维普资讯 http://www.cqvip.com 缱 拯 ＧＥＯＴＥＣＨＮＩＣＡＬ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ ＷＯＲＬＤ ＶＯＬ ９ Ｎ。 钻孔灌注桩塌孔事故处理 窦小诚 卢显焕 刘永正 （￡ ｌ柯 Ｉ。ｒ 地坫Ｊ． ｆｉ：ｌ：ｆｒ 公・ｄ） 摘要 卵、砾４ｉ；２，ｌ１．地Ｆ水ｆ 亦较尚的地Ｊ 进ｉｔ￣ｉ４Ｌ 桃 ｌｆ故－／Ｕｔｄ嘲会按肜成桃ｊｉ＝！｛护‘谴，然 塌孔护ｌ谴粉喷桃 机施川・．弈 造成 扎坍 ‘Ｊ 敞川Ｊ粉唢 ｌｌ 内进行 Ｊｆ故处 ，效 良好 关键词ｌ 工程概况 云康园北桥位于盘龙江上。两岸河堤主要由地 表填土、粘性土、粉土组成，河床及河堤底部由厚大 的冲洪积、湖积卵、砾石夹多层粉质土、粘性土、薄层 有机质土等组成。设计钻孔灌注桩２４个，桩径 ￣１４００ｍｍ，桩长ｌ０～１２ｍ。 图ｌ发生坍孔后 为在河中钻孔，先在河中一东岸筑防护坝填土， 并碾压密实。为确保沿岸管线不受破坏，成桩过程 ２ｍ厚粉土及粘性土层，以下为卵、砾石层。以致３ 台６号钻孔施工中无法自行造浆，相反还会漏浆，需 不断进行浆液补充。另外，浆液与孔中粉质粘土及 粉砂混合后在泥浆池沉积，使浆液逐渐变稀，很难始 终保证对护壁的保护，需加大浆液浓度。正循环法 施工时，钻尖无法使卵、砾石磨碎后被泥浆带出孔口 外，使孔底卵、砾石越积越多，无法钻进。采用反循 环工艺施工，在卵、砾石地层中有相当部分卵、砾石 （粒径在１０～２０ｃｍ之间）经常造成堵管、卡管，甚至 卡在钻尖口。停机清通管路往往需１５～４５ｍｉｎ，此 时孔内浆液很快沉积，很难对孔壁产生护壁的作用。 （２）现场发现，紧挨着３台６号桩孔护壁有一 个电缆井沟（图１左边坑洞），这在图纸上未标注， 护壁开挖时亦未发现。施工中钻头摩擦以及护壁第 中回填杂土不致坍塌，在孔口上段采用人工挖孔成 孔工艺，开挖孔径西１８００ｍｍ、内径ｔ￣１５ＯＯｍｍ。２ 墩 开挖４ｍ到河床砂砾石层，３ 台由于在河肩，只开挖 ３ｍ到砂砾石层。护壁砼采用Ｃ２０砼，钢筋布置 ６８＠２００ Ｘ２００。 ２ ３台６号桩塌孔事故经过 ３号台６号桩７月２３日４：５０钻孔完毕，钻尖直 径为ｔ￣１３６０ｍｍ，成孔直径为￥１４００ｍｍ，孔深１２．６ｍ （有效桩长，不含钻头尖高度）。钻孔过程中，经３ 次实测，护壁泥浆比重分别为１．１４、１．１６、１．１４，粘 度分别为１８＂４３、１９ ３２、１８ ５１。钻孔结束，清孔后， 测得泥浆比重为１．０４，粘度为ｌ７ ３３。４：５０～５：２０ 提起钻杆，５：３５吊放完钢筋笼，５：５５下了３节共 ７．６ｍ导管后，准备继续下导管。这时，在孔中突然 ３模混凝土浇灌时振捣不好，产生２０ｃｍ 左右的“狗 洞”。虽经修补，但在桩机压上护壁进行钻孔施工 后，护壁出现裂缝，修补物剥落，泥浆迅速沿着“狗 洞”流到电缆井沟中，降低了桩孔内泥浆压力。突 然卸荷对孔壁稳定性造成了一定的影响，而且清孔 发出水流声，只见孔内泥浆面迅速降低，３ｍｉｎ后，浆 面降了３ｍ。马上从另一正在施工的孔中抽泥浆补 充，但接着发生了塌孔（图１），塌孔后用测绳测得孔 深只剩５．３ｍ，沉渣达７．３ｍ。 后泥浆比重较低，又是在卵、砾石层中造孔，必然对 孔壁稳定造成很大的威胁。 （３）施工中泥浆在孔内循环冲刷，而上部６ｍ ３塌孔事故原因分析 （１）３台６号桩位标高１８９７．２６２～１８８３．４２５ 段，从上往下分别为０．３～１．５ｍ厚地表填土层，１～ （收稿日期］２００５—８—１１ ４８ 范围内卵砾石层基本呈松散状态，极不稳定，该层中 砂易被淘空，孔壁处于临界状态，易造成失稳而坍 塌。然后是放置钢筋笼时也会对孔壁产生一定程度 维普资讯 http://www.cqvip.com 岩土工程界 缸 Ｉ｝｛ＪＩ 的扰动，ＩｆＩｆ Ｊ．’： 孔’Ｊｆ敞 ４塌孔事故处理 （Ｉ）第一次事敝处理：７ Ｊ】２３ ｌＩ ９：００，先以导 管接到砂石泵Ｊ ， 断变换导箭¨位置进行反循环 清孔。