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摘要：分析钻孔灌注桩施工中事故形成原因，并结合现场经验，提出预防措施。
关键词：钻孔灌注桩 事故原因 塌孔 缩孔 钢筋笼上浮 断桩 预防措施
随着我国近几年来高速公路建设的快速发展，钻孔灌注桩施工作为桥梁基础施工的一种特别常见的形式，具有施工工艺简单、施工方法容易掌握等优点，是现场管理及施工人员必须掌握的一门技术。由于现场地质条件和实际操作不当等原因，施工中会遇到各种问题，如果处理不当易发生质量事故造成财产损失。现根据自己的现场工作经验，就钻孔灌注桩的事故成因加以分析并提出预防措施。
一、钻孔灌注桩塌孔
原因：
1、现场地质情况较差，钻孔经过流沙、淤泥等土质较松软的土层。
2、护筒周围土质不好，护筒埋设时周围未用粘土分层夯实，护筒深度不足，地面水会流入孔内。因而造成护筒下沉和护壁坍塌。
3、钻孔过程中孔内水位较低，或由于下雨、水库放水等原因，造成塌孔。
4、钻孔所用泥浆指标达不到要求，钻孔速度过快，未形成良好护壁，如遇地质情况较差时，造成护壁脱落导致塌孔。
5、下钢筋笼时，钢筋笼吊起时易弯曲，下落时刮碰护壁，导致护壁脱落、扰动孔壁土方，造成塌孔。
6、由于清孔后等待砼灌注时间过长，孔内压力减小，护壁脱落，造成塌孔。
预防措施：
1、遇到地质条件较差的土层，应加大泥浆稠度和泥浆供应量，减慢钻机的钻进速度。
2、如周围土质不好，可增加护筒埋设深度，一般情况埋置深度宜为2～4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m，应选用优质粘土分层夯实护筒底脚及周围。
3、钻孔过程中适时调整泥浆指标，并始终保持孔内水头高度，保证孔内水位高于地下水位一定高度，形成静水压力，以保持护壁稳定。施工前应调查当地水文及历史水位，掌握上游水库放水等情况，尽量避开汛期施工，或采取加高筑岛等方式。
4、选用优质粘土，保证配置的泥浆的各种指标达到要求。
5、制作、运输、吊装钢筋笼时，保证钢筋笼的整体稳定，不能变形。应采取措施对起吊点予以加强。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，入孔后应慢慢下放，避免左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。如遇阻碍应暂停下放，查明原因进行处理，禁止钢筋笼强制下放。
6、清孔前准备工作安排好。清孔后立即组织灌注砼，加强现场管理，各道工序要紧密衔接，尽快完成灌桩工作。
二、钢筋笼无法正常放入孔中
原因：缩孔
1、遇到饱和性粘土、淤泥质黏土，或处于流塑性状态的土层，此类土层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁容易回缩，从而导致缩孔。
2、遇到现场地质岩石比较坚硬，由于钻头经常与岩石摩擦、碰撞，钻头直径缩小，如果不经常检查补焊钻头，就会造成桩孔直径减小。
3、遇到孤石，由于孤石周围的土质相对孤石较软，钻进过程中，钻头自然改变方向而倾斜，向容易钻进的方向偏离，造成孔壁倾斜，过孤石后又回到原方向，使孔壁成弯曲形状，而钢筋笼是竖直的，自然到孤石处不能通过。
防治措施：
1、钻孔遇膨胀土层时，加大泥浆比重，使用失水率小的泥浆护壁，提高泥浆护壁效果。加快成孔速度，快速通过。如出现缩孔，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径，保证桩径。
2、钻头四周的磨耗也是造成孔径偏小的一个重要因素之一。应经常检查钻头的直径，如发现其磨损超过一定程度要及时补焊钻头使其达到要求的直径。从而才能保证成孔的桩径。
3、当遇到孤石时应采用冲击钻，用粘土加片石回填一定高度后，重新钻孔，或采用小冲程、高频率冲击孤石，将其击碎。在钻进过程中应经常校核其垂直度，保证钻孔垂直度：钻孔垂直与否，不仅影响下一步钢筋笼及导管的下放，而且直接关系到其桩基整体受力状态。
三、钢筋笼上浮
原因：
1、当砼灌注至钢筋笼下，导管底端距离钢筋笼1m左右的距离时，由于灌注砼速度过快，浇注的砼自导管流出后冲击力较大，引起钢筋笼上浮。
