浅析桥梁灌注桩成孔常见问题及处理.doc

浅析桥梁灌注桩成孔常见问题及处理身份证号码：441481198910153***摘要:灌注桩是目前桥梁工程施工中最为常见的一种施工方法，在岩溶 地区灌注桩施工时，漏浆、塌陷、卡钻、掉钻等问题频繁发生，对整个工程的进 程和质量都造成了严重影响木文对钻孔过程中的常见问题进行了原因分析，并 提出了只体的预防和处理措施关键词:岩溶；处理；坍塌；原因；预防措施引言灌注桩具备着施工简单、方便、工期短且机械化程度高的工程优势，被 广泛地应用于桥梁工程领域在岩溶地区施工冲孔灌注桩时，由于岩溶地貌发育 产牛.的溶洞、土洞、岩面倾斜等不良地质情况对冲孔桩的影响较大，导致桥梁灌 注桩施工中往往会发牛.漏浆、塌孔等问题，这些问题对工程进度与质量有着直接 的影响，同时也会造成一定的经济损失桥梁灌注桩施工中，必须对以上主要的 常见问题作原因分析和处理，并提出防治措施，这样有利于保证灌注桩的质量和 建筑物的结构安全1地质结构和水文特征1.1地质构造根据勘察揭示，桥址区的岩土层按其成因分类主要有:1第四系人土填土 层主要分布于丘间谷地区表层；2第四系全新统冲洪积层粉质勃土、砂类土等主 要分布于丘间谷地区；3泥盆系泥质粉砂岩及灰岩。

该桥位于灰岩区，岩溶为木 桥主要不良地质现象根据钻探揭露岩溶发育情况，按《铁路工程不良地质勘察 规程》中的岩溶分类，结合桥址岩溶统计数据，桥址可岩溶区岩溶发育强度属强 发育1.2水文特征⑴地表水大部分属于丘间谷地地貌，局部为丘陵地貌地表水较发育，主要为河 流水，局部鱼塘及水沟零星分布水量受季节降雨影响较大⑵地下水地下水类型主要为松散岩类孔隙水、下部基岩裂隙水及碳酸盐岩类裂隙 溶洞水，叙述如下:①松散岩类孔隙水、基岩裂隙水松散岩类孔隙水土要赋存于 第四系冲积砂土层中，为壤中上层滞水，水量中等；土要接受地下径流及大气降 水补给，以蒸发或垂直渗入基岩裂隙中形式进行排泄；基岩裂隙水主要存贮泥盆 系(D)泥质粉砂岩风化带中，水量受裂隙的发育程度及其连通性影响②碳酸盐 岩类裂隙溶洞水泥盆系(D)灰岩岩溶水:分布于整个桥址区，上覆第四系各种成因 类型的堆积物，主要是第四系冲积砂土层，厚度从0.50〜32.50m不等泥盆系 (D)岩性为深灰色弱风化灰岩，溶洞发育于岩层中上部，溶洞累计高度一般为 0.20〜32.16m,部分为空洞，充填物为软塑一硬塑状粉质勃土，全充填或半充填， 少量充填物为溶蚀明显的蜂窝状溶蚀性灰岩碎块。

场地内岩溶发育面标高远低于 地下水位，使基岩溶蚀带汇聚存贮大量地下水岩层的富水程度与溶洞发育规律 相吻合，其主要补给来源为大气降水、上部孔隙水及基岩裂隙水补给，岩溶水的 径流、排泄比较复杂2关于塌陷处理2.1产生原因地质原因:本桥位于岩溶区岩溶发育强度属强发育，经过流水冲刷产生 大小不一的溶洞地质地貌，在冲击钻不断冲击和振动的过程中破坏含水岩土体的 天然稳定性而产生塌陷具体见塌陷前后示意图1和2图1灌注桩塌陷前示意图图2灌注桩塌陷后示意图2.2预防措施(1＞做好设计前的地质勘査，设计图纸出来后认真比对施工图纸，在岩溶发育属强区做好施工前的预防措施，避免产生地质灾害而造成生命设备财产损 失；(2) 在岩溶发育属强区，可使用片石、混凝土和钢筋网进行地表加固， 使用混凝土高压喷射枪对地表下的沙土层进行固结；(3) 根据设计图纸中地层划分明细，在锤头快进入岩溶区吋减慢锤进速 度，开始低锤小冲程密击，锤高0.4〜0.6m,预防岩洞大面积塌陷2.3处理办法(1) 填堵法:一般用于塌陷坑较浅吋的处理法，首先在坑内填入片石和碎 石，然后覆上粘土夯实；(2) 跨越法:对于坑体较大而冋填又闲难的塌陷坑，采用坚实稳固的跨越 结构体，使塌陷坑的荷载通过跨越结构而作用在可靠的土体和岩体上；(3) 灌注法:把用于灌注的混凝土通过钻孔或岩溶洞口进行注浆，其g的 是强化土层和岩洞，加固建筑物的基础。

