3 缩孔、弯孔、斜孔

　　主要表现是:吊绳偏离护筒中心;钻头上提困难(机器载荷明显增加);清孔后放入钢筋笼时下不去或倾斜等。

　　产生原因是:护筒以下有较厚的淤泥质亚粘土、亚沙土夹层,而孔口地面又堆有较大的荷载(如震动较大的施工机具、建筑材料等) 往往会造成缩孔;开始冲击时地层较松软, 如果采用冲程较大、吊绳放得较松,往往会造成斜孔;钻锥在冲击时转动套不够灵活、或因泥浆太稠而影响钻锥钻转动, 会形成缩孔和梅花孔;孔内有探头石或障碍物,使钻头受力不均,也会造成弯、斜孔;钻入呈倾斜状态的硬土层、风化岩层;钻孔通过溶洞、孤石等;钻架下的地基产生不均匀沉降, 使钻架倾斜,也会导致产生弯、斜孔。

　　防治措施:

　　在冲孔过程中,如出现上述产生缩、弯、斜孔的迹象,可用自制检孔器吊入孔内检测。检孔器应按照桩内设计钢筋笼的直径焊制。为使检孔器较轻便,可先只焊4 根主筋,且每隔2 米焊一根加劲箍筋环,长度采用5m 左右(约为4 —6 倍钢筋笼的直径),当检孔器不能下沉到已钻的深度或检孔器倒向一侧孔壁时,则可判明发生了缩孔、弯孔或斜孔。如探明已发生了缩、弯、斜孔,应采用小片石、碎石回填至发生

　　偏斜处以上1m 左右,重新修孔、冲孔。(采用小冲程、高频率修孔) 不严重时,可以调整钻机或扒杆位置继续冲孔。严重时,应全部用小片石、碎石回填该孔位,重钻修孔,必要时应反复修几次。待孔全部冲完后,检孔器再按设计钢筋笼的主筋及箍筋数量补齐,作为桩中钢筋笼使用之。

　　4 桩中出现夹泥层、断桩

　　我们都知道,在桩孔中灌注水下混凝土,通常都是采用储料漏斗和导管完成的。形成桩中夹泥层乃至断桩的情况一般有如下一些时机:

　　4. 1 　由于计算失误而使第一斗混凝土灌下(工地上称为“撒鹰”) 后,未能封住导管下口,或混凝土面高于导管下口面不多(小于1m) ,在水压力作用下使导管内返水,不得不二次“撒鹰”时,使两次灌注的混凝土之间出现夹泥层;

　　4.2 在灌注水下混凝土的过程中,导管焊缝或其接头漏水;导管提升过多(孔内产生了小规模的坍孔而未发现、计算失误等) 使其下口拔离孔中的混凝土表面,都会造成导管返水而形成夹泥层;

　　4. 3 当一个桩孔由于停电、机器故障等原因未能保证混凝土的连续浇注时,两次浇注间隔时间较长,孔中混凝土表面已初凝,从而使桩身在该处产生夹泥层甚至断桩。对于上述事故,如果施工人员能够严格按照操作规程施工,不马虎大意,实际上是完全可以避免的。如一旦发生了这类事故,处理措施有:

　　4. 4 若是上述第一种原因,应马上拔出导管,将孔底的混凝土拌合物用吸泥机或抓斗清除,然后重新下管灌注;若是第二种原因,应视具体情况拔换原管,或用原管插入混凝土中继续灌注。但灌注前应将导管内的水和沉淀泥吸出。如这二种原因处理不及时,使孔内混凝土已凝固,这就形成了断桩。

　　对于断桩事故的处理,首先应认真分析、研究,查明事故形成的原因及断桩部位的标高,然后在充分分析地质报告和现场施工条件后,选择一种施工上安全可靠、费用上经济合理、技术上简单可行的处理方法进行处理。目前,断桩事故处理的几种常用的方法有:重新成孔法、沉入钢护筒法、下沉井法、人工挖孔法等。

　　4. 4. 1 　重新成孔法:利用冲击钻,待已浇注混凝土有一定强度后,先回填片石及膨润土,再将已浇注的混凝土全部冲掉; 在冲进过程中,用掏渣筒掏渣,并用磁铁将冲断的钢筋打捞出来。冲进深度比断桩部位超过20 —30cm , 然后按规范要求进行清孔,重新安放钢筋笼后,浇注水下混凝土。(为了提高冲击效率,可以在已灌注的混凝土中钻眼,采用定向爆破法将混凝土炸碎,然后再进行冲击,可大大提高冲击效率。不过,此法施工难度亦较大)

　　重新成孔法的特点是:

　　优点:不需要复杂的施工机械,(只用常规施工机械如冲击钻、掏渣筒等) 施工工艺简单,安全,施工质量易于保证。

　　缺点:由于桩孔中已放入了钢筋笼,加之水下混凝土结硬后强度很高,往往使冲击效果很差。同时,由于钢筋笼的影响,甚至还会引起卡钻、掉钻、坍孔等并发事故。特别是当断桩部位较高时,冲掉一个断桩往往费工、费时,不但增加工程费用,甚至还会延长工期,造成工程损失。