2、由于砼灌注过程中导管埋深较大时，灌注间隔时间较长，其上层砼因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋笼之间有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上，砼灌注在导管冲出后将以一定的速度向上顶升，带动钢筋笼向上移动。
3、清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上，形成较密实的砂层，并随孔内砼逐渐升高，当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。
防治措施：
1、灌注砼过程中，应随时掌握砼灌注的高度及导管埋深，当导管底端距离钢筋笼仅1m左右的距离时，逐渐放缓砼的灌注速度，防止钢筋笼上浮。
2、当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼高度，并适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋深应2m≤H≤6m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场施工人员要立即补救，补救的方法是尽快提升拆卸部分导管；导管拆卸一节后， 可适当上下活动导管；此时每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会慢慢回落一点；坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼慢慢回落为止。
3、做好相应试验检测工作，加强清孔质量控制。
四、断桩
原因：
1、砼质量原因引起断桩
由于砼拌和时间短、和易性差产生离析、运输过程中没有二次搅拌、坍落度过小、砼中含有超大粒径碎石或受潮凝固的水泥块等原因，在灌注过程中导管堵塞，砼在导管中不能向下快速流动，灌注中断，现场处理不了，不得不拔出导管，导致断桩。 2、首灌砼量不足引起的断桩
首灌砼的量应保证导管埋深不小于1m，现场计算失误砼首灌用量不足，导致导管埋深过小，不能保证砼完全埋住导管，可能会使导管内进入泥浆或进水，导致断桩。
3、导管原因引起的断桩
①灌桩用的导管内径较细、导管接头不密实、漏水，导致断桩。②在砼浇筑过程中，采用法兰盘连接的导管如偏向孔壁，与钢筋笼卡住，无法拔除，或法兰盘螺丝折断、脱落等，引起断桩。③在灌注过程中，未及时提升、拆卸导管，导致导管埋置过深、超过6米，上面砼接近初凝，形成硬壳，待砼灌注不下时才想提升导管，为时已晚。由于导管和初凝的砼摩擦力过大而拔不动或拔断导管。引发断桩事故。
防治措施：
1、严格控制砼的材料用量、水灰比、拌和时间。运输过程中必须用罐车二次搅拌，灌注前每辆罐车内的砼都要做坍落度试验，控制砼坍落度在18-22cm之间，否则重新搅拌检测合格后才能使用。灌注时在导管进料口处设置网眼直径小于10cm的钢筋网，防止大的碎石或水泥结块混入卡管。
2、砼灌注前，量测计算好导管口距离孔底距离，计算好首灌砼方量，保证导管埋深≥1m。
3、①根据桩径和碎石的最大粒径确定导管的内径，尽可能使用大直径导管，导管使用前按要求做水密、承压和接头抗拉拔试验，检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，否则及时更换。导管要编号，编号标示长度。以备灌注中拆导管时参照。 ②尽量采用丝扣套管连接的导管，灌注过程中注意导管的位置要居中，制作钢筋笼时，为使焊口平顺，尽量采用对焊的方法或用套管连接。若采用搭接焊法，要保证钢筋接头不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。③提升导管要及时准确，灌注砼过程中准确量测计算导管埋深，现场技术员和管理人员计算导管埋深结果一致才能进行下一步操作，导管的埋管深度宜控制在2～6米之间，砼灌注过程拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和测绳实测孔内砼面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋管深度≥2米。若特殊原因砼灌注间隔时间较长要适时活动导管，防止砼初凝拔不动导管。
综上所述， 钻孔灌注桩在实际施工中，由于各种地质、环境、天气、机械、设备以及人为等因素的影响，会出现很多事故，但是如果我们能够多积累经验，对现场发生的各种情况认真进行分析和妥善处理，一定能够很好地完成钻孔灌注桩的施工。
