浅谈桥梁钻孔灌注桩施工中存在的问题与措施

万锦洋

（中铁大桥局集团第四工程有限公司，江苏 南京 210031）

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、护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

1.1 原因分析

埋设护筒的周围土不密实，或护筒内外水位差太大，或钻头起落时碰撞护筒。

1.2 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1.0～1.5m的水头高度；钻头起落时，应防止碰撞护筒；发现护筒周边冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固；若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。

2 孔壁坍陷

钻进过程中，如发现护筒内泥浆面不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。

2.1 原因分析

孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内外水头差不多。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均会引起孔壁坍陷。

2.2 防治措施

在松散易坍的土层中，适当加深护筒，用粘土密实填封护筒四周；使用优质泥浆，保证泥浆的比重、粘度和胶体率，保持护筒内泥浆水位高于地下水位；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 缩孔

缩孔即孔径小于设计孔径。

3.1 原因分析

在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩孔现象。

3.2 防治措施

应采用优质泥浆，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，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用；如出现缩孔，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。

4.1 原因分析

钻机安装就位稳定性差，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。

4.2 防治措施

先将场地夯实平整，轨道枕木要均匀着地；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20mm；在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机；进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档；另外，安装导正装置也是防止孔斜的简单有效方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土；如纠正无效，应于孔中局部回填粘土或片石至偏孔处0.5m以上，重新钻进。

5 导管堵塞

灌注混凝土时，经常发生导管堵塞，问题虽小，但麻烦很大，应引起足够重视。

5.1 原因分析

初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒过大；各种机械故障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。

5.2 防治措施

使用的隔水栓直径应与导管内径相匹配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出；在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制；水下混凝土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，且不应大于40mm；为改善混凝土的和易性和减缓混凝土的凝结时间，水下混凝土宜掺外加剂；应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁使用气压试压；进行水密试验的水压不应小于孔内水深压力的1.3倍；在混凝土浇筑过程中，导管顶口应设置排气孔，避免在导管内形成高压气塞；在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。

6 钢筋笼上浮

在混凝土浇灌过程中，钢筋笼整体上浮现象。

6.1 原因分析

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；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注超过钢筋笼底口且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土从导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。

6.2 防治措施

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；混凝土接近钢筋笼底口时，控制导管埋深在1.5～2.0m；灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，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宜保持在2～6m；在灌注过程中，应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，应立即停止灌注混凝土，查明原因，处理后再灌注混凝土。

7 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。

7.1 原因分析

导管底端距孔底间距过大，混凝土被泥浆稀释，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；受地下水活动的影响或导管密封不良，泥浆浸入混凝土使水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；浇注混凝土时，导管提升速度过快，使得导管露出混凝土面，或因停电、待料时间过长等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。

7.2 防治措施

成孔后，必须认真清孔，一般是采用优质泥浆清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定；清孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定；灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确计算首次混凝土灌注量；混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土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；严格控制混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求；在地下水丰富的地段，首先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土；灌注混凝土应从导管内灌入，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；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。

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