3关于漏浆处理3.1产生原因本桥位于岩溶区岩溶发育强度属强发育，经过流水冲刷产生大小不一的 溶洞地质地貌，在冲击钻不断的冲击和振动的过程中破坏含水岩土体的天然稳定 性而产生局部塌陷和大小孔洞，使泥浆从孔洞流失具体见漏浆示意图3图3灌注桩漏浆示意图3.2预防措施(1＞对于岩溶较为发达的地层，容易产生较大病害的位置，使用长钢护 简，将溶洞与钻进分隔；(2) 密切注意护筒内泥浆面的变化情况，当泥浆面较明显下降吋，证明 在漏浆后采取相应处理措施的正确性；(3) 准备充足的片石、黄泥和水泥于工作面附近，以备使用3.3处理办法(1＞继续往桩孔灌水，然后将黄泥块或黄泥球投入桩孔，如此即可暂吋将漏浆堵住；(2) 将黄土和片石按大约1:1的比例往下投入，投入量根据漏浆速度和漏 浆量来评估，再重新开钻，这样砸碎的片石和人颗粒土可将裂隙填充一定的距离 (阻碍裂隙宽度变化)，即可钻进一定深度而不漏浆；(3) 当再次漏浆吋，仍按上述方法处理，即可逐步钻至设计孔底标高4关于斜孔处理4.1产生原因地质原因:相邻两种地层的硬度相差较大，钻头在软层一边进尺速度较 快，在硬岩层一边进尺速度较慢，从而在钻头底部形成进尺速度差，导致钻头趋 向软地层方向。

具体见斜孔示意图4图4灌注桩斜孔示意图4.2预防措施⑴冲击钻应该对准护筒中心，要求偏差不大于正负20mm,开始低锤小 冲程密击，锤高0.4〜0.6m，直至孔深达护简下3〜4m后，才加快速度，加大冲 程，将锤提高至1.5〜2.0m以上，转入正常连续冲击2)在冲孔过程中每1〜2m要检查一次成孔的垂直度如发现偏斜应立 刻停止钻进，采取措施进行纠正对于变层处和易于发生偏斜的部位，应采用低 锤轻击或间断冲击的办法穿过，以保持孔形垂直4.3处理办法(1) 安装组钻机吋要使底座水平、起重滑轮缘、护筒中心三者在一条竖 直线上，并经常检查校正；(2) 孔桩每进尺50cm〜100cm将偏斜的部分用片石冋填后再进行冲孔纠 偏，片石强度要求大于该处岩层的强度采用此方法如果为一般的斜孔，反复两 三次即可纠正过来；如果岩层软硬相差较大，采用回填片石往往纠正不过来，这 吋候在偏斜一侧的孔内放入钢筋头和片石进行纠偏，一般都能纠正过来，如果还 纠正不过来，则待偏孔部分高度达到3m吋水下灌注混凝土冋填混凝土的标号，根据岩层的抗压强度确定如果岩石的抗压强度为SOOkPa,则冋填混凝土的标 号为C20,如果岩石的抗压强度超过lOOOkPa,则冋填更高标号的混凝土。