作者简介：鲍峰 1971年出生 1995年毕业于辽宁省交通高等专科学校 从事高速公路施工及监理工作 职称：工程师
关键词：钻孔灌注桩 事故原因 塌孔 缩孔 钢筋笼上浮 断桩 预防措施
随着我国近几年来高速公路建设的快速发展，钻孔灌注桩施工作为桥梁基础施工的一种特别常见的形式，具有施工工艺简单、施工方法容易掌握等优点，是现场管理及施工人员必须掌握的一门技术。由于现场地质条件和实际操作不当等原因，施工中会遇到各种问题，如果处理不当易发生质量事故造成财产损失。现根据自己的现场工作经验，就钻孔灌注桩的事故成因加以分析并提出预防措施。
一、钻孔灌注桩塌孔
原因：
1、现场地质情况较差，钻孔经过流沙、淤泥等土质较松软的土层。
2、护筒周围土质不好，护筒埋设时周围未用粘土分层夯实，护筒深度不足，地面水会流入孔内。因而造成护筒下沉和护壁坍塌。
3、钻孔过程中孔内水位较低，或由于下雨、水库放水等原因，造成塌孔。
4、钻孔所用泥浆指标达不到要求，钻孔速度过快，未形成良好护壁，如遇地质情况较差时，造成护壁脱落导致塌孔。
5、下钢筋笼时，钢筋笼吊起时易弯曲，下落时刮碰护壁，导致护壁脱落、扰动孔壁土方，造成塌孔。
6、由于清孔后等待砼灌注时间过长，孔内压力减小，护壁脱落，造成塌孔。
预防措施：
1、遇到地质条件较差的土层，应加大泥浆稠度和泥浆供应量，减慢钻机的钻进速度。
2、如周围土质不好，可增加护筒埋设深度，一般情况埋置深度宜为2～4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0～2.0m，应选用优质粘土分层夯实护筒底脚及周围。
3、钻孔过程中适时调整泥浆指标，并始终保持孔内水头高度，保证孔内水位高于地下水位一定高度，形成静水压力，以保持护壁稳定。施工前应调查当地水文及历史水位，掌握上游水库放水等情况，尽量避开汛期施工，或采取加高筑岛等方式。
4、选用优质粘土，保证配置的泥浆的各种指标达到要求。
5、制作、运输、吊装钢筋笼时，保证钢筋笼的整体稳定，不能变形。应采取措施对起吊点予以加强。吊放钢筋笼入孔时应对准孔径，保持垂直，入孔后应慢慢下放，避免左右旋转，严禁摆动碰撞孔壁。如遇阻碍应暂停下放，查明原因进行处理，禁止钢筋笼强制下放。
6、清孔前准备工作安排好。清孔后立即组织灌注砼，加强现场管理，各道工序要紧密衔接，尽快完成灌桩工作。
二、钢筋笼无法正常放入孔中
原因：缩孔
1、遇到饱和性粘土、淤泥质黏土，或处于流塑性状态的土层，此类土层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁容易回缩，从而导致缩孔。
2、遇到现场地质岩石比较坚硬，由于钻头经常与岩石摩擦、碰撞，钻头直径缩小，如果不经常检查补焊钻头，就会造成桩孔直径减小。
3、遇到孤石，由于孤石周围的土质相对孤石较软，钻进过程中，钻头自然改变方向而倾斜，向容易钻进的方向偏离，造成孔壁倾斜，过孤石后又回到原方向，使孔壁成弯曲形状，而钢筋笼是竖直的，自然到孤石处不能通过。
防治措施：
1、钻孔遇膨胀土层时，加大泥浆比重，使用失水率小的泥浆护壁，提高泥浆护壁效果。加快成孔速度，快速通过。如出现缩孔，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径，保证桩径。
2、钻头四周的磨耗也是造成孔径偏小的一个重要因素之一。应经常检查钻头的直径，如发现其磨损超过一定程度要及时补焊钻头使其达到要求的直径。从而才能保证成孔的桩径。
3、当遇到孤石时应采用冲击钻，用粘土加片石回填一定高度后，重新钻孔，或采用小冲程、高频率冲击孤石，将其击碎。在钻进过程中应经常校核其垂直度，保证钻孔垂直度：钻孔垂直与否，不仅影响下一步钢筋笼及导管的下放，而且直接关系到其桩基整体受力状态。
三、钢筋笼上浮
原因：
1、当砼灌注至钢筋笼下，导管底端距离钢筋笼1m左右的距离时，由于灌注砼速度过快，浇注的砼自导管流出后冲击力较大，引起钢筋笼上浮。
2、由于砼灌注过程中导管埋深较大时，灌注间隔时间较长，其上层砼因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋笼之间有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋底部以上，砼灌注在导管冲出后将以一定的速度向上顶升，带动钢筋笼向上移动。
