钻孔灌注桩质量通病的防治

何斌

摘要：现在钻孔桩已广泛应用到工程的各个领域，且都作为主体受力构件，桩基的质量直接影响到工程的质量及使用寿命，鉆孔桩施工的质量控制的各个环节，测量放线、钻机钻进、吊放钢筋笼、灌注混凝土等各个环节都易出现问题，本文从钻孔桩施工的各个环节入手，将极易出现的质量问题及处理方法进行了归纳。

关键词：导管进水桩位偏移塌孔

Abstract: Now bored piles have been widely applied to various fields of engineering, and force as the main component, the pile quality directly affects the quality and service life of the project, the bored pile construction quality control of all aspects of Surveyinglines, drilling rigs, dipping in all aspects of the reinforcement cage, and concreting easy problems, starting from the construction of bored piles, will be prone to quality problems and treatment methods are summarized.

Key Words: conduit, water the pile offset hole collapse

中图分类号：O213.1 文献标识码：A文章编号：

钻孔灌注桩具有单桩承载力大、施工噪声小、无振动、适用范围较广等优点，在工程中得到广泛应用 ，但由于其成桩工艺较为复杂，主要工序作业隐蔽，对其质量控制有一定难度。此外 ,成桩质量影响因素较多 ,质量控制点多,施工中易出现质量问题的主要有以下几个方面：

一、导管进水

导管进水是在钻孔桩施工中最易发生的人为事故之一，其根本原因就是操作人员粗心大意，现场管理人员在施工前没有对导管做细致检查所致，所引起的后果或是影响成桩质量，或是断桩，弥补起来都是相当困难的。

案例一：在施工某特大桥0号台钻孔桩时，在浇筑完第一罐混凝土后，现场管理人员听到了导管内有水流声，为导管破裂所致。好在这根桩混凝土用量不大，只有23m3，且都已到位，在听到水流声后立即浇筑剩余两罐，保持了灌注的连续性，没有酿成更大的事故。这也给我们提出解决导管进水的一种处理方法，那就是保持连续灌注，用混凝土阻止导管外泥浆的进入。

案例二：在施工长某大桥左辅道6#桩时，当灌注到第二罐混凝土时，出现了导管内混凝土堵塞，不向下动的情况，导管稍提起后，发现导管上层都是水泥浆液，当时分析是混凝土坍落度过大而导致离析所致，并没有考虑到导管进水。为了把堵塞部分混凝土灌下去，采取了提升导管高度，加大势能来加速混凝土下落，由于堵塞原因未分析正确，漏点没有处理，多次出现灌不下去的情况，虽然通过反复插拔保证了灌注的勉强进行，但下去的混凝土也在多处与泥浆混合出现离析情况，导管拔出也多次接近临界值。后来检测时这根桩定位为B类桩，这也是这座桥唯一的一根B类桩。当然，通过提升导管高度，反复插拔，也是解决导管进水后混凝土堵塞的一种方法，但必须保证后续混凝土灌注的连续性，否则会出现上述情况。

案例三：由于案例二中事故原因分析不正确，导管进水没有引起项目部的重视，很快在施工这座桥10#台钻孔桩又出现了相同的事故，情况和案例二中完全一样，只是这次结果更严重，采取了二次下导管的措施。最后经检查原因为导管连接处的橡胶垫板失效，引起了渗水，案例二中也是这种原因。这次事故也试着用提升导管高度、反复插拔的方法，但没有效果。又把小漏斗换成大漏斗，增大混凝土的重量，仍然没有效果。最后只得采取二次下导管的方法。

二次下导管：这种方法是将导管全部拔出，寻找到渗漏点处理完成后再次下导管的技术。首先测出桩内混凝土的深度，然后将导管放置距混凝土界面10cm左右处（如图所示），将漏斗内蓄满混凝土，当混凝土充满整个导管时突然下沉导管，使导管插入到桩内混凝土内，然后继续灌注。这种方法的难点在于何时下沉导管，也就是混凝土何时充满整个导管，我们通过计算可以解决。首先计算出导管内泥浆体积：

V=∏D12h/4

然后计算漏斗内混凝土体积，通过方程

圆柱体积V1=∏D22h1/4

椎体体积V2=∏D22h2(D12+D1D2+D22)/12

当漏斗内混凝土下落体积充满整个导管时放下导管，也就是下落混凝土的体积等于V时，这样我们只需要计算漏斗内混凝土由上至下到达哪个位置处体积等于V，然后做出标记，派人观察，当混凝土下落至标记位置处立刻下沉导管，保证桩身没有夹层。计算标记处距离顶面距离H时分两种情况：

