桥梁钻孔桩基础常见塌孔原因与处理措施 口中铁二十三局集团第一工程有限公司高仁虎 随着社会经济的不断发展，桥梁建设的数量在不断增多，施工质量也越来越受到重视。桥梁桩基施工是桥梁施 工过程中的核心环节，施工质量直接决定着桥梁工程的整体质量。在桩基施工过程中，由于各种因素的影响，导致 桩基发生塌孔现象，造成桩基质量缺陷，严重的需要重新钻孔施工，经济损失巨大。因此，为了更好的提升桥梁桩 基施工质量，本文以江西省安远至定南高速公路项目中对桥梁钻孔桩基础常见塌孔处理措施为例，详细分析钻孔桩 基础常见塌孔原因以及相应处理措施。 ■日圈 桥梁钻孔；桩基础；塌孔；原因及处理措施 ０、引言 江西省安远至定南高速公路项目．里程范围： Ｋ１ ７７＋６９０～Ｋ１ ８５＋０００，全长７．３１ Ｋｍ。主要包括路基土石方工 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 塌子Ｌ．这一些存在问题的施工方法主要有以下几个 （１）钻锥升 程、桥涵工程、防护及排水工程 绿化工程等。在桥梁钻孔桩基 础的施工过程中 发生塌孑Ｌ的因素并不单一．例如在砂卵石地层 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： （２）冲击钻 Ｌ时的冲程过大．导致钻锥剧烈抖动从而引发塌 中进行施工 便很有可能发生塌孔。因此 为了预防塌 Ｌ的发生 和及时处理塌孔 在施工过程中一般都会采用相应的措施或施工 孔【２Ｊ． （３）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： （４）清 Ｌ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． （５）钢筋笼吊放过程中触碰到孔壁。 方案．从而有效避免这一事件的出现。对此．研究桥梁钻孔桩基 础常见塌 Ｌ原因与处理措施有着显著的经济意义。 １、桥梁钻孔桩基础常见塌孔原因 在桥梁桩基质量控制过程中，由于塌孔引起的质量问题是危 害性最大、最难控制的一项因素。一般情况下，塌孔原因有工程 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．引发塌孑Ｌ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 地质原因、施工方法原因、孔内水位、护筒的放置问题。在施工 过程中．由于施工方案选择的不正确或者未采取预防塌 Ｌ的相应 措施 极易导致发生塌孔问题。对此，以下详细分析桥梁钻孔桩 基础常见塌 Ｌ引发因素。 周边无大量积水．尤其是在河床周边施工时，必须实施确保 Ｌ内 水位及水压的稳定性 ｌ。假设钻 Ｌ内水位过低或周边存在明显积 水．地表水流就沿着渗流对 Ｌ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。 １．１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 １。４护简的放置问题 护筒是固定 Ｌ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 （１）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： （２）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 】 （３）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 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： （１）河床地下水位比较好．并且流沙情况比较 严重－｜】： 《２）河床表面存在较多淤泥或软土： （３）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 ＤＯＩ：１０．１６１１６；／Ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｓｋ，ｊ．２０１６．２４．０５３ Ｅｘｃｈａｎｇｅ ＰｌａＨｏｒｍｌ■ 碰到孔壁．从而引发剧烈的振动出现塌孔： （４）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。 