浅析桥梁桩基施工常见问题及应对措施

韩会会 曲峻锋

（山东平安工程质量检测有限公司，山东 烟台 2655001；山东平安路桥工程咨询有限公司，山东 烟台 2640032）

1 铁路桥梁水下灌注桩基施工常见的问题

铁路桥梁桩基在成桩过程中，经常需要对钻孔的中心位置、孔径、孔深、垂直度、倾斜度、孔底沉渣，钢筋笼的安放位置，桩基桩端的地质持力层情况、泥浆的比重、粘度、含砂率等性能参数---进行试验检查; 成桩后，还需对桩基的桩位、桩长、桩径、桩身质量（强度等) 和单桩承载力等进行检验，以确保桩基的各项指标在设计及规范允许的限值内，来保障桥梁基础的安全可靠性。

2 原因分析

2.1 塌孔原因分析

（1） 泥浆的原因。泥浆的相对密度过小，水头对孔壁的压力较小，无法形成泥浆护壁的作用造成塌孔。

（2） 孔内水流失或出现漏水引起塌孔，一般分四种情况。第一种，泥浆稠度小，护壁效果差造成孔桩漏水; 第二种，由于钢护筒埋置较浅、封堵不严造成漏水; 第三种，由于钢护筒底部土层厚度不足，底部出现漏水，造成泥浆水头高度不足，对孔壁压力小无法形成有效护壁作用。第四种，就是孔内水流失造成水头高度不够。

（3） 砂层处理不当造成塌孔。由于砂层钻孔的进尺过快，护壁形成较慢，容易引起孔壁渗水。

（4） 由于停钻时间太长，孔内水头未能保持在地下水位线以上2m，造成水头高度不够，降低了水头对孔壁的压力。或者，清孔后未及时灌注混凝土造成停置时间过长。

（5） 提钻或下钢筋笼时，碰撞孔壁引起塌孔。

（6） 钻孔附近有大型设备或车辆振动，造成塌孔。

2.2 孔底沉渣过厚原因分析

（1） 护壁泥浆选用不当，未采用人工制备泥浆;或原土造浆且未按规定检测泥浆各项指标，易出现塌孔或钻孔清渣困难。

（2） 由于泥浆指标控制不当，清孔程度不够、清渣不够干净；工地施工用水过于节约，孔内泥浆置换不充分，造成沉渣过厚。

（3） 由于施工工序不紧凑，组织不及时，施工历时过长引起。一次清孔至混凝土灌注间隔时间过长，二次清孔不够重视，导致孔内泥浆中砂粒沉淀，泥浆失水、沉淀。

（4） 施工中由于贮料斗容积过小，不能满足初灌量确保导管埋深1m 以上的要求; 未设置隔水栓灌注，造成桩端混凝土离析，增加孔底沉渣量。

3 预防措施及处理

3.1 塌孔预防及处理

3.1.1 塌孔预防措施

（1） 根据设计的地勘资料，对于不同的地质选用适宜的泥浆比重，泥浆粘度和不同的钻进速度，以加强护壁。比如砂层，应加大泥浆稠度粘度，适当降低进尺速度。

（2） 钢护筒埋设处理： 陆上埋置护筒，底部应回填夯实密实。水中振动沉入护筒时，应穿过淤泥及透水层，确保衔接严密不漏水。汛期及潮汐水位变化大时，采取升高护筒，增加水头保证水头压力相对稳定。

（3） 钻孔无特殊原因应尽量连续作业；灌注工作不具备时暂不清孔，以免降低泥浆比重。

（4） 提升钻头及掉放钢筋笼应尽量保持垂直，不要碰撞孔壁。

（5） 钻孔时尽量避免大型设备作业或车辆通过，防止大型机械振动。

3.1.2 塌孔处理

（1） 轻微塌孔。可采取增大泥浆比重，提高泥浆水头，增大水头压力，继续钻进。

（2） 塌孔不深。改深埋钢护筒，周围夯实，重新开钻。

（3） 严重塌孔。先移钻机，再回填片石、砂类土等，掺入不小于5%的水泥砂浆粘土进行回填，回填稳定后重钻; 回填片石的岩面倾斜较大时，出现偏孔、塌孔或卡钻时，应选用小冲程进行冲击，待孔底凿平后再加大冲程转入正常钻孔。

3.2 控制孔底渣厚度的措施

控制沉渣是系统综合工程，从开孔始控制到二次清孔均需采用合理有效措施进行控制，确保柱桩10cm 或摩擦桩30cm 的规范限值要求。控制措施主要有以下方面：①选择合适的钻孔机具和钻孔方式；②选择合适的钻孔泥浆指标；③确保清孔彻底充分。成孔后第一次清孔，将孔内颗粒状物排出孔外，减少孔底沉渣，本次不需调整泥浆密度（一般泥浆密度在1. 2 ～1. 4 之间） ，沉渣在5cm 内应及时吊放钢筋笼; 二次清孔在安放钢筋笼后，即钢筋笼焊接及下导管需4小时左右，泥浆处于静止状态，泥浆中的泥、砂砾和石屑会沉落，需利用导管进行二次清孔，边循环清孔边测孔底沉渣。此时，清孔泥浆指标，相对密度1. 05 ～1. 1，粘度1 ～20S，含砂率小于4%，待符合规范要求立即进行水下混凝土灌注; 还需注意等待砼过程中应继续循环清孔；④选择合适的清孔方式：抽浆法用于反循环钻孔，清孔速度快彻底，易塌孔施工中应慎用! 换浆法适应于正循环钻孔; 掏渣法用于冲击、冲抓、旋挖钻孔，可降低孔内泥浆密度; 喷射法清孔，仅限于二次清孔辅助用；⑤准确测定沉渣厚度。可采用测绳（重锤） 检测、取样盒检测、沉渣仪检测等可靠检测手段; ⑥确保混凝土首灌量等要求。保证首批混凝土浇筑后，导管埋入混凝土的深度大于1m，导管埋深任何时候不小于1m，一般在2 ～4m; 水下混凝土的塌落度控制在18 － 22cm; 每根桩浇筑时间在8 小时内，每小时浇筑高度不小于10m，连续浇筑，中断不得超过30 分钟，浇筑标高应高出设计桩顶标高1m 以上[3]。

4 结语

在桥梁桩基施工中，由于工程施工难度较高，而桩基在工程中所起到的作用较为突出，为了避免安全隐患的出现，提升施工质量，应该通过选择合理的施工方法，有针对性的解决实际的问题，提升结构稳定性和承载力，确保后续施工活动有序开展。