清孔４Ｉ１后，导管仍保留 ８ｍ的位置上不 动，但能听见孔内断断续续有塌孔的声音，表明无法 继续清孔。最后，只得赶紧提起导管，然后用吊车起 吊钢筋笼，但由于被埋有６ｍ，且已埋置近６ｈ，以３０ｔ 吊无法吊起钢筋笼。之后决定用 ８００ｍｎ・小钻头 扫孔，７月２５日重新造浆开始扫孔，７月２６日扫孔 到ｌＯｒｅ。提起钻杆，再用吊车提钢筋笼，钢筋笼顺利 被提起。提起钢筋笼后，钻机换用 ｌ ３８０ｍｍ的钻头 进行扫孔。经过８ｈ扫孔，已钻进到１３ｍ。提起钻 杆，为防止意外，把桩机吊离桩位。钢筋笼重新加固 后吊放到桩孔中，卡盘放在护壁上，用吊车吊放导 管。导管下放深度为１２．７ｍ，卡盘上导管连接 ３．４ｍ 的储料斗，准备就绪。这时，孔内又发生坍 塌，于是迅速吊起储料斗、导管及钢筋笼。 （２）第二次事故处理：为防止相邻桩施工受３ 台６号塌孔影响，相邻的３台５号暂停施工。为抢 回工期，避免孔内填土需等自然沉淀密实最少一个 月后才能施工的情况，经研究决定在３台６号及３ 台５号两桩护壁外直径为３ｍ的周边打粉喷桩作套 管的措施（图２）。粉喷桩桩径为 ００ｍｍ，套接 ２５ｅｍ，总桩数为３８棵，桩长在１０—１２ｍ，每延米喷灰 量为６５ｋｇ・ｍ～。由于涉及军用电缆沟，经与部队 协商，在部队指导下对电缆井沟进行转移，并把井沟 用土回填压实。８月７日一９日，粉喷桩机进场施 工，在３台６号及３台５号周围各打了４１棵桩，平 均桩长为１ １．６ｍ，平均每棵桩消耗水泥７８０ｋｇ。８月 １３日，钻孔桩机重新就位，此时用测绳测得孔深为 ５．４ｍ，又以￣１３８０ｍｍ钻头进行每天３次扫孔，由于 遇到大量粗粒径卵、砾石，经常发生堵管、卡管，直到 ８月１８日才扫孔到１３．６ｍ，提起钻头及钻杆，再次 吊放钢筋笼、下导管，此时，护壁周边土开始下陷，紧 接着３ｍ的护壁一起陷进孔内。此时，测得孔深为 １１．８ｍ，护壁顶面下沉了４．６ｍ，由此可说明坍塌位 置应在８ｍ以上，即１８９７．２６２—１８８９．０００。８月１９ 日２：Ｏ０—７：Ｏ０又进行了清孔，成功清到１３．６ｍ， 接上储料斗，紧接着进行了混凝土浇灌。１ １：Ｏ０ 混凝土浇灌结束，共灌注混凝土５５ｍ ，其充盈系 数达２．６３。 、 ５桩基试验 桩基施工完成后委托云南地震局对该塌孔桩做 了高应变试验，测试的结果是该桩的波速为３６８４ ｍ・ｓ～，容许承载力达２３１０ｋＮ，大于设计要求的承 载力２００ＯｋＮ；同时对主桥的２４根（ｂｌ４００ｍｍ基桩进 行了低应变检测，其中Ｉ类桩２２棵，Ⅱ类桩２棵。 而且由于该桩经过三次钻孔，直接导致在最后浇注 混凝土方量达５５ｍ ，从事故处理过程分析，该钻孔 桩理论计算桩径达到２．２７ｍ，形成顶部桩径达３ｍ， ８ｍ位置及以下桩径为１．４ｍ，上大下小“胡萝卜”状 的混凝土灌注桩。 ６结束语 由于场地３—４ｍ以上多为杂填土，且地下管网 较复杂，在地表下３—４ｍ我们采用人工挖孔护壁， 有效避免了破坏地下管网，并且能有效防止泥浆浆 液通过填土层渗漏到河里污染河道，保护了环境，节 约了成本。 此外，在该类地层中进行钻孔灌注桩施工，泥浆 浓度起着至关重要的作用。在施工过程中，应经常 检测浆液比重及粘度，并及时进行浆液补充。 云康园北桥３号台６号孔 １．４ｍ钻孔灌注桩 钻孔施工过程中出现了孔壁坍塌的现象，但由于处 理及时得当，没有造成较大的经济损失和留下大的 质量隐患。３台６号桩塌孔后形成萝卜形桩，同时 该桩塌孔后由于孔底沉渣较厚，桩端与持力层接触 不紧密，降低桩端阻力，同时塌孔导致桩侧孔壁变松 软，降低桩侧摩阻力。但由于桩增长了１ｍ，已能满 足承载力及安全系数要求。 在此次事故中，证明了在卵、砾石层，且地下水 位亦较高的地层，在发生孔壁坍塌事故后，以粉喷桩 套接形成护壁进行孔内处理的方案是切实可行的。 第一作者通讯地址：昆明市东二环路１７８号云南官房地基基 础有限公司 邮编：６５ｏ２２４
