冲击钻钻孔桩施工方案（推荐9篇）
甲方：
（以下简称甲方）乙方：
（以下简称乙方）
为保证冲击钻孔灌注桩基工程的顺利进行，实现按期保质保量完成工程之目的，根据国家有关法律法规，本着诚信、平等、自愿、公平的原则，经甲乙双方就以下施工事项协商一致，订阅本合同共同信守。
一、工程地点及名称：
二、承包方式及内容
乙方承包施工图纸范围内全部桩基工程，施工内容包括冲击钻孔桩的成孔、清孔、报验、混凝土灌注，包工不包料，施工安全的工作。
三、质量标准
保质保量按图纸施工，保证验收合格。
四、工期要求
工期应业主方要求70天完成，从开工之日（年 月 日）起计算工期，遇有不可抗力天气或其它因素不能施工，工期予以顺延。
五、合同价款及结算方式
1、钻孔按实际孔深计算工程量，并按每米壹佰元的价格结算。
2、甲方必须做好后勤工作，每月按工程进度款（包括生活费、工人工资以及材料费）的60%付给乙方，确保工地正常开工。工程完工待质检部门验收合格后，一次性付清余款。
六、甲方责任与义务 甲方责任与义务：
1、负责施工现场道路、水电畅通，负责桩位及轴线放样，桩位复核。
2、提供为施工服务的吊车、挖机等设备，确保施工顺利进行。
3、甲方工作人员必须全天候24小时在现场。如出现甲方吊车、挖机和现场管理人员的影响停工，由甲方负责，乙方有权向甲方提出补偿损失。
4、负责提供施工图纸，监督乙方施工质量及工程量验收和报砼等工作。
5、负责工程资料收集、整理汇编存档，提出具体进度要求，协调周边关系保证工程顺利进行。
6、乙方成孔报砼后，甲方应及时组织人员到施工现场，不得影响施工。
7、乙方在施工过程中，如出现障碍物和其它不可抗拒的损失由甲方负责。
8、如遇溶洞漏浆复打，按回填孔深每米100元计算，在施工过程中如有溶洞较大，钻头卡钻无法处理由甲方负责及时购买钻头，以免延误工期和乙方损失。
乙方责任与义务：
1、根据合同规定，乙方为保证工期，必须投入满足施工要求的机械设备及人员设备。
2、坚决按图纸施工，保证质量，服从业主及甲方管理，做好现场记录。
3、如出现某根桩灌注砼未达到设计要求，由乙方负责赔偿所有损失。
4、按安全规范施工，确保施工安全，如有意外甲方不承担任何责任。
5、甲方按合同执行条款，乙方不得以任何理由停工。
七、其它事宜
1、未尽事宜双方根据实际情况协商解决。
2、本合同一式三份，甲乙双方各执一份，双方签字后具有法律效力。
甲方（签字）：
身份证号码：
公司法人代表： 签订地点：
乙方（签字）： 身份证号码：
年 日
沈海复线宁连高速宁德段A2标桥型布置为左幅2×(4×30)+3×30+3×40+2×(3×30)+32×(5×30)m、右幅2×(4×30)+3×40+4×30+33×(5×30)m预应力砼连续箱型梁。
本标段全线范围为宁德特大桥(局部)长5 430 m,共有724根桩,均为排架式结构,其中直径1.8 m桩基708根,总长42963米,直径2.2 m桩基16根,总长1 028 m,桩基长度在23~77 m不等,包括196根摩擦桩、528根端承桩。
2施工条件及重难点分析
2.1施工条件概况
(1)地质条件。本标段沿线场地内地层自上而下顺序依次特征描述为下:淤泥、粉质粘土、含卵石粉质粘土、卵石、残积砾质粘性土、全风化花岗岩、砂土状强风化花岗岩、碎块状强风化花岗岩、中风化花岗岩、微风化花岗岩、碎块状强风化辉绿岩、微风化辉绿岩。其中摩擦桩设计桩底岩层为砂土状强风化或者碎块状强风化花岗岩,端承桩设计桩底岩层为入微风化花岗岩、中风化花岗岩或者微风化辉绿岩,设计入岩深度0.5~7 m不等。
(2)水文条件。桥区内水系主要为宁德海湾海水,桥址区内地表水主要为三都澳(漳湾)海水。据《福建省三都澳地区水文、工程环境地质综合调查地质报告(1:5万)》资料对于潮汐类型记载,该潮汐属于正规半日潮,一个太阴日内发生四次“潮”(两次高潮、两次低潮),且每次潮周期历时12 h 35分左右。太平洋潮波的传入产生沿海潮汐,海区开阔,而近岸水浅,沿海潮汐聚集能力形成一种大潮差,高潮水位6~7 m,低潮水位1~3 m,潮差3~7 m。
(3)施工环境条件。在桩基施工前,钻孔施工平台已施工完毕,标准钻孔平台长33 m,宽13 m,采用钢管桩、型钢以及贝雷梁组合搭设而成,如图3所示。
2.2施工重难点分析
根据地质条件特性需要选择不同的施工策略,宁德特大桥所处地理环境,给施工工艺选择带来难度,具体表现如下:
(1)淤泥质土层。本标段桥址区淤泥层厚度在20~35.2 m不等,一般在25.2m,局部路11.8 m,呈深灰色,饱和,流塑状,鳞片状结构,含腐植质,嗅味臭,干强度中等,韧性较低,切面光滑,摇震反应慢,属高压缩性土,力学强度差,在钻孔过程中容易出现淤泥层穿孔漏浆、塌孔以及在混凝土浇筑过程中相邻护筒在淤泥层串孔的现象。
(2)卵石层地质。本标段卵石层厚度5~20.7 m不等,浅黄色、青灰色,饱和,中密,下粗上细,分选及磨圆较差,结构疏松,次圆状,新鲜坚硬,一般无风化现象。成分以花岗岩为主,火成岩次之,粒径为3~8 cm,少数大于10 cm,个别可达20 cm,呈现出孔隙大、透水强、压缩性低和抗剪强度大等特点。由此,建筑结构会由于卵石颗粒松散,颗粒不均,胶结性差、摩阻力较大等特性造成在钻进时钻具容易出现模式,甚至出现卡钻、孔壁坍塌及进钻困难等问题。
(3)大潮差施工难点分析。本工程由于海区开阔,近岸水浅,潮汐能量聚集而形成大潮差,高潮水位6~7 m,低潮水位1~3 m,潮差3~7 m,对钻孔桩施工中孔内泥浆水头影响较大,若水头过高,护筒内压力远大于外压力,则容易在护筒底口的淤泥层或者卵石层出现穿孔漏浆,反之,若护筒内水位低于外面潮水位,则有可能在外压力的作用下,卵石层或者淤泥层出现坍塌的现象。
3钻孔方式选择
