置鋼筋骨架時(shí)發(fā)生碰撞導(dǎo)致孔壁松散;向孔內(nèi)注水或泥漿時(shí)，速度過(guò)快沖刷孔壁導(dǎo)致孔壁坍塌。為了避免出現(xiàn)上述情況，在施工前應(yīng)該對(duì)施工人員進(jìn)行專業(yè)的技術(shù)操作培訓(xùn)，在鉆孔的過(guò)程中嚴(yán)格按照操作流程進(jìn)行。例如在清洗孔洞時(shí)需要專人補(bǔ)水，提升鉆頭；在放置鋼筋籠時(shí)垂直緩慢對(duì)準(zhǔn)孔洞中心插入，避免多次放置碰撞孔壁；在松散粉砂土層或流砂中鉆孔時(shí)要保證鉆孔速度適宜。

3）泥漿稠度不夠或孔洞內(nèi)泥漿水位高度不夠，導(dǎo)致孔壁所產(chǎn)生的壓力過(guò)小，不能夠起到保護(hù)孔壁的作用。在循環(huán)鉆孔的施工過(guò)程中要使用泥漿保護(hù)孔壁，進(jìn)而達(dá)到防止孔壁坍塌的目的[2]。要采用優(yōu)質(zhì)、稠度適宜的泥漿。保證空洞內(nèi)泥漿水位合適，一般泥漿的稠度根據(jù)孔洞的直徑、土層的松軟程度以及地下水位的高低決定。孔洞直徑較大，地下水位高，土層相對(duì)較松的按照施工規(guī)范指標(biāo)取高，反之取低。另外，在施工過(guò)程中還要求試驗(yàn)人員在鉆孔過(guò)程中定期對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢查，根據(jù)不同的地質(zhì)情況對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，持續(xù)保證泥漿稠度在規(guī)定的濃度以上。

2 處理塌孔的措施

2.1 木板支護(hù)孔壁

某橋梁的橋墩使用雙柱式鉆孔樁，在鉆孔施工過(guò)程中，由于該橋梁地質(zhì)問(wèn)題導(dǎo)致護(hù)簡(jiǎn)外圍與底部出現(xiàn)了局部坍塌的現(xiàn)象。在處理塌孔時(shí)使用了木板支護(hù)孔壁的處理方式。首先，將孔內(nèi)積水抽干直至塌孔以下深度，使用厚度3～4 m，長(zhǎng)度由塌孔深度而定的模板沿護(hù)筒外垂直放置于塌孔底部。木板與木板之間緊密排列,直至塌孔范圍全部被木板覆蓋。其次，使用裝入適量黏土的麻袋，用鐵絲系緊袋口后放置于塌孔底部，鐵絲上端與橫放空口的鋼筋相連。按照此種方式放置1～2層麻袋后，再將塌孔部位使用黏土回填,即可重新鉆孔。木板支護(hù)孔壁的方式操作較為簡(jiǎn)便,能夠及時(shí)有效地處理塌孔[3]。

2.2 接長(zhǎng)護(hù)筒

如護(hù)筒底部孔壁出現(xiàn)整體塌陷,形成漏斗狀，護(hù)筒在塌陷時(shí)掉入孔內(nèi)。如遇到該種塌孔情況，可以使用接長(zhǎng)護(hù)筒進(jìn)行處理。首先將塌孔內(nèi)泥漿抽出，在按照塌孔的深度接長(zhǎng)護(hù)筒。值得注意的是在處理塌孔時(shí)不能采用先回填再重新鉆孔的方式，這樣不能從根本上解決塌孔問(wèn)題。這是由于孔洞內(nèi)積水導(dǎo)致回填時(shí)難以夯實(shí)，重新鉆孔時(shí)回填砂土依然會(huì)出現(xiàn)坍塌。

2.3 設(shè)置混凝土護(hù)筒基座

在松散的河床上進(jìn)行鉆孔護(hù)筒常常因?yàn)橄鲁炼霈F(xiàn)塌孔事故。所以，在施工過(guò)程中應(yīng)該在護(hù)筒底部加置混凝土底座，預(yù)防塌孔事故的發(fā)生。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)鉆孔灌注樁塌孔的原因與預(yù)防措施進(jìn)行分析后可以發(fā)現(xiàn)，只要在施工過(guò)程中做到預(yù)防為主，嚴(yán)格按照施工流程與規(guī)范進(jìn)行施工，充分了解施工地段的地質(zhì)條件，做好充分的施工準(zhǔn)備塌孔事故是能夠預(yù)防的。當(dāng)塌孔事故出現(xiàn)時(shí)，首先應(yīng)該對(duì)其本質(zhì)原因進(jìn)行分析，詳盡地了解事故程度與施工設(shè)備的使用情況,采用科學(xué)的施工工藝進(jìn)行處理，例如木板支護(hù)孔壁、接長(zhǎng)護(hù)筒、設(shè)置混凝土護(hù)筒基座都是處理鉆孔灌注樁坍塌孔的有效措施。只要施工人員與施工管理人員在施工過(guò)程中時(shí)刻注意施工操作規(guī)范，提高施工質(zhì)量安全意識(shí)，就能最大程度地避免塌孔事故發(fā)生。

[1]劉睦峰,彭振斌,王建軍.復(fù)雜地層大直徑嵌巖樁鉆進(jìn)技術(shù)[J].地質(zhì)與勘探,2009,45(5)：621～625.

[2]全國(guó)一級(jí)建造師執(zhí)業(yè)資格考試用書(shū)委員會(huì).公路工程管理與實(shí)務(wù)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2011.

[3]耿鵬.鉆孔灌注樁常見(jiàn)質(zhì)量問(wèn)題及預(yù)防措施[J].山西建筑, 2011,37(14)：60～61.