水利工程冲孔灌注桩常见问题及处理

杨 波

(福建宏涛工程咨询有限公司，福建 三明 365000)

0 前 言

水利工程不同于普通桥梁桩基冲孔灌注桩施工，由于地理位置差异较大，还需兼顾多个方面外界客观因素的共同作用影响，故此现结合某水利工程冲孔灌注桩在施工阶段可能存在或较为常见的问题，从监理控制的角度出发，充分考虑质量、安全以及进度方面的实际需求，最终实现项目目标的可控。

1 工程概况

三明市沙溪白板路段护岸工程，位于三明市三元区境内，起讫桩位为：SXL0+000-SXL0+435.5，线路总长435.5m，经前期地质水文勘察报告成果得出，该项目位于冲洪积一级阶地前缘及河漫滩地带，其地形较平缓，无滑坡、崩塌和泥石流等不良地质现象，亦无暗沟、暗洞和软弱夹层分布。场地上覆第四系人工堆积及冲洪积层，下伏基岩主要为砂砾岩。区内无区域性深大断裂带通过，除基岩风化裂隙发育外，构造较简单，工程施工区域地质稳定。另经勘察查明该工程区域内岩土层在勘察深度范围内从上至下分别为素填土、耕植土、粉细砂、卵石、全分化花岗岩、强分化花岗岩等。

综上所述，将实际地质水文勘察报告成果与施工现场实际情况进行结合，融入以往工程施工实施性经验，对施工过程当中可能发生的常见问题进行分析，要求施工单位制定较为完善的预防方案及措施，并在具体的处理过程当中，予以在方式方法上落实进一步改良。

2 常见问题分析预防

针对冲孔灌注桩，现阶段在施工过程中，容易出现塌孔、梅花孔、卡锤、堵管以及断桩等多类型常见问题，结合施工现场实际情况，依据前期地质水文勘察报告成果内容，由于该工程区域内岩土层含有耕植土，故在施工前期应当充分考虑到当冲孔灌注桩在该层土质钻进过程中，可能由于出现流砂、软淤泥等情况，从而造成孔壁出现坍塌；另还应充分考虑到其它层次对于该冲孔灌注桩的成孔影响，例：该项目桩基除了将穿过耕植土层还将陆续穿过粉砂层、松散卵石夹层以及破碎程度较高的全分化岩层等，故在施工阶段，现场监理人员应当在桩基确认进入这些层次之后，要求施工班组根据实际情况采取必要的预防措施进行先行处置。

除了地质水文等特殊环境因素的影响外，在具体施工过程当中，往往还会由于种种人为操作不当而造成各类常见问题的频发，故应当坚持“预防为主、防治结合”综合管理措施，共同保障好施工质量，从而提升项目实施进度以及安全，为此从各阶段的实际操作过程当中，查找出具体问题的具体原因，以便于更好的进行监督管理。

3 各类问题处置办法

为更好的保障冲孔灌注桩在水利工程领域得到较好的开展，故现执行分阶段管理模式对各阶段常见问题进行分类的办法，予以合理性的阶段处置，各阶段常见问题及处置细目表，详见表1。

表1 各阶段常见问题及处置细目表

1)是定位开孔阶段，根据测量放样点位进行护筒的埋设，并结合前期勘察资料调整好每孔钢护筒的埋置深度，当冲击成孔钻锤穿过护筒埋置标高之后，若是存在护筒四周出现镂空问题时，应及时采用黏土将镂空区域进行填封，并保证护筒周边土体处于密实状态；若是镂空区域周边出现明显裂纹或者该镂空孔口进一步扩大，则应当及时停止冲击成孔，并适当加高护筒深度，保证护筒深度超过镂空区域。

2)是正常钻进阶段，由于水利工程地质情况复杂多变，故每日应当重新复验护筒中线位置，避免冲锤在提升或者下落过程与孔壁发生摩擦，导致冲击成孔垂直度发生偏移；当偏移量存在较大差异时，应当对成孔断面进行复核，可考虑重新回填黏性土或碎石至偏移量满足实际要求标高后，重新予以冲击；定期检查冲锤运转情况，要求操作人员及时调整提锤高度，保证冲锤具备良好的转动时长，从而减少出现孔位倾斜的情况发生；特别是当冲锤穿过卵石层时，由于卵石层表面较为光滑，容易在冲击时卡住冲锤，故要求操作人员每日定时利用造浆空隙，及时吊起锤头进行清理。

3)是接近终孔阶段，由于临近终孔标高，该段施工较为缓慢，故需检查复核孔内泥浆面的实际标高，是否能够承受住外部地下水的静压力，可通过添加海泥或红土继续造浆，保证孔内泥浆高于孔外水位；造浆完毕之后，还应当对泥浆的黏稠度进行监测，避免阻力过大造成进尺缓慢；由于临近终孔，还应当注意冲锤磨损情况，避免由于锤牙磨损不均影响正常施工进度。