灌注 的高度超过孔桩起偏点50cm, 3d以后待强度达到80%以后，再继续冲孔，-•般 均能纠正过来；(3)首先要把溶洞用黏土和片石填充起来，用片石和黏土按3:7的比例将 孔桩冋填，黏土最好使用大块状的硬塑红黏土，没冇就使用黄土，然后用冲锤将 片石和黏土冲击挤入溶洞，待填充片石将溶洞挤满后，则可正常继续冲孔但此 吋由于溶洞壁岩层完整强度较高，而冋填的片石松散，在继续冲孔的过程中会继 续向溶洞方向偏孔,这吋只需要继续冋填片石纠偏即可如反复纠偏效果不佳吋, 可以采用冋填高标号混凝土的方法纠偏5关于掉钻、卡钻处理5.1产生原因地质原因:突然击穿溶洞顶板，在重力的作用下导致钢丝绳断裂而发生 掉钻事故，这种情况一般还同吋伴随着卡钻和埋钻的发生具体见掉钻示意图5图5灌注桩掉钻示意图5.2预防措施(1＞起重物体必须与起重机钢丝绳相匹配，不能过载对钢丝绳定期检 查，检验钢丝绳直径是否减小、钢丝绳是否锈蚀、钢丝绳是否断丝等情况，这些 指标符合国标要求吋，要及时更换新绳，钢丝绳的维护，主要就是涂油防止锈蚀， 不要让钢丝绳发生塑性变形形成死弯；(2)•—般应根据钢丝绳的直径合理选择绳夹型号、类型和所需配备的数 量。

使用吋应注意：① 选用绳夹吋，U型环的内侧净距应比钢丝绳直径人1〜3mm左右，净 距偏大会使卡扣连接卡不紧钢丝绳，造成滑动而发生事故② 卡扣的螺栓必须拧紧，一般以钢丝绳被压扁〜直径为准；③ U型部分应与钢丝绳头接触，不能与主绳颠倒；绳夹安装要一顺、等距排列;④ 为便于检查绳夹接头是杏安全可靠或及吋发现钢丝绳接头部位是杏 滑动，一般在最后一个绳夹后面约500mm处再增设一个绳夹，并将钢丝绳头放 出一个“安全弯”；若钢丝绳接头发生滑动时，可直观显现“安全弯”被拉直的 现象，此吋则应及吋采取处理措施5.3处理办法(1) 对于此类事故的处理•一般以预防为主因为一旦发生掉钻，特别是 遇到强烈发育的大溶洞，冲锤会陷入溶洞，随后溶洞岩面滑移消失，基本上无法 打捞对于高度较小的溶洞，常常发生卡钻现象所以首先要准确掌握地质情况， 精确确定溶洞的位置在即将击穿溶洞顶板时，冲锤采用小冲程慢慢冲进，缓慢 地击穿溶洞顶板，避免由于溶洞顶板的突然击穿，造成冲锤产生强大的冲击能而 拉断钢丝绳造成掉钻2) 卡钻主要是冲锤旋转不畅，冲出梅花孔，或溶洞内溶蚀石芽将冲锤 卡住还有一种情况也时常发生，就是处理溶洞吋堆积在溶洞内的片石堆坍塌或 大石块脱落造成卡锤。

不论是掉钻还是卡钻，处理吋首先都要先将冲锤取出，然 后冋填片石进行纠孔在取冲锤时，如果钢丝绳还连在冲锤上，则用千斤顶或滑 轮组将冲锤拉出，如果不行，在钻机上重新安一个冲锤将掉在孔内的冲锤打松然 后提出，或用爆破的方式将冲锤振松取出；如果钢丝绳没冇连接在锤上，则用冲 抓锤或捞钩抓住冲锤上提如果以上方式都不能取出冲锤，最后就只配合潜水员 水下作业或采用人工挖孔的方式取出冲锤6结束语综上所述，灰岩岩溶地区桥梁施工是冲孔灌注桩经常遇到的情况，容易 出现诸多问题，常见的问题有塌陷、斜孔、漏浆和掉钻卡钻，结合项S对岩溶地 质条件下的灌注桩施工遇到的问题进行原因分析，并提出预防和处理措施在实 际施工当中，应当加强施工人员质量意识与责任意识，严格按照操作标准，全面 做好防范措施，加强事先预防控制，奋效避免与控制这些问题，保证工程施工质 量与进度参考文献［1］董泽万.桥梁钻孔灌注桩施工技术常见问题与对策［」］.建筑知识:学术刊.2014 ［2】应高峰.桥梁钻孔灌注桩施工中常见问题与处理措施［」］.商品与质量· 建筑与发展.2014［3】刘春.岩溶地区桥梁桩基施工成孔方法及常见问题处理［」］.建筑工程技术与设 计.2016。