根据本桥桩基直径、长度及所属地层、水文情况,项目部首先考虑同时使用冲击钻配合正循环回旋钻两种钻孔方式,由于回旋钻不适合中、微风化花岗岩层施工,所以回旋钻最初被考虑用来施工摩擦桩施工,但在实际钻孔过程中,相对于冲击钻而言,发现回旋钻成孔在本桥桩基施工中暴露出以下缺点:
(1)本桥桩基淤泥层比较厚,在淤泥层钻孔时由于回旋钻钻进速度快,对于淤泥层反复扫孔力度不够,出现严重缩孔现象。
(2)回旋钻一清完毕后除相关部件提锤消耗时间过长,若在提完钻锤后,发现钻锤刮孔壁等其他情况导致孔底成渣过厚需要恢复一清时,重新组合下锤所消耗的时间同样过长。
(3)本桥卵石层厚度大、强度高,回旋钻在本桥施工过程出现钻杆损坏现象频繁。
(4)回旋钻在钻孔过程中泥浆较稠,故孔壁泥浆护壁层厚度达到5~7 cm,大大降低了桩周摩擦力。
综合以上原因并考虑到:
(1)本桥端承桩占73%,端承桩微风化花岗岩层平均饱和强度106.5 Mpa。
(2)在施工过程中,能保证钻机及桩锤在平台之间能满足快速吊装及转运需要,相比而言冲击钻更加轻便。
(3)保证钻孔平台在钻桩施工过程中的安全受力以及节约钻孔平台结构受力材料,相比而言轻盈的冲击钻更占优势。
因此决定本标段桩基全部采用冲击钻,采用CK2500钻机配合8t梅花型冲击钻锤钻孔。
4钻孔过程关键点控制
4.1冲孔过程控制
整个钻孔灌注工序过程中开孔及钻进过程至关重要,为后续冲程、泥浆、桩锤和钻进等工序操作时技术指标的选择提供参考依据。在本项目实施过程中,根据具体桩位分析实际淤泥层性质,并配合相应的钻孔过程控制(泥浆性能、水头、钻孔方式、冲程等),护筒埋深平均控制在8m左右,最长不超过10m,在实际钻孔中取得很好的结果。同时,制作了6mx3mx1.5m铁制泥浆箱作为泥浆沉淀池并在泥浆箱一端安置泥浆振动分砂器,大大提高了清除泥浆内残渣的效率。这里泥浆的护孔作用主要是保证卵石层及开孔段不产生塌孔现象,另外为满足排查需要,对泥浆的要求主要在相对密度上。泥浆的主要技术指标见表2。与此同时,冲孔过程控制开孔,护筒内钻进,正常钻进三个部分。
(1)开孔
开工前先检查钻头直径以及钢丝绳的磨损情况,根据本桥实践经验,钻头直径:Φ1.8m直径桩基钻头直径按Φ1.79-1.80m控制,Φ2.2m直径桩基钻头直径按Φ2.19-2.2m控制,经实际验证该钻头尺寸能保证较好的成孔直径,在卵石层结束后要及时检查钻锤的磨损情况,发现磨损的要及时补焊恢复,确保卵石以下岩层不出现严重缩孔现象。
开孔具有导向作用,因此开孔的孔位必须准确,开孔的平面位置决定了最终成桩位置,更有利于后续承台系梁和立柱墩身的施工控制。
(2)护筒内钻进
钻进过程中要根据钻具运转的平稳情况判断钻头是否摩擦护筒及孔内是否有异物。发现问题应采取有效措施进行处理。钻进至护筒底口部位时,需特别注意钻头碰挂护筒底口同时采用小冲程,防止钻头碰刮护筒容易致使护筒下沉、倾斜等现象。为保证钻头正常使用,在钻进过程中不得强行进行,需要根据护筒倾斜情况适当调整,待钻头整体钻出护筒大约2m时,才允许正常进行工序。
(3)正常钻进
(1)根据土层优劣情况,在钻孔施工过程中冲程分别作如下规定:若为中风化、卵石层、微风化花岗岩等土层时一般采用大冲程(4~5 m),最大冲程不得超过6 m,防止卡钻,冲坏孔壁或使孔壁不圆。对于强风化花岩层等强度不大的岩层采用3~4 m中等冲程,如孔内岩层表面不平整,应先投入粘土、小片石,将表面垫平,再进行冲击钻进,防止斜孔、坍孔事故。
(2)对于海上桩基,需根据潮水变化进行动态控制,护筒内常态水位控制在比护筒外水面高0.8 m以内,特殊情况不得超过1.5 m,但护筒内泥浆面不得低于外面潮水位,避免孔内外压力差导致的缩孔、穿孔等质量问题的发生。
4.2终孔后清孔及检孔
(1)终孔及检孔
桩孔钻至设计标高后,对成孔的孔径、孔深和倾斜度进行检查,若桩基中嵌入岩石的深度和坚硬度满足设计要求,停止钻孔,捞取渣样并验孔。采用配套的桩基成桩检测系统对成孔、桩径、孔深、倾斜度等检查,按照设计规范及要求,成孔控制质量指标如表3所示。
(2)清孔
终孔各项指标检查合格后,利用钻机进行第一次清孔,待钢筋笼吊装入孔后,即以导管作为注浆管进行第二次清孔。
(1)清孔过程中保持孔内泥浆面的高度及泥浆比重,防止坍孔、缩孔。
(2)清孔时的技术参数控制以泥浆含砂率和泥浆比重为主。对泥浆比重,一清一般到1.17~1.18左右,这样有利于二清时能迅速清除提钻锤以及下钢筋笼时刮碰孔壁而产生的新的沉渣,二清降至1.15左右;含砂率控制在1%以内。
4.3水下混凝土施工
混凝土浇筑是桩基施工当中至关重要的一环,其浇筑过程是否顺利直接决定桩基最终成桩质量:(1)对施工区域现场进行清理,对搅拌机、罐车、泵车等机械设备进行检验,对砂、石、水泥、外加剂等原材料充足准备;(2)导管初次使用应做水密、接头抗拉试验,检查每根导管是否干净、畅通以及“O”型密封圈的完好性,防止漏气影响混凝土下放。
同样,混凝土配合比是桩基混凝土浇筑中不可忽视,不良的混凝土配合比将可能导致浇筑时混凝土下放困难、容易堵管、抱管甚至埋管等情况从而影响桩基成桩质量。本标段混凝土最重要控制点为坍落度(180~220 mm)以及初凝时间(不小于15 h)。
在首盘混凝土浇筑之前,必须对导管进行探底,保证导管下部悬空高度处于30~40 cm左右以保证混凝土的顺利下放,对于2.2 m桩径悬空高度宜取下限30cm,这样能最大程度冲走孔底可能存在的沉渣,保证孔底干净。桩基混凝土灌注过程中,实时监测混凝土顶面高度及导管埋深,应将导管埋深严格控制在4~6 cm范围内,防止导管埋深过浅导致夹泥断层或者埋置过深导致导管堵塞甚至埋管。
5常见问题及处理预案
实施工序复杂且存在不可预测的问题,这里给出常见问题以及处理预案:
(1)钢丝绳破断、掉锤。采用打捞勾打捞钻头。打捞勾系(37)40 mm的钢丝绳,钢丝绳端头连接到钻机的卷扬机上,将打捞勾放入孔底边,缓慢拖动至另一边,确认勾住钻锤上的钢丝绳后,再开动卷扬机,打捞出钻头,必要时汽车吊配合钻机一起打捞。
