淺議鉆孔灌注樁施工中防止塌孔的措施

張勇

【摘要】現澆灌注樁承載能力較高，在橋梁上廣泛采用鉆孔灌注樁作為基礎。由于鉆孔灌注樁大多在地下水位以下，在施工中不易勘察，控制困難，鉆孔灌注樁施工中常出現塌孔、孔位傾斜、斷樁、吊腳樁等質量問題，樁體施工中出現的任何質量或安全問題，都將直接影響到整個工程的進度、質量和安全，造成經濟損失和不良影響。本文重點介紹對鉆孔灌注樁施工中常見的孔壁坍塌問題的原因進行分析，并提出相應的預防措施和處理意見。

【關鍵詞】鉆孔灌注樁 塌孔 防止措施

一、開鉆前控制措施

1、場地清理和裝機定位

由于鉆孔之前場地條件不良，如樁位周邊有大量堆土或鄰近建筑物較近等情況造成較大的側向土壓力造成樁孔受到較大的土壓力出現的塌孔。因此，在鉆孔之前要對場地周圍堆土清除到距樁基一定范圍外，對鄰近建筑物采取有效措施減少由于鄰近建筑的自重造成的水平土壓力，樁頂周圍不能堆放建筑材料，影響樁孔穩定。鉆孔之前確定好樁位，鉆孔機械安裝就位并校正，防止鉆孔位不正造成偏壓出現孔位偏斜。

2、選擇合適的鉆機

根據水文地質勘察報告，明確樁孔處水文土質條件，選擇對孔壁擾動相對較小合適的鉆孔設備，工程上用的較多的是旋轉鉆鉆機，采用先進的成孔工藝和合適的泥漿比重保護孔壁，防止孔壁坍塌。鉆機安裝并固定牢靠，防止由于鉆機不穩造成鉆機晃動，影響樁孔的垂直度和孔壁穩定。

3、護筒埋置

在鉆孔灌注樁中，常埋設鋼護筒來定位樁孔。護筒為鋼護筒，壁厚10mm，護筒定位時，先以樁位中心為圓心，根據護筒半徑在土上定出護筒位置，護筒就位后，施加壓力將護筒埋入約50cm。如樁孔深度范圍存在承壓水時，護筒應高于穩定后的承壓水位2.0m以上，護筒深度不夠，護筒的回填不嚴密造成漏水漏漿，以致孔內液面高度不夠或孔內出現承壓水，降低了對孔壁的靜水壓力等易造成孔壁坍塌。護筒的作用就是要實現樁孔定位；保護孔口，以及防止地面土石掉入孔內；保持泥漿水位保證足夠的泥漿壓力，防止坍孔；防止鉆孔過程中的沉渣回流等作用。因此，應采取必要措施保證鋼護筒的穩定。

4、泥漿配置

泥漿對濕作業灌注樁保護孔壁有重要作用，泥漿是通過膨潤土和水以及其他外加劑混合而形成的流狀物質，泥漿可以有效抵抗地下水產生的靜止壓力，同時在孔壁上形成的泥皮，可以有效地防止孔壁坍塌。保證合適泥漿比重，泥漿比重過大，容易出現沉淀，孔壁易剝落、崩解的可能性就大，而泥漿比重過小，孔內水壓力就小，易造成坍孔，泥漿比重一般控制在1.05～1.15之間比較合適：保證合適泥漿粘度：粘度過高會使泵壓升高，排量顯著減少，鉆速下降，排粉困難，壓力增長，泥漿粘度控制在18～22s，一般為20s。

二、鉆孔過程中控制措施

1、循環泥漿護壁

泥漿護壁不是一次性注入，而是在鉆孔過程中不斷的更新孔內泥漿，保證孔內泥漿的重度和泥漿液面高度。控制護筒內液面標高高于地下水位1m以上，保證足夠的液面差，起到護壁的作用，同時循環的泥漿對鉆頭有冷卻和潤滑作用，并通過正循環帶走鉆孔過程中產生的渣土。

2、孔內水位突降處理

鉆孔過程中如遇到孔內水位突然下降可能是遇強透水性地層，鉆進速度過快，出現滲水甚至坍塌。對這種情況一般是停止鉆進并向孔內加水和大量粘土，增大泥漿稠度，再通過低沖程反復沖孔，水位不在降低后，繼續鉆進。如水位下降繼續下降，需立即提出鉆具，防止埋鉆。確定已經塌孔，通過回填土到坍孔處以上1～2m后，采取改善泥漿性能、加高水頭、加深護筒等措施繼續鉆進；如坍孔嚴重時，用片石加粘土把整個孔全部回填，待回填土壓密實后重新鉆進。

3、減少鉆頭對孔壁的碰撞

鉆孔灌注樁鉆孔常用的設備有沖擊鉆、回轉鉆、潛水鉆和旋轉鉆機等，對于采用沖擊鉆機成孔的，由于在沖擊鉆頭在落鉆和提鉆過程中可能碰撞孔壁，容易導致孔壁松動坍塌，此外在沖孔過程中會造成一定程度的擾動，對樁周士性軟弱的土層應注意震動造成的不利影響，因此慎重沖擊式鉆孔機械。確需使用沖擊鉆機成孔，注意樁孔垂直度，避免沖孔和提鉆過程中的擾動影響。

4、做好鉆孔監控，杜絕不當操作

鉆孔過程中做好監控，監測地面沉降、孔內水位變化、鉆孔速度和成孔難易程度等，做好事中控制管理。鉆機操作人員需要經過專門的培訓，嚴格按照操作規程進行施工，對鉆機操作中的不當行為要及時制止，并有專門的獎懲管理辦法，對違章指揮和違章操作的行為予以處罰。嚴禁出現直接用給水管沖刷孔壁，在砂層和卵石層快速鉆進，停在一處空轉時間太久等不當操作。

三、鉆孔后成品保護

成孔后要盡快完成孔底虛土的清理，虛土厚度要小于設計的沉渣厚度，防止混凝土澆筑后樁體承載力不足和樁體下沉。清孔完到混凝土澆筑中間有時間差，所以必須在混凝土澆筑之前保證孔壁穩定，而孔內泥漿就是保護孔壁的重要保障。因此，清孔后要保證泥漿足夠的比重和粘性，防止清孔后泥漿比重下降引起孔壁失穩。另外成孔后到澆筑混凝土的時間間歇不能太長，防止泥漿沉淀，降低泥漿比重，影響護壁效果。此外需要特別注意在吊放鋼筋籠時，控制好鋼筋籠下方速度，需要有專人指揮吊放，防止鋼筋籠碰撞孔壁造成孔壁坍塌。如因鋼筋骨架造成塌孔時，應將鋼筋骨架吊出，利用鉆孔機具攪動添加泥漿護壁，同時將坍塌物清理干凈，重新清孔后和安裝鋼筋骨架，并盡快完成混凝土的澆筑。

四、結束語

鉆孔灌注樁在橋梁工程和建筑工程中具有廣泛的應用，在鉆孔施工中常常遇到塌孔的工程問題，本文從鉆孔前的控制、鉆孔施工中的控制、鉆孔后的成品保護等方面控制措施，防止在樁孔坍塌，影響施工質量、進度、造價和安全。