钻孔灌注桩施工中常见问题的成因及防治

李 燕

（中铁六局太原铁建，山西 太原 030012）

钻孔灌注桩施工中常见问题的成因及防治

李 燕

（中铁六局太原铁建，山西 太原 030012）

文章阐述了钻孔灌注桩施工过程中常见问题发生的原因，并对如何防治提出了一些自己的观点。

钻孔灌注桩；防治；施工

钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性强，在铁路、道路和基础设施建设中都得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法直观明了、准确地描述，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何环节出现问题，都将直接影响整个工程质量、进度、工期，造成经济损失和不良社会影响。文章针对钻孔桩施工中经常出现的问题，作一简要的分析和总结。

1 准备工作中出现的问题及防治措施

1.1 施工场地达不到使用要求

施工场地达不到使用要求，严重时会影响钻机的正常钻进和导致钢护筒的下沉，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

造成原因：施工场地没有进行整平、压实或未达到要求。

防治措施：施工前对场地进行整平、压实达到使用及规范要求。

1.2 测量定位的错误

测量定位错误会引起工程达不到设计要求，出现补桩，影响整个工程的进度、质量。

造成原因：测量人员的责任心不强、素质不高；对测量规范不懂；没有细看图纸。

防治措施：提高测量人员的素质及专业水平。放线前对图纸的设计意图全面了解，并严格执行测量工作的复核制度。

2 成孔过程中出现的施工质量问题及防治措施

2.1 护筒下沉

护筒下沉严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜、坍孔。

造成原因：埋设护筒没按规范严格执行，护筒四壁的土质松散，顶层没用黏土层封填；护筒埋设的深度不够；钻进时钻头对护筒的撞击。

防治措施：①在埋设筒时，护筒的四周应选用最佳含水量的黏土分层夯实；②护筒的埋设深度要满足规范要求，结合现场实际作详细的调查；③钻头起落时，应防止碰撞护筒；④发现护筒下沉，应立即停止钻孔查明原因，采取确实可行的补救措施，必要时对护筒重新埋设重新钻进。

2.2 坍孔

钻进过程中，如发现孔内的水位不正常下降或泥浆突然漏失，则表明有坍孔的可能。

造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散、泥浆护壁不好，钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。

防治措施：①在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用黏土密实填封护筒四周；②使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和黏度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位；③搬运和吊装钢筋笼时，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焊接时间，尽可能缩短沉放时间；④成孔后，待灌时间一般不应大于4 h，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的前提下，尽量缩短灌注时间。

2.3 缩颈

成孔或成桩后，孔径或桩径小于设计桩径，不满足设计要求和施工规范。

原因：缩孔是在饱和性黏土、淤泥质黏土，特别是IL＞1.0处于流塑性状态的土层中出现的特有现象，其原因是此类地层含水高、塑性大，钻头经过后钻孔壁回缩，从而导致钻孔的直径小于设计的桩直径。

防治措施：①成孔时，根据地层情况选择合适的钻头，保证成孔质量，同时钻进的过程中随时对钻头进行检查，发现钻头磨损时，应对钻头及时修复，确保钻头的直径能满足工程的需要；②采用优质泥浆，降低失水量，同时加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径；③成孔后立即灌注砼，以免待灌时间过长，出现缩孔；④在施工中，如发现有软塑状土层时，可采用比正常钻进时大2～3 cm的钻头钻进施工，给其缩孔预留一定量差，来保证工程质量；⑤针对发生缩孔的原因，采取块、卵石土回填，而后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁的办法处理。

2.4 成孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

造成原因：钻机安装就位稳定性差、不平整；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他硬物等情形。

防治措施：①先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地。②安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20 cm。③在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机钻进。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档，必要时向孔内加入部分片石，进行纠偏。④安装导正装置也是防止孔斜的简单、有效的方法。