(2)护筒口冒浆。护筒内水头过高,或钻头起落时碰撞护筒使护筒口周围土体松散容易造成护筒口冒浆。本桥通过泥浆循环系统(上下移动孔内泥浆泵)使护筒内保持0.8m以内的水头高度。钻头起落时,注意缓慢进行,及时调整钻头位置,防止碰撞护筒。
(3)塌孔。塌孔问题的出现可能在护筒口淤泥层以及卵石层,当出现塌孔问题时,重新回填片石或黏土至塌孔段上部2至3米,然后重新冲击成孔。
(4)串孔。本桥相邻桩间距较大,且对相邻桩不采取同时开孔作业,故本桥不存在串口问题。
6实施效果
至目前为止,宁德特大桥已完成95根钻孔灌注桩的施工,50根钻孔灌注桩成桩检测,没有出现一列塌孔、断桩的现象,桩基检测结果喜人,II类桩不到3%,其余全部为I类桩,这证明桩基施工每个阶段严格控制把关,做到一丝不苟,精益求精,就一定能取得令人满意的效果。
摘要：钻孔灌注桩属于隐蔽工程,成桩环节多,施工过程容易出现质量事故以及人为不可估计因素,必须重视施工全过程质量监控。结合宁德特大桥冲击钻施工所面临的实际地质、水文以及设计桩长、桩径等具体情况,着重就桩基成孔方式及配套设备选择、成孔过程、灌注水下混凝土以及事故处理等环节的质量程序和关键点质量控制方法进行讨论和分析,并结合实际施工中出现的若干问题,提出保证钻孔灌注桩施工质量的监控措施。
关键词：钻孔灌注桩,成孔技术,灌注混凝土
参考文献
[1]刘琦,王雪红.浅谈钻孔桩冬季施工[J].黑龙江交通科技,2009,(04)
[2]朱定法,吴汉斌.大直径钻孔桩基础施工中泥浆处理系统的应用[J].世界桥梁,2002(2)
摘要：从施工工艺、质量保证措施两方面，论述了钻孔混浆护壁桩的施工要领。
关键词：钻孔混浆 护壁桩 施工
1 施工工艺
1.1 设置护筒
护筒采用钢筒下埋式，护筒埋设时应遵守下列规定：
1.1.1 桩位经施放验收确定后方可挖设护筒。
1.1.2 利用十字交汇法将定位点引至护筒外侧，然后进行开挖，护筒埋设完成后，再用十字交汇法从定位点将桩位引至护筒内，并与相邻桩位重新测量定位，以保证桩位的准确，其偏差不得大于50mm。
1.1.3 护筒内径较钻头直径大100mm，埋入土中深度应大于1.0米。
1.1.4 护筒外环应用无杂质的粘土夯实。
1.2 安装钻机
1.2.1 潜水电钻、卷扬机及其配套设备的电缆均应接入配电箱，以便于控制，并注意通入潜水电钻的电缆不得破损、漏电。
1.2.2 安装时将钻杆卡在导向轮内，以承受反扭矩，并使钻杆不旋转。
1.3 钻头选择
选择三翼单腰带钻头，钻头中心管底端加焊一尖形铲头，起超前钻进和定心的作用，为增加回转的稳定性，在翼板端焊一导正圈，此类钻头稳定性好，且成孔孔壁光滑，翼片下镶焊梳齿状合金刀头，用以切削土层钻进，此类钻头适用于大口径中软地层的成孔。
1.4 成孔
1.4.1 钻进速度应根据地层变化、供水量及电流大小来控制，在淤泥质土中钻进速度不宜大于1米/分，而且应注意控制钻进速度，保证钻头切削下的碎屑，便于泥浆携带能够返出地面。
1.4.2 钻进速度应均匀，保证成孔孔径、孔壁的圆滑，并防止水敏地层的缩径。
1.4.3 随时注意钻进中有无异常，应根据电流值大小，钻具的摇摆程度等及时分析孔内的情况，控制钻进速度。
1.4.4 钻进成孔为特殊工序，其操作必须按公司的作业指导书进行，各作业班组按规定填写特殊工序控制表。
1.5 泥浆循环系统
1.5.1 泥浆循环系统由泥浆池、泥浆循环槽、沉淀池、泥浆泵等组成。
1.5.2 为保证泥浆的储备及供应，现场应配备1-2个清水储备箱。
1.5.3 定期由专人负责清理泥浆循环系统的沉积物，保持循环系统的畅通及泥浆的清洁。
1.5.4 设立的泥浆池的容积应保持大于单孔体积的1.5-2倍（视场地情况尽可能加大），保证有足够的储备供于泥浆循环，同时，视场地情况应适当延长循环槽的长度，增加泥浆循环途径中的沉演时间，利于保证泥浆质量。
1.5.5 泵量应保持105立方米/小时。
1.6 泥浆冲洗液
鉴于本场地的地层土质情况，成孔采用地层土自然造浆，泥浆指标的调整采用排稠浆兑清水的方式，对泥浆的性能要求如下：
含砂量：＜6%
比重：1.15～1.25
粘度：10～25S
1.7 清孔换浆工艺
1.7.1 正循环清孔
钻进至设计深度后，先将钻头提离孔底80-100mm，输入比重小于1.20新泥浆进行循环，把孔底沉渣及孔内悬浮碎碴置换出来。
1.7.2 清孔完成后，应保证泥浆比重≤1.25，同时确定与钻孔深度相符后，方可进行验收、提钻。
1.8 钢筋笼制作及吊放
1.8.1 钢筋笼制作
1.8.1.1 根据设计要求计算用料长度，切割后分别摆放、备用，并进行标识。
1.8.1.2 在制作台上制作钢筋笼并按规定要求焊接。
1.8.1.3 将支撑架按2-3米的间距摆放在同一水平面一直线上，然后将配好定数的主筋平直的摆放在支撑架上。
1.8.1.4 将焊制好的钢筋放置在平整的地面上，防止变形。
1.8.1.5 保护层采用素灰制作成直径100毫米×50毫米的圆块，以φ8毫米的钢筋穿过圆中心焊接在主筋上，同一端面不得少于3个，纵向间距为4米。
1.8.1.6 钢筋笼制作工序为关键工序，所以首件钢筋笼的制作完成后，由技术队长按有关规范标准进行自检，合格后请监理检验，须经检验合格并签字后，将其作为评定标准，进行批量制作。
1.8.1.7 对制作好的钢筋笼应按图纸尺寸和焊接质量要求进行检查，不符合要求者应予以返工，并按规范批量将焊接试件送实验室检验。
1.8.2 钢筋笼的吊放
1.8.2.1 钢筋笼的吊放应设2-4个恰当的起吊点。
1.8.2.2 钢筋笼入孔时，应对准孔位中心轻放，慢下孔，不得左右旋转摆动，若遇阻时，应查明原因进行处理，严禁高起猛落和强行下放。
1.8.2.3 钢筋笼全部入孔后，防止自重下落或灌注时上浮。
1.8.2.4 为防止钢筋笼上浮，用2寸管作压杆，压杆一端与钢筋笼固定，一端用支杆固定于地表，上部再用灌灰平台将其制定。
