沖孔灌注樁施工事故預防措施及處理方法

劉國民

（成都理工大學環境與土木工程學院，四川 成都 610059）

引言

沖孔灌注樁除適用于一般地層外，還可以穿透舊基礎、建筑垃圾填土或大孤石等障礙物[2]，是大直徑灌注樁施工常用工法。灌注樁造價高，工期長，施工難度大[3]，總結沖孔灌注樁常見事故進而對事故預防措施和處理辦法進行分析將對以后類似工程實踐提供有益的幫助。

1 常見事故的表征和危害性

沖孔灌注樁在施工過程中，各類事故的出現均有明顯的征兆和表現特征[3]，各類事故的發生具有一定的關聯性，對沖孔灌注樁工程的施工及樁基質量有直接的危害和影響。基于大量的生產實踐和施工經驗將沖孔灌注樁施工中常見事故大致可分為五種類型：I塌孔，II樁位，III施工鉆進，IV灌注，V混凝土。分類以及具體表征現象以及危害性見表 1。

表1 常見事故的表征和危險性

2 常見事故的原因分析

2.1 塌孔類事故的原因

a.泥漿性能不符合要求或泥漿循環系統故障，使孔壁未形成堅實護壁泥皮，孔壁滲漏，出現孔壁垮塌；b.孔內水頭高度不足，支護孔壁壓力不夠。在松散地層中進尺太快，鉆孔后的孔壁形成自由面，地層壓力平衡受到破壞，出現坍塌、掉塊；c.鉆孔前未埋設護筒或埋深較淺，沖洗液或地表水在循環過程中對孔口( 壁) 生產機械式的沖刷作用，造成孔口塌陷等；d.起落鉆頭、安放鋼筋籠時碰撞孔壁。

2.2 偏孔和縮孔的原因

a.鉆孔中遇有較大的孤石或探頭石，擴孔較大處鉆頭擺動偏向一方。b.在有傾斜度的軟硬地層交界處，鉆頭受力不均。c.樁機底座未安置水平或底面未填實，產生不均勻沉陷。

2.3 施工鉆進類事故發生原因

1）鋼絲繩斷裂、掉鉆的原因：鉆頭被卡住后強提鉆頭、鉆頭與鋼絲繩接頭不牢，鋼絲繩和接頭長期服役未更換等；

2）卡鉆的原因：塌孔縮徑，操作不當，泥漿過粘導致粘鉆等。3）埋鉆的原因：塌孔縮徑，操作不當，掉落異物等。

2.4 灌注中事故發生原因

1）鋼筋籠上浮原因：a.鋼筋籠變形偏斜或導管提升時觸碰鉤掛；b.導管埋入混凝土深度過大、發生事故或施工組織不當，前一批混凝土已初凝，在孔底形成硬蓋托浮鋼筋籠；c.導管底過于接近鋼筋籠底口，若此時下灌速度過快，混凝土下灌的反沖力將造成浮籠。

2）堵管的原因a.初灌時隔水栓卡管；b.混凝土配合比不當，如粗骨料粒徑太大，水泥漿太少，現場等候時間過長使混凝土發生離析；c.發生事故或組織不當使混凝土導管殘留混凝土已過初凝時間；d. 導管接逢處漏水，混凝土灌注導管內外壓力差不夠。

3）導管進水的原因：a.封底混凝土量不足或導管底距離孔底的間距過大；b.導管接頭不嚴；c.已灌混凝土標高測量有誤，使導管提升高度大于已灌混凝土面。

4）埋管的原因主要是：a.導管埋入混凝土深度過大，b.發生事故或施工組織不當使施工停滯使先灌的混凝土已過初凝時間；b.未檢測導管連接是否牢固或導管連接絲扣長期服役未更換；c.掉落異物，卡死后強提導管。

