橋梁鉆孔灌注樁施工中塌孔的處理措施

□張國明（平頂山市湛河區農林水利局）

□朱克斌 □范曉柯（平頂山市農田水利技術指導站）

在橋梁鉆孔灌注樁施工中遇到較厚的沙卵石地層時，容易發生塌孔現象，針對這種情況，在施工中采取適當的技術措施和工藝保證措施，可有效防止這一事故的發生。下面以平頂山湛河開發路一橋鉆孔灌注樁施工過程中塌孔的處理過程為例，闡述鉆孔灌注樁在砂卵石地層施工過程中塌孔的處理措施。

1.工程概況

平頂山市開發路湛河一橋位于平頂山市區東部的湛河河段上，全橋總長200m，主橋為不對稱單塔單索面部分斜拉橋，跨徑組合為20m+20m+88m+72m，北段引橋為兩跨20m預應力混凝土空心板，主塔下部采用鋼筋混凝土雙墻薄壁墩，基礎采用群樁承臺，承臺下為15根直徑1.8m深54m的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁。樁基位于湛河主河槽內偏南，鉆孔機械為DW-200型旋挖鉆。

2.問題的提出

鉆孔灌注樁施工時段為8-9月，正逢汛期，河水水位較高。自8月27日至9月6日，在主塔承臺下受力樁鉆孔過程中出現塌孔多次，其中3-3#軸線樁在澆筑混凝土過程中塌孔，致使鋼筋籠在孔中也未能完全拔出。出現事故后立即停工整頓，查找原因。

3.原因分析

經過參建各方認真總結分析，認為塌孔原因有以下幾方面：

3.1 橋址地質情況不良。根據地質報告和實際鉆孔記錄情況，砂卵石層埋深較淺，位于鉆孔垂直剖面的上部，在施工作業面以下8～23m，砂卵石層厚度達15m，卵石含量高達70%，平均粒徑8～10cm，最大粒徑40cm；在接近鉆孔底部處有1層砂巖，厚度約2m。

3.2 鉆孔使用的泥漿比重偏小、粘度不夠，形成的孔壁泥皮厚度和強度不夠，孔內外水頭差小，孔內泥漿水頭不穩定。

3.3 鉆孔施工過程中陰雨連綿，致使孔口護筒以下土層松軟變形；同時樁位位于湛河主河槽內，又逢水庫汛期泄洪防水，致使湛河水位較高。

3.4 鉆孔過程中，成孔中間環節施工安排不緊湊，向孔內補充泥漿不及時，進尺速度沒有根據不同地層情況合理控制。

4.處理辦法

針對塌孔事故參建各方成立了“塌孔緊急處理小組”，及時咨詢有關專家，多方查找塌孔原因，認真分析、研究、篩選處理方案，最后提出處理辦法如下：

4.1 改進成孔措施

4.1.1 護筒埋設牢固，加強孔口保護，護筒埋置深度由原來的4m加深到6m。確保施工期護筒內泥漿水平面標高要不低于外圍地下水位2m。

4.1.2 在砂卵石層鉆進時，采用高速旋轉鉆頭、低進尺的鉆進辦法，合理控制進尺速度，使孔壁形成均質、致密的泥皮。砂卵石層鉆進速度由原來的5m/h減小到3m/h。

4.1.3 起落鉆具要勻速，避免猛放猛提；鋼筋籠吊放時要注意位置準確，緩慢均勻，隨時調整籠身的垂直度，避免鋼筋籠傾斜或擺動碰撞孔壁。

4.2 采用優質泥漿

4.2.1 調整泥漿配比，加入適量的外加劑，改善泥漿性能，提高形成泥皮的固壁效果。采用鈉質膨潤土造漿，同時在泥漿中加入水解聚丙烯胺、水解聚丙烯氰鉀鹽、中性羧甲基纖維素、純堿、NKHM堵漏劑等外加劑。在成孔過程中,膨潤土在自重壓力作用下,向孔周的土體發生滲透,失去部分水分,使靠近土體泥漿變稠,靜切力增加,在泥漿外加劑共同作用下，最終形成強度高、護壁效果好的均質、致密泥皮。調整后的泥漿基本配方性能指標為：密度 1.2g/cm3,粘度 21s，pH=9。

4.2.2 專人配置泥漿，嚴格按照指標進行泥漿配制；專人負責向孔內補漿，發現孔內泥漿水頭下降，及時向孔內補漿，保持孔內泥漿水頭比孔外水位高2m以上，保證孔內泥漿水面標高變幅不超過0.5m。

4.3 加強施工現場管理，使施工過程中各個環節緊湊合理，盡量縮短工序間的停頓時間，把人為因素降到最小限度。

按照上述辦法改進后，樁基施工過程進展順利，雖然施工過程中又遇多次大雨、白龜山水庫放水（湛河為白龜山水庫泄水渠），再沒有出現過塌孔事故。

5.結語

在灌注樁施工中，遇到砂卵石等不良地層時，可通過改進成孔工藝，采用優質粘土造漿，合理緊湊安排鉆孔、換漿、清孔、澆筑等中間過程，盡量縮短施工過程各個環節的停頓時間等項保證措施，可有效的避免塌孔事故的發生。