1.8.2.5 应准确计算吊筋长度，确定钢筋笼的准确位置。
1.9 灌注混凝土
1.9.1 吊放导管
1.9.1.1 导管安装吊放入孔时，应将密封圈安放周正，螺栓对角上紧，确保密封良好，导管在孔内的位置应居中，导管底部距孔底应在0.3-0.5米。采用φ200-250毫米导管，单节长度1.5米，底节长度3米。
1.9.1.2 导管全部入孔后，核实导管总数、导管底部位置，并填写报表。
1.9.1.3 导管就位后，进行二次清孔，清孔换浆应注意泥浆的逐渐稀释，不得一次兑入清水。清孔后应符合下列规定：孔底500mm以内的泥浆比重应≤1.25，含砂率≤8%，粘度28S。
1.9.1.4 隔水球胆放入到导管内应以其自由下落为宜，不得太大或太小，球胆应放在液面上。
1.9.2 灌注混凝土
1.9.2.1 目测其和易性，再测其塌落度（20±2）。要求不得有离析现象，否则不得灌注。
1.9.2.2 灌注应连续不断的进行，灌注速度可控制在每小时20立方米。
1.9.2.4 后续的混凝土应徐徐灌入，防止导管内造成高压气囊，将导管接口处胶垫挤出产生漏水，同时，也防止混凝土内气体排除不及时造成的不密实。
1.9.2.5 灌注时，应上下提动导管，活动范围不大于0.3米，并且不允许导管作横向活动。当混凝土液面接近钢筋笼底端位置时，应注意放慢灌灰速度，避免钢筋笼上浮。
1.9.2.6 勤测混凝土液面高度及时拆卸导管，要求检测次数不低于起拨导管的节数，发现混凝土液面上升出现导常情况时，加密探测次数，同时应查明原因，清除其现象。
1.9.2.7 混凝土供应中断时，应10-20分钟上下活动导管一次，当使用商品混凝土时应向供应商提出要求，单桩灌注时间应保持在2小时内。
1.9.2.8 控制最后一次灌注量，桩顶不得偏低，必须保证凿除浮桨高度后，有效桩顶混凝土强度达到设计值，混凝土超灌高度≥0.5米。
1.9.2.9 拆除的导管应及时冲洗干净。
1.9.2.10 灌注过程中，如发现故障时，及时分析和正确判断原因，制定处理措施，填写关键工序施工记录本表。
附钻孔灌注桩工艺流程图
2 质量保证措施
2.1 建立严格的质量检验制度，进场的材料必须有合格证及试验单，并由专职取样员在现场取样，将钢材及焊件送实验室。
2.2 本工程采用现场搅拌混凝土，应检验其塌落度及和易性，不符合要求的严禁灌注，同时，按规范及设计要求加工试块。
甲方：
乙方：
甲乙双方经过友好协商并踏看了施工现场，就甲方施工桩基钻孔部分交给乙方施工，并达成协议如下：
一、施工内容
桩径钻孔桩成孔、清孔，钢筋笼制作、安装，套管的下放、提升，满足砼灌注。（砼拌制由甲方负责）。
二、工程质量
① 乙方必须严格按定位桩的位置下护筒，保证桩位偏差在规范范围内。② 乙方必须按规范要求和操作程序施工，保证提升进度，保证桩检测达到合格标准。
三、安全责任
任何人身安全施工全由乙方自己承担。
四、协议价格
经甲乙双方商定，全部工程内容按每米进尺元包干。（进、出场费2000元包干）
五、付款方式
乙方进场后，甲方支付给乙方元。工程完工验收合格后甲方按乙方进尺×元支付给乙方工程款。
六、七、甲方：乙方：（签字）
介绍深水钻孔桩施工技术及施工过程中应该注意的问题.
作 者：陈重 王明 CHEN Zhong WANG Ming 作者单位：陈重,CHEN Zhong(黑龙江省公路勘察设计院)
王明,WANG Ming(黑龙江省鼎昌工程有限责任公司)
刊 名：黑龙江交通科技 英文刊名：COMMUNICATIONS SCIENCE AND TECHNOLOGY HEILONGJIANG 年，卷(期)： 32(5) 分类号：U445 关键词：钻孔桩 深水施工 平台 护筒 泥浆 灌注
一、概况
北环快速路工程Ⅳ标段Pjbsw00-1#桩由于试块不合格，根据要求对该桩进行取芯复检。现在要对取芯检测留下的芯孔进行灌浆回填处理。
二、施工工艺
1、水泥浆配合比：由于本工程轨道共建段桩基采用C30桩底后注浆施工工艺，根据要求我们已经委托试验室进行了配合比设计，具体为：水泥∶水∶减水剂∶膨润土＝1∶0.5∶0.014∶0.04。用等量的水泥替换膨润土后，得到本次灌浆的配合比为：水泥∶水∶减水剂＝1∶0.48∶0.014。配制的水泥浆液要求28d强度为30MPa。
2、采用水泥搅拌桶，按选定的水泥浆级配配制浆液。经计算芯孔的容量为0.25m3，实际配制时应按芯孔容量的1.5倍配制。
3、用一根φ25的尼龙高压管插入到芯孔底部。采用0.5～1.0Mpa的灰浆挤压泵（UBJ2.0型），连接尼龙管。正式注浆前，应先向孔底注入清水，以清理孔壁和孔底。清孔完毕后，配制水泥浆液，配制好的水泥浆液应静置5min，以稳定浆液，排出气泡。
4、由于尼龙管较轻，为防止浮起，宜在尼龙管端部连接一段2寸的镀锌自来水管注浆。注浆管应深入到孔底，注浆过程应缓慢平稳，确保埋管。直到芯孔内的水从孔口全部排完，水泥浆液溢出孔口后开始提升尼龙管。边提升边补给浆液，直到尼龙管全部拔出，浆液满到孔口为止，结束注浆。
5、试块制作。现场应制作2组砂浆试块，规格为7.07×7.07×7.07cm，标准养护28天后试压。
杭州市政宁波北环快速路Ⅳ标项目部
随着隧道施工技术的快速发展,长大隧道成为山岭隧道的发展趋势,通风问题成为制约长大隧道安全快速施工的关键技术之一,采用竖井通风为长大山岭隧道施工通风提供了一条新的思路。针对通风竖井施工工艺的文献较多,例如苍山隧道二号通风竖井[1,2]、石牙山隧道通风竖井[3]、苍岭隧道1号通风竖井[4]和乌鞘岭隧道1号通风竖井[5]等,大多数通风竖井地质条件较好,采用爆破开挖,容易支护成型,但对软弱地质采取上述方式不易成功。
本文结合六沾复线三联隧道已投入使用的两座通风竖井,在施工初期,针对软岩地质、竖井断面尺寸,综合考虑安全、进度及经济效益等因素对机械大直径成孔用于通风竖井施工进行了总结与探索,为同类工程提供参考。
1工程概况