设计混凝土基座既能够提升护筒的整体高度．还可以巩固护 筒底部的孔壁．钻孔当中即使发生轻微的塌孔 只要混凝土基座 不发生倾斜性下沉，就基本不会影响整体施工效果．从而有效预 ２、桥梁钻孔桩基础常见塌孔处理措施 ２．１木板支护孔壁 许多桥梁钻孔桩基础会因为地质条件的问题引发塌孔，塌孔 防塌孔问题。 ２．４钻孔方案 在钻孔的过程中．应当按照地层的实际状况对泥浆的比重 位置主要是发生在护筒外围和底部。对此．在处理塌孔问题时． 可以采用木板支护孔壁的方式进行处理 具体操作如下：首先． 确保孔内无任何积水．并用４ｃｍ厚、适当长度的模板沿着护筒外 围垂直落放到塌孑Ｌ下．确保木板之间缝隙最小．直到塌 Ｌ被模板 围住即可．其次，在麻袋内装入黏土．装入量为麻袋的三分之 实行合理性，并在成 Ｌ之后．泥浆的比重应当合理的控制在 １．１０以上。在钻 Ｌ开始时，需要时刻检查钻 Ｌ的垂直状况．假设 钻孔时发生倾斜．应当及时修复并重新检测．如果修正效果不 佳．则需要回填黏土到偏孔位置的０．５ｍ以上 并再次钻进。假设 在钻进过程中发生塌孔．也需要及时回填黏土，在孔壁稳定之后 再重新开始钻进。保证在钻进时泥浆面高于护筒顶面之下的０．５ ．再使用８号铁丝系麻袋口之后将其放入到塌孔中．铁丝上段需 要和横放的孑Ｌ口木板进行连接 根据上述的方式放入２层麻袋之 后．再把塌孔部位以黏土回填的方式处理．然后重新开始钻孔。 米。钻进进尺和提高钻杆时应当缓慢．钻头提出时尽量不触碰孑Ｌ 壁以及护筒 确保不会发生振动而引发塌孔。 木板支护孔壁的方式具备操作简单，能够一定程度消除塌 孔问题。因为在护筒外围放置木板．可以在塌孔位置形成一个完 整的孔壁，之后再回填黏土．能够确保黏土不会因为孔壁的不稳 定性而无法实现回填目的．从而杜绝塌孔再次发生的问题 】。对 此．吊放麻袋能够有效将塌孔回填时的黏土稳定住．并杜绝钻 Ｌ 过程中回填土沿着孔壁再次坍塌。木板支护孔壁主要是应用于地 质条件不足的工程。 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 ３、结语 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 ２．２连接长护筒 如果护筒底部的孔壁基本坍塌．形成一个漏斗形状．护简 便会在塌孔内进入到孔内。针对这一种塌孔情况．便可以采用 长护筒的方式进行处理。实际方式是将塌孔深入内的泥浆先排 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。囝 除掉，然后根据塌孔的实际深度放入一个长度足够的护筒。例 如 塌孔深度如果为１米．则可以放置一个１．３米的长护筒．然 后再进行预埋。 参考文献： ［１】王成华，高洋，李全辉．冲刷条件下既有桥梁桩基础 工作性状研究进展 ．铁道标准设计，２０１６，２１（１）：５９—６５． 【２】李天宝，陈兴冲，丁明波．铁路桥梁桩基础抗震性能 拟静力试验研究…．铁道标准设计，２０１４，１３（１０）：６２－－６６． 【３】郑熹光，何平，张安琪，等．地铁施工对邻近桥梁 桩基础内力影响分析【ＪＪ．现代隧道技术，２０ｌ５，５２（３）：ｌ１０一 ｌｌ８． 在处理过程中应当注意．对塌孔一般不能直接进行回填土然 后再重新钻 Ｌ的方式．因为这样不仅会导致塌孔的问题无法有效 处理．还会因为 Ｌ内积水过多导致黏土回填时无法夯实．之后再 进行钻孔时很有可能再次坍塌。这～问题是大多数工程都经历过 的，如果再次塌孔．不仅会出现较大的经济成本．还极有可能拖 长工期 ［４１薛富春，张建民．高速铁路桥梁一桥墩一桩基础一地基 ２．３设计混凝土护简基座 在一些土质较为松软的河床中施工时．护筒往往会因为沉降 的原因而一再塌孔。对此，针对实际情况．可以采用在护筒底部 浇筑混凝土底座的方式进行处理，从而有效解决塌孔的问题。具 耦合系统的地震反 Ｊ】．地震工程学报，２０１５，３７（２）：３ｌ０— ３ｌ６． ［５】张永亮，宁贵霞，陈兴冲，等．考虑桩一土相互作用 效应的高速铁路桥梁桩基础抗震设计方法研究【Ｊ１．冰川冻 土，２０ｌ６，３３（４）：３２０—３２１． 体方式有两步： （１）在护筒底部浇筑６０ｅｒａ宽、３０ｅｒａ厚的圆形混 凝土基座，并且内径必须比护筒小约３ｅｒａ： （２）将护筒放于混凝 土基座之上，并在护筒外围回填黏土并夯实。