3 钻孔桩灌注过程中出现的问题及防治措施

3.1 封底失败

首盘砼灌注后，导管的底部处在砼的外面或埋深不够，需作进一步的处理。

造成原因：由于首批混凝土数量过小、孔底的沉碴厚度大。

防治措施：①首批砼桩在施工前，要根据成孔的孔径和导管埋置深度的要求，计算首批砼的需要量，合理地配置料斗和封水球，确保封底一次成功；②灌注前对沉碴厚度进行检查，如发现超标，采取有效的措施进行清碴处理。

3.2 卡管

钻孔桩水下砼的灌注，应连续进行，当无法连续进行时，称为卡管。

造成原因：卡管因砼和易性差、砼中含有大块度骨料或受潮凝固的水泥块、灌注砼冲击力不足、灌注时间隔得过长、使用的隔水栓与导管不相配套、导管密封不严进水、配合比不适合水下砼的灌注要求等。

防治措施：①由于砼质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果在保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。②由于砼冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后以一次性较大量砼冲击灌注达到疏通导管的目的。③对碎石的质量严格控制。④使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。⑤水下砼必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18～22 cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40 mm。为改善砼的和易性和实现缓凝，水下砼宜掺外加剂；在砼灌注时，应加强对砼搅拌时间和砼坍落度的控制。⑥应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0 MPa，以避免导管进水。在砼浇筑过程中，砼应缓缓倒入漏斗和导管，避免在导管内形成高压气塞。

3.3 钢筋笼骨架的上浮

在水下砼灌注时，钢筋笼随着砼的灌注面上升而上浮。

造成原因：①在砼的灌注过程中，首批砼灌注量不足，灌注下料速度过猛，导致砼上升较快，从而冲动钢筋笼骨架上浮。②浇筑砼时，未对导管及时上拔，埋深较深，拔管时，带动钢筋笼上浮。③砼的坍落度小，不符合规范要求，气温过高，砼凝结加快，从导管底部流出的砼可能将开始初凝的顶端砼连带钢筋笼托起，发生浮笼。

防治措施：①钢筋笼定位时，在钢筋笼的上部用4～8根钢管套套在钢筋笼的主筋上，采用反压阻止其上浮。②浇筑要连续作业，下料要均匀，不要过猛，确保砼均匀上升，以减少对钢筋骨架的上浮力。③拔管时要根据砼浇筑方量，控制和保证导管埋入深度在2～4 m的范围内，不得小于1 m或大于6 m，及时提拔导管，减少上升砼对钢筋骨架的冲击力。④如钢筋笼不是全笼，在砼灌注到钢筋笼的底部时，要放慢砼的灌注速度且导管的埋深要适当加深，当钢筋笼的埋深超过1 m时，要及时拔提导管，拔的速度要慢。

3.4 断桩

砼凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。

造成原因：①由于导管底端距孔底过远，砼被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成砼不凝固，形成砼桩体与基岩之间被不凝固的砼填充。②受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入砼使水灰比增大，形成桩身中段出现砼不凝体。③由于在浇注砼时，导管提升和起拔过多，露出砼面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将砼桩上下分开的现象。④浇筑砼时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注砼，产生砼离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。

防治措施：①成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注砼，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注砼前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次砼灌注量。②砼浇筑过程中，应随时控制砼面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。③严格确定砼的配合比，砼应有良好的和易性和流动性，坍落度应满足灌注要求。④在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注砼。灌注砼应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的砼要足量，在灌注砼过程中应避免停电、停水。绑扎隔水塞的铁丝，应根据首次砼灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外砼的上升高度而定，切勿起拔过多。

总之，钻孔桩因地质变化、工序复杂等因素影响，事故发生的种类和原因也形式多样，施工质量不易保证，这就需要在施工前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，对施工过程中可能发生的一些问题要及时进行分析处理，做到科学组织、精心施工、严格管理。

Drills a Hole in the Filling Pile Construction the Frequently Asked Questions Origin and the Prevention

Li Yan

The article mainly elaborated in the drill hole filling pile construction process the frequently asked questions occur the reason，how and to did prevent and control proposed own viewpoint.

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U443.15+4

A

1000-8136(2011)08-0054-02