贵昆铁路六沾复线三联隧道地处云贵高原,隧道全长12.214 km,存在高瓦斯、玄武质火山灰角砾岩段大变形、煤系地层软弱带等多种少有的不良地质地段,经过多次由工程院士、大学教授等专家会现场研讨自治方案,铁道部定为极高风险隧道。三联隧道分为进口工区及两个斜井工区进行施工,其中1号斜井工区位于隧道中部,为高瓦斯工区,有轨运输,承担2 040 m高瓦斯段正洞,1 341 m中部平导施工任务;2号斜井工区承担出口段5 481 m正洞,1 900 m洞内迂回平导,无轨运输,独头通风4 550 m(含450 m斜井)。
2通风竖井设置
通风竖井选择时考虑的主要因素:
1)隧道施工通风的需求(由何处进风或排风)、隧道埋深、地表条件等决定竖井位置。
2)通风量的需求决定井孔直径大小,1号斜井工区采用有轨装运方式,竖井直径受揭煤时最大瓦斯涌出量所需要的通风量控制,根据施工需求按排放污风设计,经计算后采用直径160 cm;2号井采用无轨装运方式,按进风通道设计,综合考虑各施工作业面需风量计算后采用直径180 cm。
3)根据竖井位置确定与正洞连接通道方式。
1号斜井工区为高瓦斯隧道工区,对三联隧道高瓦斯工区施工通风技术[6]进行了详尽论述,但受玄武质火山灰角砾岩段大变形影响,施工进度迟缓,前期设计通风方式已不能满足通风要求,为保证隧道高瓦斯段揭煤施工时形成巷道式通风,在DIK306+640(隧道煤层集中段前)线路左偏170 m处设置通风竖井,孔径为160 cm,孔深156 m采用竖直排风的方式向外抽排废气、瓦斯等。
2号斜井独头通风4 550 m,洞内采取1 900 m迂回平导增加4个工作面,从斜井口长距离通风已不能满足施工要求,在隧道中部设置通风竖井,孔径180 cm,孔深100 m,作为进风通道。
两座竖井均用冲击钻机正循环钻孔一次成井,在钻孔过程中采用泥浆护壁,成井后为防止竖井井壁风化及坍塌,采用钢套筒防护竖井壁,钢板厚10 mm。竖井与正洞(平导)间设置连接通道。
受隧道地形地貌、隧道埋深及地表村庄等条件限制,1号斜井工区的通风竖井平面位置在选址上不是最优,离隧道的横向距离过长,竖井设置平面位置见图1。
3通风竖井施工方案选择
两个竖井穿越地质条件差,均为软岩地质,采取常规的正向或反向爆破开挖成孔方式在孔壁支护上不易解决,因此综合对比后,决定采取正循环冲击钻机一次成孔,钢套筒防护的方案。
3.1 施工工艺流程
测量放线→孔口段埋设钢护筒→施工平台加固处理→钻机就位→钻孔→泥浆循环系统施工→石质段围岩钻进(侧倾)→到位清孔(侧倾)→沉放钢护筒→抽出井内泥浆、碴→钢护筒外层加固→孔口加固处处理→清理场地。
3.2 资源配置
主要资源配置见表1。
3.3 钻孔
钻孔设备采用正循环冲击钻机,根据孔径要求配置不同钻头,1号井成孔160 cm,选用150 cm钻头,外侧帮焊4 cm钢筋;2号井成孔180 cm,选用170 cm钻头,外侧帮焊4 cm钢筋。两个孔均采用冲击钻机正循环钻孔,一次成井,冲击钻孔施工工艺已较为成熟,在此不予赘述。成孔后的主要检查项目见表2。
冲击钻孔时的重点注意事项,主要是垂直度的控制,出现倾斜,立即采取回填片石等方式进行纠偏,2号通风竖井在冲击成孔过程中共发生两次倾斜,但通过回填片石重新钻孔纠偏,效果较好。
4施工难点、要点及解决措施
4.1 钢管护壁施工
4.1.1 钢套管安装过程中可能出现的风险及应对措施
1)钢护筒下放过程中被卡。
对策:采用夯击。
2)钢护筒脱落。
对策:一旦脱落,很难再连接,重在预防。a.所有起吊的连接件及钢丝绳需要检算,并有安全系数;b.每一节的护筒连接钢板及焊缝高度及长度需要检算;c.护筒穿孔承重应对上部穿孔处进行剪切检算;d.现场要加强卡控。
4.1.2 钢套筒安装前井口加固
1号井在井口采用50 cm厚的钢筋混凝土加固;2号井采用在井口上两侧各铺设一张厚δ=16 mm、长4 m、宽1.5 m的钢板,在钢板上各垫7根长3 m的枕木,前50 m直接将钢棒放置在枕木上,后50 m,用双Ⅰ20工字钢并焊成箱梁长6 m,横向置于枕木上,钢棒放置在箱梁上。
钢套管采用壁厚δ=10 mm的钢板,在宽阔场地用机械集中卷制加工制作,焊缝全部为双面坡口,每节卷制长度为1.5 m。然后每3节焊接成一个单位,接头采用对接,双面坡口焊并加2块～6块的10 mm钢板帮焊(根据检算结果,0 m～20 m帮焊2块,20 m～40 m帮焊3块,40 m～60 m帮焊4块,60 m～80 m帮焊5块,80 m～100 m帮焊6块),考虑通风竖井因垂直度偏差,因此制作钢套管的内径较钻井成孔径少2 cm(1号竖井钢套管内径140 cm,2号井钢套管内径160 cm),制作好后汽车运至施工现场。
4.1.3 钢套筒下井安装
根据地形条件选择钢套筒的吊装设备,1号井大型起重机不能到达现场,采取“井”字架,葫芦吊机起吊,2号井采用大型起重机直接吊装,现场钢套筒接长采用二氧化碳保护焊。
4.1.4 钢套筒与井壁空隙加固
钢套筒与井壁间的空隙加固主要解决连接通道贯通时护筒与护壁之间存在漏泥、漏沙、漏水及水压大等安全风险,现场采取的对策是以土石分界线为界,土石分界线以上部分采取在护筒孔壁处插管注浆封堵,土石分界线以下部分采取在连接通道与井壁贯通口加固限排方式(加固方式可以在贯通口处架立拱架并进行喷混凝土)。
1号井由于地质破碎,钢套筒下完后采用袖阀管在钢套筒与井壁空隙间注浆加固,通过现场加固效果,竖井钢套筒发生较大的变形,是否与该加固方法有关,还有待于进一步验证。
2号井地质状况主要是以页岩夹砂岩为主,含有少量的泥岩,孔壁相对较为稳定,钢套筒下完后,在井壁与护筒间的空隙采用细石混凝土回填密实。
4.2 连接通道施工
4.2.1 连接通道断面设置
根据两个井与隧道之间的平面关系,两个竖井与隧道的连接通道断面方式各有不同。
1号竖井距隧道边线170 m,竖井与隧道采用小导洞断面(高2.0 m×宽1.7 m)连接,格栅钢架、短锚杆网喷支护,人工钻爆开挖,人工出碴;