（1）、当圆柱体积V1﹥V时，令Vx=V则有

∏D22hx/4=∏D12h1/4→hx= D12h/ D22

可求出hx值做出标记

（2）、当圆柱体积V1﹤V时，令Vx+V1=V则有

∏D22hx(Dx2+DxD2+D22)/12+∏D22h1/4=∏D12h/4

→D22hx(Dx2+DxD2+D22)/3+D22h1=∏D12h

另外有公式tgα=2hx/（R2-Rx）

联立以上两个方程可求出hx做出标记。

在案例三中应用了二次下导管技术比较成功，经检测这根钻孔桩桩身完整，没有夹层，评为A类桩。

导管进水这种事故属于人为事故，我们完全可以通过完善我们的自检程序，在下导管之前就把它消灭，杜绝项目在经济上和工期上的损失。

二、桩位偏移

桩位偏移是常见的质量通病之一，可以分为两种情况，一种是整体桩位偏移设计位置，另一种是钢筋笼中心偏位。规范上规定钻孔桩的平面误差为2cm，根据以往施工经验，大概有20%左右的桩都会超出这个范围。

整体桩位偏移出现的概率较小，但后果比较严重，一般处理方法为凿除成桩或加扁担桩，无论采取哪种方法都会造成巨大的经济损失和工期损失，整体桩位偏移的原因多为粗心大意所致，如测量点位出现失误、钻机对中后出现滑移而未予纠正、护筒埋设时平面位置超出规范要求（5cm）等，所有这些原因都可通过提高现场管理人员的责任心和完善自检程序加以杜绝，下面着重介绍一下钢筋笼中心偏位的预防措施和处理方法。

钻孔桩施工中发生概率最大的质量问题就是钢筋笼中心偏位，出现这种问题从工序上讲会影响到承台和墩柱的钢筋施工，从受力上讲违背了设计意图，使整个桥梁的传力方式发生了变化，所以说危害还是比较严重的。其原因有以下两点：

钢筋笼在泥浆液面以下，不易直接测量定位；

施工人员经验不足，缺乏责任心，用于定位定位钢筋笼的护桩标识不明显，现场工人碰倒后随意移动而未被管理人员发现，出现定位不准确的情况。

针对以上问题，可采取如下措施：

首先对于钢筋笼处于水下的钻孔桩定位采用浮漂法。利用垂钓浮漂的原理，将水下钢筋笼的中心返到水面以上，以达到直接测量校核的目的。具体做法是利用空饮料瓶作为浮漂，将细绳固定于瓶口中心，把细绳与既定的水下钢筋笼中心相连接，当浮漂在水面（泥浆面）静止不动时，浮漂中心也就是钢筋笼的实际中心，这样就可以直接校核浮漂中心偏差是否满足规范要求，从而达到校核钢筋笼中心是否偏位的目的。

其次加强对护桩的保护工作。钻孔桩在开钻之前要经过三次确定桩位的测量工作，即埋设护筒前、埋设护筒后、钻机稳定后，经过这三次复核，可以大大降低由于测量产生的偏差。在钻机开钻前的复测时，在护筒周围不易被碰倒的地方埋设两处与桩心不在一条直线上的护桩，护桩露出地面以5cm左右，不宜过高，护桩刷上红油漆，埋设后向现场工人交代清楚，注意保护。万一破坏要及时通知现场管理人员，不可自行处置。在下钢筋笼前用两把卷尺通过固定距离的到钢筋笼中心位置，确保与设计相符。

三、塌孔

塌孔是钻孔灌注桩常见的质量问题之一，根据发生的时段不同，可分为钻孔期间塌孔和灌注期间塌孔两种，产生塌孔的原因主要有以下几种：

泥浆密度较低；

清孔换浆时间过长；

含沙率较高；

施工中停顿时间过长；

护筒埋置过浅，周围封填不密，漏水；

操作不当，在松软砂层中进尺过快；

泥浆水位高度不够，对孔壁压力小。

其中第4、5、6点都在我们以前的施工中出现过，一般来讲施工停顿时间主要是钻机维修时间，钻机的性能从外观上很难判断，但对于所有进场钻机我们可以通过第一根桩的钻进记录来评定它的好坏，对于其完成一根桩的时间远远高于平均时间时，我们应该坚决将这样的设备清除出场，因为根据经验这样的机械在钻进的过程中都会因为停顿时间过长而产生不同程度的塌孔，最后导致混凝土用量大幅度增加。

事故发生后应查明塌孔位置后进行处理。塌孔位置不深时，可采取深埋护筒，穿过塌孔处。塌孔位置深时，塌孔不严重时，可回填到塌孔位置以上，并采取改善泥浆性能，加高水头措施，继续钻进。塌孔严重时，应立即将钻孔用砂类土或砾石土回填，无此类土时可采用粘质土并掺入5%-8%的水泥砂浆，观察数日后重新开钻。

钻孔灌注桩的质量通病还有很多，如钻孔偏斜、扩孔缩径、掉钻头、卡钻头、钢筋骨架上浮等，这些都需要我们在实践过程中不断学习和总结，特别是现场施工人员应该将各种通病的预防、表象、处理措施等熟记，这样才能最大程度上预防质量事故的出现，并降低由此产生的损失。

参考文献：

[1]华南工学院等四校合编《地基及基础》中国建筑工业出版社 [2]冶金工业建筑研究总院《地基处理技术——桩和桩基》 冶金工业出版

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。