浅析钻孔灌注桩施工中的质量问题及预防措施

浅析钻孔灌注桩施工中的质量问题及预防措施

摘 要：本文根据多年的施工和监理经验,对钻孔灌注桩施工质量问题的防治进行了总结、归纳,以供类似工程参考。

关键词：灌注桩 施工质量 防治措施

在桥梁结构当中，钻孔灌注桩作为一种常用的基础形式，其适应性强、成本不高、施工方便等特点，已被广泛的应用于公路桥梁以及深基坑围护等多个领域。本文结合工程实践详细的介绍了钻孔灌注桩断桩等的处治方法，以供对类似工程有一定的借鉴作用。

一、在钻孔过程当中，所引发的施工质量问题及防治措施

1.护筒周边冒水

在陆上钻孔灌注施工过程中，护筒外壁有水冒出，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜与移位，造成钻孔偏斜，以至于导致成桩时的断桩或无法施工。

（1）造成原因

埋设护筒的周围土不密实，或者护筒内外水位差的比较大，或钻头起落时碰撞护筒。

（2）防治措施

在埋设护筒之前，桩位与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，保证护筒高出地面30cm或水面1.0—2.0m;在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0一1.5m的水头高度;钻头起落时，应防止碰撞护筒;若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。

2.孔壁坍陷

在钻进过程中，如果发现护筒内泥浆面不断的出现气泡，或泥浆突然漏失或急速下降，则表示有孔壁坍陷迹象。

（1）造成原因

孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不够好，护筒周围没有用粘土紧密填封。钻进速度较快、空钻时间较长、成孔后待灌时间较长和灌注时间过长均会引起孔壁坍陷。

（2）防治措施

在松散易坍的土层当中，适当的加入深护筒，用密实的粘土填封护筒四周;搬运与吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快进度，尽可能缩短沉放时间;成孔后，待灌时间一般不应大于3h，并控制混凝土的灌注速度，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

3.缩颈

缩颈即实际施工的孔径小于设计孔径。

（1）造成原因

塑性土遇水膨胀。

（2）防治措施

应该采用优质的泥浆，降低失水量;成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁会形成泥皮，则孔壁不会渗水，即不会引起膨胀;或在导正器的外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻的时候起到扫孔作用;如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

4.钻孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

（1）造成原因

钻机安装就位稳定性较差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致;地面软弱或软硬不均匀;土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

（2）防治措施

先将场地夯平整，枕木宜均匀着地;安装钻机时要求在转盘中心与钻架上吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20mm;在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机;如果纠正无效，应该于孔中局部填粘土或片石至偏孔处0.5m以上，重新钻进。

5.桩底沉渣量过多

桩底沉渣量过多会带来很多质量问题，如结构物沉降量超标或基础承载力降低等，应采取防治措施。

（1）造成原因

清孔不干净或者是没有进行二次清孔;泥浆的比重较小或泥浆注入量不足，很难将沉渣浮起;钢筋笼吊在放过程中，没有对准孔位导致碰撞孔壁时使泥土坍落桩底;清孔后，待灌时间较长，导致泥浆沉积。

（2）防治措施

当成孔后，钻头提高应离孔底l0—20cm，保持慢速的空转，维持循环清孔时间不少于30min;采用性能比较好的泥浆，并要控制泥浆的比重和粘度，禁止使用清水进行置换;可以采取钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼的速度，可减少泥浆静置时间，从而可以减少沉渣;在岩层或丘陵地带等嵌岩桩施工中，采用反循环（气举反循环或泵吸反循环）清孔也是有效减少孔底沉渣的方法之一，同时采用反循环进行二次清孔，还可缩短清孔时间，在南京国际展览中心桩基施工中采用反循环清孔效果较明显。

二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施

1.堵管

水下混凝土的灌注过程中，导管内混凝土无法继续下落的现象。

（1）造成原因

初灌时，隔水栓堵管;混凝土的和易性、流动性差造成离析;各种的机械故障会引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而堵管;导管进水造成混凝土离析等。

（2）防治措施

使用的隔水栓直径应跟导管内径相匹配，同时保证具有良好的隔水性能，顺利排出;水下混凝土必须具备良好的和易性，坍落度宜为180—220mm，粗骨料的最大粒径不得大于导管内径的1/6—1/8和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且不大于40mm;为改善混凝土的和易性和减缓混凝土的凝结时间，水下混凝土较宜掺外加剂;进行水密试验的水压应不小于孔内水深压力的1.3倍;在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械正常运转，避免机械事故发生，对发电机和搅拌机等大型机械设备应有备用，以防停滞时间较长，造成堵管。

2.钢筋笼上浮

在混凝土浇灌过程中，钢筋笼整体上浮现象。

（1）造成原因

对非全笼桩，当钢筋笼笼底标高较高时，混凝土灌注至笼底的时间较长，混凝土的流动性就会变小，导管在混凝土中埋置深度较大，钢筋笼被混凝土拖顶上

升;当混凝土灌至钢筋笼下时，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有lm左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力比较大，推动了钢筋笼的上浮。

（2）防治措施

钢筋笼初始位置应准确定位，并且与孔口固定牢固;混凝土接近钢筋笼底口时，应控制导管埋深在1.5—2.0m;在灌注混凝土的过程当中，应随时掌握混凝土浇注的标高以及导管埋深，当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，应提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上;导管在混凝土面的埋置深度一般保持在2—6m;在灌注过程中，即经常测探井孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深;当发生钢筋笼上浮时，则应立即停止灌注混凝土，并查明原因，处理后再灌注混凝土。

3.断桩

桩体混凝土不连续，中间被泥浆等疏松体及泥土填充形成间断桩。

（1）造成原因

当导管底端距离孔底间距过大时，开灌时的初灌混凝土则被泥浆稀释，造成混凝土不凝固，从而形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;浇注混凝土时，导管提升速度过快，使导管露出混凝土面或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。

（2）防治措施

当成孔并完成钢筋笼安装后，必须认真清孔，一般是采用优质的泥浆清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣的情况而定;灌注混凝土时，应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水等;确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿将导管拔出混凝土面以上。

三、结束语

钻孔灌注桩的施工质量将直接影响到上部结构的稳定与安全，施工过程中每一个环节都必须严格要求:各个工序需紧密衔接，为预防断桩应尽量缩短施工间隔时间;我们要严把检测关，采取无破损检测，以确保桥梁、围护等结构的钻孔灌注桩的安全使用。