2号竖井距平导水平距离18 m,竖井与平导连通段采用净空尺寸4.5 m(宽)×5.0 m(高),格栅钢架、锚网喷支护,利用台架钻爆开挖,装载机装碴,汽车运输。
连接通道底部比竖井底部高出2 m～3 m,主要考虑洞口不能抽完的余碴存放,保证连接通道与竖井贯通安全。
4.2.2 应急避人洞的设置
1号竖井连接通道距离较长、断面小,连接通道开挖剩余5 m时反方向开挖逆坡扩挖5 m洞室,作为排水、排泥时的应急场所,洞内采用两根硬管通向洞外作为避难时进、出气孔。
2号竖井连接通道距离短、断面大,不单独设置避难洞室。
4.2.3 钢套筒与井壁间排水、排浆
连接通道开挖距竖井钢套筒5 m时,利用6 m钻杆施作排浆孔(钻孔后及时插入小钢管)将钢套筒与孔壁间的泥浆与水排除,如果浆液流量过小或者未流出,则继续施工其余排浆孔,直至浆液排出没有压力为止。
钢套筒与井壁间排水、排浆完成后,采取弱爆破开挖施工剩余5 m连接通道,尽量减少对钢套筒的影响。
4.3 竖井内抽水、排碴
井壁孔隙加固后,对井内的泥碴用水置换,然后采用高扬程的污水泵从井口抽水,但由于井孔较深,现场抽水后井底的剩余水量与泥浆过多,不能完全达到目的。
采取的措施:连接通道开挖支护完成后,现场采取井底打孔排水、排泥,具体方法为在贯通口处架立拱架并喷混凝土加固(如有渗水采用PVC管引出),加固后采用电焊机对钢护筒进行局部割孔,割孔后人员、设备迅速退至避难洞内,待孔不再渗流浆液后,逐渐扩大孔径,直至泥浆与水彻底排出。
5施工中存在的问题分析及解决建议
5.1 适用范围
根据施工进度统计,在泥质强风化地层进度4 m/d～6 m/d,在软质岩层内孔深在0 m～100 m平均1.5 m/d～2 m/d,100 m～120 m平均0.5 m/d,建议井深在120 m范围内较为经济。本案例1号井采用连接通道70°～80°竖向接应45 m,因此大直径机械成孔竖井深160 m内是可行的。
5.2 位置的选择
竖井位置的选择十分重要,选择时应重点考虑竖井与隧道的平面关系、地质状况、地下水文条件、竖井深度等,位置选择直接影响后续施工,甚至于竖井的成功与否。本文中的两个竖井在选择时受地形条件的限制,平面位置在现场均没有其他比选余地。2号竖井的地质状况、竖井与隧道的平面关系相对较好,整个施工过程中比较顺利,仅在钻孔时出现两次偏位,但通过回填片石补钻纠偏即可解决。
1号竖井位置位于两条沟槽汇聚的地方,地下水丰富,存在地下泉眼,竖井与隧道的平面关系距离较远,整体条件较为不利,施工中出现很多典型问题,如孔壁坍塌、钢套筒下放安装后井内变形等。
5.3 竖井与连接通道贯通方式
贯通方式分连接通道贯通与竖井贯通两种方式,本案例采用竖井先行施工至设计标高,连接通道贯通方式,贯通前在连接通道内设置了临时避难洞,采用此方式贯通,避难洞设置尤其重要,1号竖井在连接通道内排放水、排泥浆时,曾发生大量的泥浆涌入通道并堵塞通道事件,但现场作业人员及时按预案撤至避难洞内,避免了一次较大的安全事故发生,充分体现了避难洞的作用。
通过现场实践,井内的泥浆在贯通前完全抽干不现实,作者推荐采用连接通道先行施工至井底设计标高、竖井贯通方式,在连接通道与隧道口处设置封闭阀门对贯通时井内泥浆限量排放,更有利施工安全。
5.4 井孔变形原因初步分析及应对措施
竖井冲击成孔在钢套筒安装后,两座竖井在井深度约1/3处均不同程度的出现孔内钢套筒鼓包变形的情况,2号竖井变形较小基本不影响通风面积,1号竖井变形较大直接影响通风效果,以1号竖井变形情况为例对变形原因作初步分析及提出应对措施。
1号竖井冲击成孔后共发生两次变形。第一次坍塌,主要原因是对地质环境判断失误,井口向下安装18 m钢套筒后,即对孔内泥浆进行置换与抽排,受地下泉水影响,在抽水过程中在井口下18 m处未安装钢套筒部分发生了井壁坍塌,直接堵塞井孔,后采取袖阀管注浆加固井孔四周,二次钻孔(直径130 cm)。
二次钻孔安装钢套筒护壁后,采用袖阀管对孔壁与钢套筒间的孔隙进行注浆加固,置换泥浆与抽排后,在井口下47 m处钢套筒发生较大的变形,最大处已侵占钢护筒净空1.0 m。
初步变形原因:
1)地质破碎,地下水影响;
2)钢套筒自重大,长细比大,在细长杆原理下部分发生破坏性变形;
3)钢套筒与护壁间孔隙注浆加固时,压力过大。
应对措施:
1)对于十分软弱地层,在钻孔前采用袖阀管等手段进行加固;
2)钢套筒在下放安装时不能让其脱落自由下坠;
3)严格控制钢套筒与护壁间孔隙注浆加固压力,达到填充密实即可。
孔内钢套筒变形后,上部抽浆排水,不能完全抽排的改为连接通道内进行排放,变形处理方案,从鼓包位置,自上至下,每次割除高度为50 cm已鼓包钢护筒,每次割除后立即采用钢护筒焊接,直至钢护筒鼓包部位处理完毕。
6结论与建议
长大隧道增加大直径竖井除改善隧道内的通风环境外,可在特定环境下兼作隧道的应急救援通道,有条件时还可通过竖井引入高压电缆,减少洞内高压线路。
通过三联隧道两座通风竖井的施工案例,对于山岭隧道深孔大直径通风竖井采用冲击钻机正循环钻孔一次成井,泥浆护壁,成井后钢套筒防护竖井壁的方案是可行的,从施工周期、经济效益、施工安全方面优越于其他施工方法。但对于1号竖井变形的原因分析较为粗略,其变形原因还有待于进一步探索。
竖井施工过程中,测量定位须准确,软岩地质钢套筒全孔护壁,安全措施提前检算,工艺卡控到位,每一个细节都可能影响竖井施工成败。
摘要：结合贵昆铁路六沾复线三联隧道两座大直径深孔通风竖井在软岩地质采用冲击钻孔、钢管护壁等施工过程,从通风竖井的设置、施工方案选择、施工重难点及解决措施等方面对竖井施工进行了总结,从而为类似工程施工提供指导。
关键词：冲击钻钻孔,长大山岭隧道,通风竖井
参考文献
[1]吴乐.括苍山隧道二号通风竖井正向施工导碴井、二次扩挖施工技术[J].隧道建设,2010,30(4):465-468.
