桥梁钻孔桩基础常见塌孔原因与处理措施

张双德

新疆交通建设集团股份有限公司 新疆 塔城 833300

引言

在桥梁工程项目的实际施工过程中，桩基础施工是必不可少的一个环节。就我国当前阶段所采用的施工规范中，就她工作有问题，并不存在相应的解决措施。只是提出了用黏土回填的方式进行处理，而后再次钻孔。但黏土回填并不是万能的，该操作后仍然可能引发塌孔。由此可见，技术人员需要根据工程的实际进行情况制定和采取相应的针对性措施以应对塌孔问题的出现，从而真正意义上使桥梁钻孔桩基础塌孔问题得以解决。

1 桥梁钻孔桩基础常见塌孔原因

1.1 工程地质原因

因为我国土地广大，加上山区地区较多，桥梁工程所处的位置很难控制，再加上地质条件的多样化，许多桥梁工程的地质条件存在问题是影响塌孔的主要因素，尤其是在河床周边施工的桥梁，如以下几个：第一，河床地下水位比较好，并且流沙情况比较严重；第二，河床表面存在较多淤泥或软土；第三，河床冲击覆盖层长期处于较厚情况，并且是由松散的粗砂和中砂层形成。以上述三种情况为例，在桩基施工过程中如果不采取有效措施，发生塌孔的可能性非常高。

1.2 施工方法原因

如果桥梁钻孔桩基础的施工方法不正确，也很有可能会引发塌孔，这一些存在问题的施工方法主要有以下几个：第一，钻锥升降不稳定，存在摆动的情况，在摆动时会撞击孔壁，从而导致塌孔；第二，冲击钻孔时的冲程过大，导致钻锥剧烈抖动从而引发塌孔；第三，混凝土灌注时出现卡管时如果采用冲管操作，便会引发强烈振动从而塌孔；第四，清孔排渣过程中钻锥起落的位置和孔口比较近，同时对孔壁形成冲击、振动时，必然会出现塌孔；第五，钢筋笼吊放过程中触碰到孔壁。

1.3 孔内水位

孔壁在一定程度上会因为钻孔四周水量过多或孔内水位过低而呈现较大的水压，从而导致孔壁的整体强度变低，引发塌孔的问题。对此，钻孔施工时，需要尽可能确保孔内水位高度及钻孔周边无大量积水，尤其是在河床周边施工时，必须实施确保孔内水位及水压的稳定性。假设钻孔内水位过低或周边存在明显积水，地表水流就沿着渗流对孔壁形成渗透压力，这一情况不仅会严重影响泥浆护壁的稳定性，还会影响孔壁的统一性强度。

1.4 护筒的放置问题

护筒是固定孔位预防塌孔的主要施工措施。对此，埋置护筒过程中必须按照相应的施工措施进行施工。在放置护筒时，往往引发塌孔的主要原因有：第一，护筒放置深度不足，尤其是无法将护筒放置在稳定的砂砾层当中，从而导致护筒摇摆而无法起到固定作用；第二，护筒顶面标高没有达到河床的常规水位或者是孔内的积水位置，导致护筒无法实现有效固定作用；第三，护筒中心与孔位中心不一致，存在较大误差时，钻孔过程中钻锤必然会触碰到孔壁，从而引发剧烈的振动出现塌孔；第四，在护筒外围回填黏土时没有充分密实，钻孔时因为渗漏而出现塌孔。

2 常见的桥梁钻孔桩基础塌孔处理方式

2.1 木板支撑保护孔壁

许多桥梁钻孔桩基础发生塌孔问题皆是因为地质条件，发生塌孔问题的位置多是护筒底部或其外围。因此，在处理这类塌孔问题时，往往使用木板支撑保护孔壁的方式。具体操作步骤如下：在确定孔内没有积水的情况下，用厚4cm，长度适当的木板顺着护筒外围放到塌孔下，放置时需垂直于地面，且两两木板间的距离要尽可能小。待木板围住整个塌孔后，将装上1/3黏土的麻袋用铁丝封口，放置到塌孔中，铁丝上端需要连接横放在孔口的木板。放置两层麻袋后，将黏土回填至塌孔部位，再重新钻孔。木板支护孔壁这一处理方式拥有较为简单的操作，能够使塌孔问题得到一定程度地消除。将木板放置在胡同外围，可以使他空位置得到一个完整的工地，回填土后可以确保粘土不会因孔壁的不稳定而丧失回填的效果，从而有效防止再次出现塌孔问题。此外，麻袋的吊放可以有效稳定塌孔中回填的黏土，且杜绝再次发生孔壁坍塌的现象。

2.2 连接长护筒

倘若护筒底部的孔壁都已全部坍塌，变成了一个漏斗状，护筒便会通过塌孔到达孔内，此时，能够才能长护筒连接的方式处理。具体操作方式是先排出塌孔内的泥浆，而后测量塌孔深度，根据其深度选择一个等同长度或者更长长度的护筒，而后预埋。在实际处理时，技术人员需要注意，一旦出现塌孔，万不可直接回填黏土而后再次钻孔，如果这样操作不但无法有效处理塌孔的问题，还会因孔内有着过多的积水，回填粘土后无法夯实加固，再次钻孔依旧会坍塌。如果这般，不仅给企业加重了经济负担，还会进一步延长施工时间。

2.3 设计相应的混凝土护筒基座

若施工的地点位于土质松软的河床中间，使用护筒通常会因为沉降而出现多次塌孔的问题。笔者调查分析了多次该种情况后的处理操作，并加以总结。发现了一个有效的处理该类塌孔问题的方法，即是在护筒的底部，用混凝土浇筑出一个护筒基座。具体操作步骤有如下两步：首先，用混凝土在护筒的底部浇筑出一个厚30cm，宽60cm的圆形基座，与护筒内径相比，其内径约小了3cm。其次，在混凝土基座上放置护筒，而后再将黏土回填至护筒外围，并加以夯实。

2.4 钻孔方案

在实际钻孔过程中，需要根据所处地层的实际情况，合理地调控泥浆比重，钻孔完成后，合理的泥浆比重应处于1.10以上。在开始钻孔的过程中，时刻需要对钻孔的垂直情况进行检查，一旦钻孔出现倾斜的情况，需要对其进行及时的修复，并加以重新检测。如果修正的效果并不理想，则需用黏土进行回填，且填至偏孔位置的0.5米以上，然后再次钻孔。如果在钻孔过程中出现塌孔问题，也需及时用粘土进行回填。等到孔壁达到稳定状态后，再次钻孔。在钻孔过程中，泥浆面和护筒顶部的距离应该小于0.5米，同时，钻孔过程中，无论是升降钻锤还是别的动作，都应小心，慢做，提出钻头时不要碰到孔壁和护筒，确保不会引起振动，进而发生塌孔问题。

3 结束语

综上所述，桥梁工程项目的施工中必然会存在桩基础施工，当前所实行的施工规范中并没有针对塌孔这一问题提出针对性规范措施，只是提出了针对塌孔所采用的处理措施，也就是采用回填黏土再重新钻孔，但是这一方式仍然可能再次引发塌孔。因此，在实际施工过程中，必须针对工程实际情况采取针对性措施，假设地质条件不足，则需要针对地质条件进行优化施工措施。如此，才能够真正解决桥梁钻孔桩基础塌孔问题。