无套管施工法孔壁坍塌问题优化方案

德清大闸位于浙江省湖州东沼溪中游，1999～2001年浙江第一水电建设集团有限公司七分公司（以下简称“公司”）参建其改建工程，闸底板为粉质沙土软基，地基处理采用无套管灌注桩施工方法，施工过程中，由于土壤的持力层发生变化等原因，出现了因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。钻进过程中，发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，表示有孔壁坍陷迹象。根据对此类问题的分析，发现造成施工事故的原因主要在于：

（1）护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适。

（2）保持的水头压力不够。

（3）地下水位有较高的承压力。

（4）在砾石层等处有渗流水或者没水，孔中出现跑水现象。

（5）泥浆的容重及浓度不足。

（6）成孔速度太快，在孔壁中来不及形成泥膜。

（7）用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤。

（8）沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁。

（9）造孔机械的机械力过大，致使护筒与土层之间的黏着力减弱。(www.xing528.com)

针对以上问题，应采取的相应处理措施为：

（1）施工现场在埋设灌注桩的护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的黏土分层夯实，必须注意保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1～1.5m的水头高度。

（2）当发现地基有地下水时，应密切注意是否夹有不透水层。

（3）当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时，必须能保持足够的泥水压力，在施工前的地质情况勘测中，一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。

（4）泥浆的比重以1.02～1.08左右为宜。

（5）在成孔时，如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时，应考虑是否改成其他施工方法。

（6）当中断成孔作业时，要着重监视漏水、跑浆的情况。

（7）在反循环钻孔法的成孔施工中，钻孔速度不宜过快，如果孔壁未形成有效泥浆膜，施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取，对于淤泥质等非常软弱的地质，如果成孔速度过快，造孔的桩孔将很不规则；对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。在现场调查中发现，孔中水的向下流速超过12m/min，在负压的作用下，孔壁非常容易发生坍塌现象。为避免此类问题的发生，在施工中，要求施工人员要严格按施工规范进行施工，深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素，塌孔的桩孔应及时回填，当地层呈现稳定状态后，应适当的停置3～5天后再度施工为宜。

（8）在钢筋笼的沉放过程中，多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式，然后用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆，同时，要注意避免射水压力过大，破坏钻孔的完整。