[2]石泰山,乔林泉.竖井开挖施工技术[J].山西科技,2007(4):156-157.
[3]杨雷.特长公路隧道通风竖井施工方法分析[J].广东公路交通,2009(3):65-68.
[4]董文奇,翁岭.苍岭隧道1号通风竖井施工技术[J].科学之友,2008(5):36-37.
[5]胡斌.乌鞘岭隧道1号通风竖井设计与施工[J].铁道标准设计,2005(10):92-94.
[6]刘石磊.三联隧道高瓦斯工区施工通风技术[J].隧道建设,2010,30(1):71-77.
【关键词】水上钻孔桩；水下混凝土；处理措施
1.水上钻孔桩施工要点
1.1场地平整与桩位放样
将施工场地平整压实，浅水地方填土至一定标高，筑成平台作为施工用地。水中基础可采用袋装沙土围岩筑岛作为施工平台。
测定桩位和地面标高。桩位放样时，桩的纵横向允许偏差满足验标要求，并在桩的前后左右距中心2m处分别设置护桩，以供随时检测桩中心和标高。
1.2护筒埋设
护筒可用10mm厚钢板制成，内径比桩径大20～40cm。四周夯填三合土（用粘土配），护筒顶要高出地面50cm以上，护筒长度不小于2m。
1.3钻孔泥浆
选择并备足良好的造浆粘土，保证满足钻孔内泥浆顶标高始终高于外部水位或地下水位2.0m，使泥浆的压力超过静水压力，在孔壁上形成一层泥皮，阻隔孔隙渗流，保护孔壁防止坍塌。
1.4钻孔
钻机就位前，对主要机具及配套设备进行检修后开始安装就位，将钻锥徐徐放入护筒内。钻机底座和顶端保持平稳，防止产生位移和沉陷，钻机的起吊滑轮线、钻锥和桩孔中心三者应保持同一铅垂线。
钻进时，采用小冲程开孔，进入正常钻进状态后，采用4～5m中大冲程，最大冲程不超过6m，钻进过程中及时排碴。
每个孔绘制地质剖面图，并针对不同地质调整泥浆指标。钻孔中泥浆比重不宜大于：砂黏土为1.3，大漂石、卵石层为1.4，岩石为1.2。入孔泥浆粘度一般地层为16～22s，松散易坍地层为19～28s。
经常注意地层变化，在地层变化处捞取碴样，判断地质类别，并与设计提供的地质剖面图相对照，及时根据地质条件调整钻进工艺。
钻孔作业连续进行。因特殊情况必须停钻时，将钻锥提至孔外，以防埋钻，并在孔口加护盖，以策安全。
1.5清孔
冲击钻机用掏碴筒清孔，旋转钻机采用换浆法清孔。换浆清孔是以相对密度较低的泥浆逐步把钻孔内浮悬的钻碴和相对密度较大的泥浆换出，换至孔内泥浆的相对密度低于1.1以下为止，且孔底最终沉碴厚度不得大于设计和规范要求。
1.6终孔检查
用笼式检孔器检查孔径、孔形、垂直度；用测绳配测锤检查孔深和孔底沉渣厚度。终孔检查符合施工规范要求，经监理工程师同意后开始下道工序施工。
1.7钢筋笼制作及安装
钢筋笼在加工场集中分节预制，自制平车运至工地；每节钢筋笼接头钢筋应错开，在接头长度段内受力钢筋焊接接头面积小于总面积的50%；在笼中加设十字钢筋撑，绑扎方木加固，防止钢筋笼变形，吊车进行安装，接长钢筋笼采用套管挤压连接成型。钢筋笼入孔到设计标高后，用定位吊筋穿入钢管焊接到钢护筒上，保证灌注中钢筋笼不发生掉笼或浮笼。
1.8灌注水下混凝土
混凝土采用250～300mm钢导管灌注，采用吊车分节吊装，丝扣式快速接头连接，导管吊装前先试拼，并进行水密性试验，试验压力不小于孔底静水压力的1.5倍。导管接口应连接牢固，封闭严密，同时检查拼装后的垂直情况与密封性，根据桩孔的深度，确定导管的拼装长度，吊装时导管位于桩孔中央，并在浇筑前进行升降实验。
安装储料斗及隔水栓，储料斗的容积要满足首批灌注下去的混凝土埋置导管深度的要求。
水下混凝土由搅拌站进行拌制，采用混凝土搅拌运输车运输，输送泵将混凝土压送进储料斗，当料斗内混凝土数量满足封底要求时开启斗门一次封底。灌注中，严格控制导管埋深（埋置深度控制在2～6m），防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。灌注混凝土时，要保持孔内水头，防止出现坍孔。桩身混凝土灌注顶面高出设计桩顶高程1.0m，以保证桩头质量。
1.9桩基检测
施工过程中，对每个工序认真做好施工试验、记录，并在成桩以后配合监理工程师进行桩的检验。
成桩后按设计要求对桩基进行成桩质量检测和评价，具体检测方法及检测数量按设计及规范要求进行。
2.水上钻孔桩在施工中易出现的问题及处理措施
问题1：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。
处理措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。
问题2：钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。
处理措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
问题3：成孔后发现桩底沉渣量过多。
处理措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。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。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。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～40mm，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，达到清除孔底沉渣的目的。
问题4：钢筋笼的位置高于设计位置的现象。
处理措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5～2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。
问题5：混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。
处理措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并嚴格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
3.结束语
钻孔桩施工中相关问题的处理措施
[摘要] 钻孔桩是最普遍的基础形式，本文通过对桥梁工程施工中出现的钻孔桩事故的分析，介绍了一些钻孔桩事故和质量缺陷的处理方法。[关键词] 钻孔桩；施工对策；缺陷处理；
概述钻孔桩基础施工简便、操作易掌握、设备投入一般不是很大。因而，无论在铁路、公路、水利水电等大型建设，还是在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛应用。钻孔桩是在泥浆护壁条件下，利用机械钻进形成桩孔，采用导管法灌注水下混凝土的施工方法。钻孔、灌注混凝土都是在水下进行，工程质量只能通过科学的过程控制和完工后的仪器检测来确认。因而，对作业人员的操作熟练程度、工艺水平都有较高的要求。如何有效地避免钻孔过程中出现钻头掉落和灌注水下混凝土过程中发生断桩等现象，杜绝混凝土夹碴、不均匀的质量弊病，发生施工质量问题后如何恰如其分地处理以保证整个工程的质量是工程界一直在研究而又未能彻底解决的问题。2 钻孔过程中出现的相关问题的处理
2.1 偏斜孔 钻机安装时，支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏孔。
2.1.1因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如果钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积，而后，重新安装钻机恢复施工；钻孔壁随时有坍塌可能的，应将钻孔回填至原地面，待地层静置稳定后重新开始钻孔。
2.1.2地质构造不均匀引起的，先分析清楚岩层的走向，尔后采用适当的回填材料（回填材料一般为片石加黏土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静置一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的，静置1～2h后可以继续钻孔。孔中心偏差大于20cm的，应根据情况静置2h甚至更长的时间待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中，应采用自重较大的复合式牙轮钻、冲击钻，以慢速钻孔。