4)是钢筋笼调试时，由于检测笼较标准笼大一个尺寸，可能发生试孔阶段出现卡笼的问题，故此在检测笼下放过程中，遇到卡笼阶段，可要求操作人员重复提升下放进行突破，从而保障钢筋笼下放时，能够顺利通过，若是检测笼频繁出现卡笼问题，应当先行吊出清理钢筋表面泥浆之后再次探孔[1]。

5)是灌注成桩阶段，混凝土到达施工现场之后，应当立即随车监测混凝土的塌落度，保证混凝土搅拌均匀，能够实现连续灌注；当发现混凝土过干或者离析时，可通过现场试验人员进行适当调整，若不能够进行合理调整时，应当予以退场处置，从而避免影响灌注质量；要求灌注操作人员具有一定灌注经验，能够较好的配合技术人员进行现场操作，计算好每次灌注导管拆除时间，从而避免后续灌注间隔时间失控，拆除导管阶段应当做到慢缓，避免快速提升导管造成断桩问题。

4 具体操作注意事项

为了更好的保证各项处置措施能够得到有力的执行，故在具体操作环节当中，还需要施工单位质检人员和监理人员控制施工作业班组在各个流程中的细部操作：

1)钻机就位前应当对场地进行平整，条件允许的情况下，应在挖掘机与装载机粗平之后，利用压路机对该平台进行碾压，从而保证施工过程当中锤头能够始终保证垂直，不会由于桩基施工扰动造成局部沉降，导致冲锤出现倾斜现象。

2)护筒打压至设计桩顶标高之后，应当及时用黏土将护筒周边外露区域进行密实填封，正常段护筒埋置深度应当埋入现有地面标高以下1m以上为宜，然后再根据实际施工情况考虑是否加深。

3)钻进过程应当不断填入海泥或红土循环造浆，从而保证孔内、外压力保持相对稳定状态，且需实时监控孔桩周边地下水位的高度情况，从而避免孔外水位高于现有孔内泥浆标高，导致坍塌问题。

4)当钻进过程中，遭遇流砂、松散土层等不良地质情况时，还应适当提升现有泥浆的密度，从而控制好冲锤的钻进速度，避免冲锤存在过多空转现象；当通过不良地质段后，需再次调整泥浆稠度，从而保证后续钻进速度满足工期需求。

5)需要对钻机设备系统进行定期检测，避免由于钻机自身问题导致停钻维护，还应及时清理沉淀池内部孔内堆渣，从而避免泥浆过高对周边环境造成污染。

6)正常钻进阶段，常为机械设定钻机频率，故在各层次变化阶段，还需采用人工操作，调整好锤头的高度以及冲击频率，使得冲锤具备足够的转动时长。

7)出现卡锤时，及时注水稀释泥浆，适当缩短冲击距离来回转动，使得冲锤尽快脱离卡钻区域，将冲锤脱离出孔之后，应立即进行冲洗，并对卡扣损坏部分进行修整；当锤头脱落至孔底时，可用钢轨焊接成T型钩予以打捞[2]。

8)钢筋笼安装阶段，应当先行采用探孔钢筋笼进行试安装，避免实际钢筋笼安装过程中，发生不必要的返工问题，当孔壁局部存在卡笼问题时，应及时记录卡笼标高，并调回钻机进行重新补打。

9)基于水利工程项目的结构功能特殊性，要求混凝土粗骨料粒径控制在4cm以内，且混凝土搅拌时长控制在90s以上，从而保证搅拌出的混凝土能够均匀且密实，使得出机口混凝土的塌落度能够始终保持在16-22mm标准范围内，最终实现灌注桩的质量。

10)导管安装阶段记录好每道管节的长度，最下层导管长度应当尽量控制在2m长度以内，从而保证灌注过程拆管阶段，能够始终有2m高度处于混凝土的埋置范围内。

综上所述，监理人员应当在施工过程当中，紧密结合施工现场实施进度，从多个方面进行有效监理，通过具体问题进行具体分析，从而实现冲孔灌注桩各工序得到有效实施，在保证质量和安全的前提下实现目标控制。

5 结 语

冲孔灌注桩在水利工程当中的运用，有效的提高了水利工程的施工品质，现阶段应当从其施工工艺的技术层面上出发，从监理控制的角度充分发挥其管理职能功效，全方位的进行现场施工指导作业，鼓励施工技术力量发挥的同时，坚守本职工作内容事项，借鉴以往施工项目的宝贵经验，合理有效的运用到日后各个参建项目当中，不断实现冲孔灌注桩在该领域的技术发展以及突破。