5）鋼筋籠變形斷裂原因：a.鋼筋籠捆扎、焊接質量不過關，特別是搭接位置不符合規范要求；b.吊裝鋼筋籠時起吊點不當，籠身受力變形；c.放入鋼筋籠時強行壓入等。

2.5 混凝土類事故發生原因

1）沉渣過厚發生的原因：a.泥漿性能不符合要求，b.清孔不徹底，首批混凝土量不夠沉渣不能隨泥漿循環到孔外。

2）發生夾泥的原因是：混凝土被污染或灌注時，導管提升到已罐混凝土標高之上，導管埋入混凝土內深度不足，泥漿壓力使孔內浮漿和淤泥等進入導管。

3）混凝土離析、蜂窩麻面發生的原因：a.混凝土配合比不當；b.由于施工安排和事故等原因混凝土放置時間過長等。

3 常見事故防治措施

事故的發生將直接導致后期工程質量問題，針對上述各類事故的發生原因，對其中危害性較大的事故的預防和處治措施進行總結。

3.1 塌孔類事故預防及處理：

a.保證鉆孔時泥漿質量的各項指標滿足規范要求。b.保證鉆孔時有足夠的水頭差，不同土層選用不同的沖程和速度。c.起落鉆頭時對準鉆孔中心插入。d.回填原位土到坍孔處以上1-2m，壓實靜置一段時間后重鉆。

3.2 偏孔類事故的預防及處理：

a.精密測量，布設副樁，樁機就位時找平樁周地面，起重滑輪、鉆頭中心與孔位中心三點一線，并定期檢查校正。b.軟硬地層鉆進時，采取小沖程鉆進。c.遇有斜孔、偏孔時，一般可采用上下反復掃孔。偏孔、縮孔嚴重時回填原位土壓實靜置一段時間后重新鉆孔。d.發現偏離樁位，可根據實際情況在樁機基座前后左右墊設鋼板使鉆頭回到樁中心位置。

3.3 施工鉆進中事故預防和處理：

根據不同的原因對卡鉆，掉鉆、埋鉆等采取不同的處理措施：a.鉤掛法：電磁鐵打撈或普通鉤掛，在可以保證安全前提下還可采用人工打撈；b.擴大直徑法；c.套環法；d.爆破法。

3.4 灌注事故預防和處理措施：

1）浮籠的預防和處理：a.正確計算和控制好吊筋長度；b.當發生料斗下料緩慢或停滯時，及時提升導管，必要時可低沖程反復拉降循環，直至料斗可以正常下料為止。封底是至關重要的環節，避免中斷灌注的混凝土表面停留在鋼筋籠底部以下1-3 m之間[2-4]，不可避免時，應放慢灌注速度。C.一旦發現鋼筋籠有上浮征兆，必須停止灌注，測量、準確計算導管埋深和已澆混凝土標高后盡提升導管再進行灌注。

2）埋管的預防和處理：定期檢查導管接頭是否牢固，提升導管時不可猛拔。經常測量、準確計算混凝土標高和導管埋深。

3）堵管的預防和處理：準確計算配合比，改善混凝土的力學性能；針對可能出現機械事故做好預防和后備工作。堵管后必須拔管、吸渣、重灌。如造成斷樁，按相關規定制定專項處理方案。

4 結語

1) 通過對沖孔灌注樁在施工過程中所發生的事故類型及特征進行分析和歸納，將其總結歸類為5 大類型，19 種事故現象。各種事故相互關聯，不同類型的事故，有其特有的征兆，在施工過程中應該始終堅持預防為主、處理為輔的指導方針。

2)總結沖孔灌注樁施工中常見事故發生的原因，人工操作不當是直接或間接造成事故發生的主要因素。嚴格按照各項規程施工，對各事故易發節點進行定期密集觀測及提前處理，不但有利于保證基礎灌注樁的施工質量，同時也可節約生產費用，降底生產成本，提高經濟效益。

[1] GB50007-2011建筑地基基礎設計規范[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2011.

[2] JGJ94-2008 建筑樁基技術規程[S]. 北京：中國建筑工業出版社，2008.

[3] 焦映輝，趙應朝. 鉆孔灌注樁常見事故原因分析及預防措施[J].施工技術，2011，344（40）:51-53.

[4] 李照中. 鉆孔灌注樁質量事故成因及處理[J].鐵道建筑，2007，10:70-71.

[5] 王建軍，彭振斌，劉睦峰等.復雜巖層鉆孔灌注樁泥漿選型試驗研究[J]. 中南大學學報（自然科學版），2010，41（2）:673-678.

[6] 李忠梅，師郡，陳林海.鉆孔灌注樁施工的質量控制及埋籠事故處理[J].路基工程，2007，6:136-137.

[7] 尚衛東.機械泥漿鉆沖成孔與水下灌注樁施工技術[J].施工技術，2007，supp（36）:56-58.

[8] 石云芳.鉆孔灌注樁常見質量事故的預防和處理技術研究[J]. 鐵道工程學報，2011，148（1）:92-95.