2.2 护筒脱落由于护筒背后回填质量不好受地面流的浸泡等因素引起的护筒失去稳定、脱落。出现护筒脱落应立即停止钻孔，将钻机移开，采取相应措施处理。由于地面流水引起的可先排除流水，在原地面上填一层黏土使地面干燥、不渗漏，而后，重新安装护筒（作好护筒背后填筑）恢复钻孔施工。
2.3 卡钻钻孔经过岩层分界面时相邻岩层强度差别较大、操作中未及时根据地质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻”现象。针对发生“卡钻”的原因采取相应的方法处理：
2.3.1 由于“探头石”引起的卡钻现象，可以适当往下放钻头，而后，强力快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。
2.3.2 因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻，优先采用水下爆破的方法进行处理。在整体岩层中此方法容易奏效，砂土地层中不宜采取此方法处理。
2.3.3由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成的钻头无法提升现象，应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。2.4 缩孔缩孔是在饱和性粘土、淤泥质黏土，特别是IL＞1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。针对发生缩孔的原因，采取块、卵石土回填，而后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法处理；或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理的办法。
2.5 掉钻由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。发生“掉钻”后，应及时采取恰当的方法实施打捞。
2.5.1钻孔壁稳定的情况，直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。打捞前，先用“探针”探明钻头在孔中的位置为制定打捞方案提供依据。打捞设备和打捞操作方法必须保证在抓住钻头后尽量一次成功，避免起吊至空中再度落入孔中的现象发生。
2.5.2钻孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采取“气举法”清除钻头上方的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。钻孔壁随时有继续坍塌可能时，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩围护、帷幕法等方法加固钻孔壁，而后打捞钻头。水下混凝土灌注中出现问题的对策
3.1 封底失败由于首批混凝土数量过小、孔底的沉碴厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后，未实现水下混凝土封底的现象称为封底失败。封底失败后，应立即暂停灌注，及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。
3.1.1地层稳定性较好的，应采取导管内安装高压风管进行二次清孔的方法将已灌注的混凝土清理干净，重新请示监理检查，符合规范要求后可以重新开始水下混凝土灌注。
3.1.2地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效则应及时拆除导管、拔除钢筋笼，将钻机安装到位，将未灌注混凝土部分钻孔回填，待地层沉积稳定后用冲击钻清除已灌注的混凝土，达到孔底设计标高后，请示监理单位检查合格后进行水下混凝土灌注。
3.2 卡管因混凝土和易性差、混凝土中含有大块度骨料或受潮凝固的水泥块、灌注混凝土冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行的现象统称为“卡管”。
3.2.1由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果在保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。
3.2.2 由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。3.2.3 采取“二次砍球法”进行处理。具体操作方法：将导管插入已灌注混凝土中0.5～0.8m，而后按照水下封底的操作方法实施二次封底。以上几种方法处理不能奏效应立即停止，认为已断桩。
3.3 断桩由于灌注中提升导管失误、混凝土供应中断（下雨、停电、机械故障等）或导管漏水等原因导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩。在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失降低到最小。并采取以下办法处理：
3.3.1断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。
3.3.2断桩截面位置处于设计桩全长的三分之二以上且距离孔口深度不大于10m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济。
3.3.3断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一与三分之二之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。墩（台）桩布置有条件变更，桩布置改变造成的损失较小的，应积极与设计单位联系争取变更设计；桩布置无法改变但可以增加桩的，最好由设计单位提供增加桩方案，实施增加基桩；不具备以上两类情况的一般应及时采取冲击钻处理后原位恢复。
3.3.4桩长大于50m的桩出现的断桩情况，应对处理方案详细论证后着手，切勿盲目操作以免带来较大的损失。
3.4 钢筋笼上浮由于钢筋笼的加固不可靠或灌注过程中操作因素带来的钻孔桩钢筋笼移位现象统称钢筋笼上浮。发现钢筋笼上浮，应立即暂停灌注，采取以下措施进行处理。
3.4.1对于钢筋笼上浮在1倍直径以下的可以在采取有效防止上浮的措施后继续灌注。悬吊钢筋焊缝脱落的，应及时补焊；悬吊钢筋弯曲的情况应增加钢管支撑。
3.4.2钢筋笼上浮比较严重的必须拔出钢筋笼，比照断桩进行处理。灌注成桩后发现的质量缺陷的处理
4.1 桩全长小于设计要求这种缺陷可分为两类：处理桩头后，混凝土顶面高程小于设计要求、钻孔底部沉积的虚碴在清孔时未清理干净导致桩全长小于设计、嵌入基岩深度小于设计。针对具体情况分别采取相应措施处理。
4.1.1桩顶高程小于设计要求的原因是混凝土灌注终孔时控制失误。基坑开挖后进行钻孔桩的接长。接长施工前，先清理干净混凝土以上的浮碴和松散混凝土等，将顶面人工凿修平整。尔后，在护筒防护下开挖接长部分的桩孔。接长部分桩孔直径应大于设计钻孔桩直径40cm，深度从平整后混凝土面向下不小于接长部分桩孔直径的一倍。开挖后，将原灌注的混凝土表面清理干净，灌注混凝土至设计位置。接长部分混凝土的强度应比原设计提高一个等级3戮苫炷恋慕雍厦姹匦胱骱没炷恋慕硬绱怼? 4.1.2因钻孔桩底部沉积物未清理干净造成的桩全长小于设计现象处理的难度较大。一般可以在征得设计单位同意的前提下，采取钻孔桩底部压浆或者高压注浆处理。
4.2 桩体混凝土不连续由于灌注过程中，发生的孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题，应积极与设计单位协调采取合理措施处理。
4.2.1对于钻孔桩底部混凝土夹碴的情况，采取桩底部压浆或者高压注浆方法处理。
4.2.2 桩体的少量夹层或不连续，用小型冲击钻钻一系列小直径的孔进行置换清理泥浆和杂物（钻孔直径60～75mm，桩中心一个孔，其余3～4个孔分布在以桩中心为圆心，直径为450mm左右的圆周上）。清理后，进行高压注浆处理。
