钻孔灌注桩施工的质量问题与防治措施

□袁天华（河南省水利第一工程局）

一、无套管施工法中孔壁坍塌的原因及防治措施

（一）原因

在灌注水下混凝土过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，为坍孔征兆。如用测深锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。原因有：护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适；保持的水头压力不够；成孔速度太快，在孔壁中来不及形成泥膜；泥浆的容重及浓度不足；沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁；造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤等。

（二）防治措施

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粘土分层夯实，必须注意保持护筒安装垂直；采取各种措施来稳定孔内水位，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度。泥浆的比重以1.02～1.08左右为宜。当中断成孔作业时，要着重监视漏水、跑浆的情况。

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。用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注；坍孔不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，当地层呈现稳定状态后，适当的停置3～5天后再度施工。

二、缩颈的原因及防治措施

（一）原因

1.缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题，主要由于孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳膨胀或坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。

2.清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。

（二）防治措施

1.预防钻孔灌注桩缩颈，应采用优质泥浆，控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡、降低失水量。

2.成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清孔后在浇筑混凝土的过程中局部坍塌，导致缩径。

三、钢筋笼上浮的原因及防治措施

（一）原因

钻孔灌注桩混凝土灌注主要是混由漏斗顺导管向下灌注。施工中钢筋笼上浮产生的主要原因是混凝土由漏斗顺导管向下灌注，当混凝土灌注到钢筋笼底部时，由于混凝土灌注速度较快，对钢筋笼产生一种较强的顶托力，使钢筋笼上浮。

（二）防治措施

1.钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。

2.灌注中，当混凝土表面接近钢筋笼底时，应放慢混凝土灌注速度，并应使导管保持较大埋深，使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离，以便减小对钢筋笼的冲击。

3.混凝土液面进入钢筋笼一定深度后，应适当提导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入混凝土表面应≥2m，≤10m。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场操作人员应及时补救，补救的办法是马上起拔拆除部分导管；导管拆除一部分后，可适当上下活动导管；这时可以看到，每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会自然回落一点；坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼全部回落为止。当然，如果钢筋笼严重上浮，那么这一补救措施也不一定会十分奏效。

4.钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5～2.0m。

四、桩底沉渣量过多的原因及防治措施

（一）原因

桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定，清孔不干净或未进行二次清孔造成的。当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时，桩底的沉渣浮起困难；钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会发生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土会坍落在桩底。清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。

（二）防治措施

清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节，通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全部清除，使混凝土与岩基结合完好，提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣防治措施如下：

1.施工中应保证灌注桩成孔后，钻头提高孔底10～20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间≥30min，然后将锤式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。

2.采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不能用清水进行置换。

3.钢筋笼吊放时，要使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔。

4.开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管1次埋入混凝土面以下，1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。

五、导管进水的原因及防治措施

（一）原因

由于检查不认真造成导管距孔底太远，初灌量不够，没有埋住导管。导管浇筑混凝土前未进行细致的检查、未做密封试验；导管拔出混凝土面，过量上提导管，使接头部分产生漏水等原因。

（二）防治措施

1.导管底端距孔底高度依据桩径、隔水阀种类、大小而定，最高不超过0.5m。

2.浇筑混凝土之前，若发现导管口出现漏水现象时，应立即提起导管进行检查，对漏水部位进行严格的防水处理后，再重新放入桩孔中，浇筑混凝土。

3.在任何情况下，必须严格按照规程用规定的测深锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中，当发现导管上提明显过量时，应迅速将导管插到混凝土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽出之后，再继续浇筑混凝土。

六、断桩的原因及防治措施

（一）原因

1.混凝土拌和物发生离析使桩身中断。

2.灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发生导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，混凝土桩身中断的严重事故。

3.灌注时间过长，首批混凝土已初凝，而后灌注的砼冲破顶层与泥浆相混；或导管进水，未及时作良好处理，均会在两层混凝土中产生部分夹有泥浆渣土的截面。

纪律督查组负责督查各工作组履行职责情况；督查各乡镇及成员单位值班值守情况、重点工程巡查值守情况，以及包保责任、岗位责任、各级防指命令和防汛工作纪律执行情况。指挥部各工作组根据职责分工做好日常工作，防汛Ⅲ级应急响应启动后，各有关成员单位必须抽调专人办公。

4.施工中若发生导管底端距孔底过远，则混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。

（二）防治措施

1.导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量。内径应一致，其误差应＜±2mm，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。导管最下端一节导管长度要长一些，一般为4m，其底端不得带法兰盘。

2.导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验。

3.严格控制导管埋深与拔管速度，导管不宜埋入混凝土过深，也不可过浅。及时测量混凝土浇灌深度，严防导管拔空。

4.经常检测混凝土拌和物，确保其符合要求。

5.桩孔钻成后，必须认真清孔，一般采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。

七、孔位倾斜的原因及防治措施

（一）原因

桩机本身未竖直或桩机平台不水平；桩机在钻孔过程中发生不均匀沉降；在进行超深桩作业时，桩机钻杆太细。

（二）防治措施

首先要扩大桩机支承面积，使桩机稳固，并保证钻机平台水平；采取经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施；在成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试；严格按照规范要求先配钻杆。

八、桩顶局部冒水、桩身孔洞的原因及防治措施

（一）原因

1.水下混凝土灌注过程中，导管埋深过大，导管内外混凝土新鲜程度不同，再加上灌注过程中上下活动导管过于频繁，致使导管活动部位的混凝土离析。保水性能差而溢出大量的水，这些水沿着导管部位最后灌入的、最为新鲜的混凝土往上冒，形成通道（即桩身孔洞）。

2.水下混凝土灌注过程中，混凝土倾倒入导管速度过快过猛，把空气闷在导管中，在桩内形成高压气包。高压气包在其自身浮力或导管起拔等外力的作用下，在混凝土内不断上升，当上升到桩顶附近时，气包浮力与上升阻力接近，在没有外力的作用下，气包便滞留在桩身内，最终形成桩身孔洞。另外，有一些桩在余桩截后，桩身内残余的高压气体，因通道打开而顺桩身的细小缝隙释放出来。这时，常会携带部分遗留在气包内的水往上冒，出现“桩顶冒气泡”的怪现象。

3.水下混凝土灌注时间过长，最早灌入孔内的砼坍落度损失过大，流动性变差，终灌导管起拔后会留下难以愈合的孔洞。

（二）防治措施

1.控制导管的埋深，灌注过程中做到导管勤提勤拔。

2.混凝土倾入导管的速度应根据砼在管内的深度控制，管内深度越深，混凝土倾入速度越应放慢。在可能的情况下，应始终保持导管内满管混凝土，以防止桩身形成高压气包。实际施工中，往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管，再次灌注时，桩身形成高压气包就很难避免。因此，应在灌注过程中适当上下活动导管，把已形成的高压气包引出桩身。

3.加适当缓凝剂，确保混凝土在初凝前完成水下灌注。

结语

总之，进行钻孔灌注桩作业难度较大，施工质量更难控制，这就要求我们在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料。对施工过程中可能会发生的一些问题及时进行分析处理，做到科学组织，精心施工，严格管理，施工质量是完全可以保证的。

[1]路桥集团第一公路工程局.公路桥涵施工技术规范[M].北京：人民交通出版社，2000.

[2]龚晓南.地基处理手册（第三版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2008.

[3]黄兴安.道路桥梁工程质量通病防治手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2002.