3、清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上，形成较密实的砂层，并随孔内砼逐渐升高，当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。
防治措施：
1、灌注砼过程中，应随时掌握砼灌注的高度及导管埋深，当导管底端距离钢筋笼仅1m左右的距离时，逐渐放缓砼的灌注速度，防止钢筋笼上浮。
2、当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇砼高度，并适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋深应2m≤H≤6m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场施工人员要立即补救，补救的方法是尽快提升拆卸部分导管；导管拆卸一节后， 可适当上下活动导管；此时每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会慢慢回落一点；坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼慢慢回落为止。
3、做好相应试验检测工作，加强清孔质量控制。
四、断桩
原因：
1、砼质量原因引起断桩
由于砼拌和时间短、和易性差产生离析、运输过程中没有二次搅拌、坍落度过小、砼中含有超大粒径碎石或受潮凝固的水泥块等原因，在灌注过程中导管堵塞，砼在导管中不能向下快速流动，灌注中断，现场处理不了，不得不拔出导管，导致断桩。 2、首灌砼量不足引起的断桩
首灌砼的量应保证导管埋深不小于1m，现场计算失误砼首灌用量不足，导致导管埋深过小，不能保证砼完全埋住导管，可能会使导管内进入泥浆或进水，导致断桩。
3、导管原因引起的断桩
①灌桩用的导管内径较细、导管接头不密实、漏水，导致断桩。②在砼浇筑过程中，采用法兰盘连接的导管如偏向孔壁，与钢筋笼卡住，无法拔除，或法兰盘螺丝折断、脱落等，引起断桩。③在灌注过程中，未及时提升、拆卸导管，导致导管埋置过深、超过6米，上面砼接近初凝，形成硬壳，待砼灌注不下时才想提升导管，为时已晚。由于导管和初凝的砼摩擦力过大而拔不动或拔断导管。引发断桩事故。
防治措施：
1、严格控制砼的材料用量、水灰比、拌和时间。运输过程中必须用罐车二次搅拌，灌注前每辆罐车内的砼都要做坍落度试验，控制砼坍落度在18-22cm之间，否则重新搅拌检测合格后才能使用。灌注时在导管进料口处设置网眼直径小于10cm的钢筋网，防止大的碎石或水泥结块混入卡管。
2、砼灌注前，量测计算好导管口距离孔底距离，计算好首灌砼方量，保证导管埋深≥1m。
3、①根据桩径和碎石的最大粒径确定导管的内径，尽可能使用大直径导管，导管使用前按要求做水密、承压和接头抗拉拔试验，检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，否则及时更换。导管要编号，编号标示长度。以备灌注中拆导管时参照。 ②尽量采用丝扣套管连接的导管，灌注过程中注意导管的位置要居中，制作钢筋笼时，为使焊口平顺，尽量采用对焊的方法或用套管连接。若采用搭接焊法，要保证钢筋接头不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。③提升导管要及时准确，灌注砼过程中准确量测计算导管埋深，现场技术员和管理人员计算导管埋深结果一致才能进行下一步操作，导管的埋管深度宜控制在2～6米之间，砼灌注过程拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内砼面和测绳实测孔内砼面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋管深度≥2米。若特殊原因砼灌注间隔时间较长要适时活动导管，防止砼初凝拔不动导管。
综上所述， 钻孔灌注桩在实际施工中，由于各种地质、环境、天气、机械、设备以及人为等因素的影响，会出现很多事故，但是如果我们能够多积累经验，对现场发生的各种情况认真进行分析和妥善处理，一定能够很好地完成钻孔灌注桩的施工。
作者简介：鲍峰 1971年出生 1995年毕业于辽宁省交通高等专科学校 从事高速公路施工及监理工作 职称：工程师