　　适用范围:断桩部位发生在深部,浇注数量较小;或桩底部分无钢筋笼时;桩位处地质条件较好。(如硬粘性土、砂砾、角砾、强风化岩层等)

　　4. 4. 2 沉入钢护筒法: 根据断桩部位发生深度, 采用厚10mm 钢板卷制一个直径与桩成孔直径相同,长度比断桩部位(即已浇混凝土表面) 标高低0. 5m —1m (地下水十分发育处应采用下限值,可防止反水) 的钢护筒,用振动锤将钢护筒沉至已浇混凝土表面以下0. 5m —1m 处,清除孔内土体和泥浆后,排干孔内积水(如反水则进行封底处理),凿除顶面浮浆及松散混凝土,并将钢筋清洗干净,刷除表面锈饰后,继续浇注混凝土接桩。

　　沉入钢护筒法的特点是:

　　优点:此法为处理断桩事故最常规的方法之一,施工工艺成熟,安全可靠,施工质量完全可以保证;且不受地质和水文条件的限制;钢筋笼不会受到破坏,可继续利用。

　　缺点:所需施工机具复杂,如大型卷扳机、大吨位吊机、振动沉桩锤等。这对于一般结构简单的桥梁施工工地来说, 很难具备这些机具,从远处调运或租用,经济上和工期上均不一定是最佳选择。因此采用此法是有一定难度的。

　　适用范围:断桩部位(即钢护筒长度) 一般不超过20m , 不受地质和水文条件的限制。

　　4. 4. 3 下沉井法:将断桩孔位再回填至地面,并进行必要的处理后(如平整孔口地面、夯实、铺20cm —30cm 沙砾垫层) 先预制好第一节沉井(沉井中心即桩位中心),一般一节长度为2m —3m , 沉井内径比桩成孔直径大10cm , 且上口内径比下口内径小10cm (便于接筑下一节沉井时支撑模板), 井壁厚度8cm —15cm , 待第一节沉井强度达到70 % 以上时, 即可挖土下沉。下沉到距地面0. 5m 时,停止挖土,再接筑下一节沉井,直至断桩部位。待沉井下沉稳定后,如涌水则进行封底处理。然后清除断桩部位的泥土,凿除浮浆层及松散混凝土,再按接桩工艺进行预埋锚固钢筋。灌注混凝土时,因距地面较深,为确保灌注混凝土质量和安全,应采用水下混凝土灌注方法:即先在孔内灌注1. 5m 左右混凝土(无水灌注),并使导管埋入混凝土0. 5 —1.0m , 振捣密实后再灌清水,然后按水下混凝土进行浇注。

　　下沉井法的特点是:

　　优点:不需要复杂的施工机械,施工工艺简单易行,安全,施工质量易于保证,钢筋笼不会受到破坏,可继续利用。并经工程实例比较,该法比重新成孔法经济,比人工挖孔法安全。

　　缺点:沉井节间连接、沉井与已浇注混凝土之间接缝处理技术要求高;要求施工人员有一定的沉井施工经验;工期较长。

　　适用范围:要求断桩部位位于较好的地质层,如强风化岩层,碎、砾、卵石层等,以利于沉井与该层面的连接;地下无涌水或涌水量较小。

　　4. 4. 4 人工挖孔法:先将断桩孔位回填至地面(为有利于快速沉淀及挖孔,应回填中、粗砂砾土、碎、卵石土等),经24 小时沉淀密实后,再进行人工挖孔。挖回填土一米,割除钢筋笼一米,做一米护壁(地质条件较好时,用喷射混凝土护壁法,该法施工速度快,工艺简单;地质条件不好时,用钢模板浇注混凝土梯套法,该法施工工艺也简单易行,但施工速度较慢,必须使所浇注混凝土梯套强度达到70 % 以上时,才能挖孔并浇注下节梯套混凝土) 。依次直至断桩部位处,凿除浮浆层及松散混凝土,并将已浇注混凝土中的钢筋笼凿出2m , 然后下钢筋笼与原有钢筋笼焊接(注意同一断面上接头数量不超过钢筋根数的20%) ; 然后用导管浇注清水混凝土。或者凿除浮浆层及松散混凝土后,在孔位中部再钻一个较小直径的孔,插入一个与小孔直径相适应的小直径钢筋笼,浇注混凝土并振捣密实后再灌水,用导管浇注清水混凝土。

　　人工挖孔法的特点是:

　　优点:不需要复杂的施工机械,施工工艺简单、灵活、经济,施工质量易于保证;经工程实例比较,该法是以上所述四种方法中最为经济的。

　　缺点:由于大部分工作都需要工人井下作业,施工时安全隐患较多;工期较长。原有断桩部位以上的钢筋笼被完全破坏,不能利用。

　　适用范围: 断桩部位距地面10m 以内,且地质情况较好;地下无涌水或涌水量较小。