浅谈钻孔灌注桩施工常见问题及防范措施

郑思起

【摘 要】 钻孔灌注桩基础在道路桥梁工程中应用比较广泛，它的施工工艺及技术发展也比较成熟，具有承载力大、稳定性好、沉降量小、受施工水位或地下水位高低的影响较小等优点。本文对分析了钻孔灌注桩施工中的质量问题，并提出了预防措施。

【关键词】 钻孔灌注桩；质量问题；预防措施

1 前言

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩。具有以下优点：

1、机械化作业，施工简单；

2、钢筋笼、砼可集中加工、配送，也可以现场加工，作业方便；

3、施工速度快，工藝成熟，相当来讲过程中安全可靠。下面根据钻孔灌注桩设计和施工经验，简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施。

2 坍孔的预防

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。

造成原因：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水位不高。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：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。复核钻杆是否弯曲外，根据不同土层情况随时凋整钻进速度。

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。

3 卡钻及掉钻

3.1 原因分析

钻进中卡钻及掉钻难免发生，处理不及时常引起塌孔等问题发生。

（1）冲击钻孔时，钻头被塌孔落下石块或掉入孔内的大工具卡住。

（2）钻头尺寸不统一，焊补的钻头过大；钻进太猛或钢丝绳过大，使钻头倾斜卡在孔壁上。

（3）入孔较深时钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形。

（4）孔内出现孤石、探头石、梅花孔或缩孔未及时处理。

（5）卡钻时操作不当强拉强提。

3.2 预防措施

（1）对于能向下活动的上卡，可采取上下提动钻头，并将钢丝绳左右拔移、旋转。（2）卡钻后只宜轻提，若提不动可用小冲击钻锥冲或用冲、吸的方法将钻锥周边的钻碴松动后再提出。（3）保持护筒垂直防止倾斜，钻头尺寸应统一，钻进应控制好速度不宜过猛过快。

4 钻孔偏斜

4.1 原因分析

不是特殊设计的斜桩，钻孔偏斜直接造成灌注桩中心线不垂直，严重影响设计荷载。

（1）土层软硬不匀，致使钻头受力不均，钻进中遇有较大的孤石、探头石等容易偏斜。

（2）桩架不稳、钻杆与导架不垂直、钻机磨损、部件松动及钻杆弯曲接头不正。

（3）扩孔较大处，钻头摇摆偏向一方。

4.2 预防及处治办法

（1）遇有孤石、探头石可用钻机钻透，采用冲孔机时可用低速将石打碎；遇倾斜基岩时可用混凝土填平，待其凝固后再粘。

（2）及时检查调整桩架，使之垂直平稳。导架经常进行水平与垂直校正，做到钻机设备检修完好。

（3）钻孔倔斜过大时，填入土石重新钻进，控制好钻速。

5 护筒设置不当及冒水

施工规范中规定，护筒内径宜比桩径大20-40cm，但不能误认为护筒平面位置偏差大一点没关系，埋设护筒是为了钻孔过程中下口有一个稳定的支撑面，保证位置不发生偏移，为钻头对中、孔深控制、钢筋笼下放提供参照物。埋设护筒时，护筒中心竖直线应与桩中心线重合，平面允许偏差为5cm，竖向倾斜不大于1%。

护筒外壁冒水会导致地基下沉、护筒倾斜和移位，造成钻孔倾斜。护筒埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，底部和四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，水域护筒埋设一般采用振动锤沉入。护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m，内部保持1.0-1.5m的水头高度，维护孔壁稳定。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土填实加固四周，一旦下沉或移位时，应重新定位安装护筒。

6 钢筋笼上浮

6.1 原因分析

钢筋骨架上升，达不到设计高程，造成返工重新清孔。

（1）钢筋骨架不牢固，孔口未用电焊固定。

（2）提升导管不慎挂住钢筋笼。

（3）混凝土面到达钢筋骨架底部时，导管埋置深度不足，灌注量过大时，混凝土对钢筋骨架产生的上冲力过大。

（4）质量差易产生离析、初凝时间短、坍落度损失大的混凝土，使混凝土上升至钢筋笼底端时钢筋难以插入混凝土面造成上浮。

6.2 预防及处治办法

（1）认真细致地下好钢筋笼，并将其牢固地绑扎或点焊于孔口。

（2）导管应顺井孔中央放置，并在灌注混凝土前进行升降试验。

（3）保证配合比拌合质量，混凝土灌注过程中，当混凝土接近钢筋笼下段时，一般灌注速度掌握在10m3/h左右，徐徐灌注减小混凝土对钢筋笼向上的冲力。导管出口与钢筋笼底口不得齐平，一般导管出口要低于钢筋笼不小于1.5m，或高于钢筋笼底不小于1m。

7 断桩

7.1 断桩形成原因分析

断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面：

（1）在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大以及灌注时问过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

（2）卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料随意性大，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀释。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。

（3）有时受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液侵入混凝土导致水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝固而导致断桩。因此，在地下水活动较大的地段，要事先用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土，同时必须确保导管的密封性。

（4）坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有甚者分包或转包，施工者谈不上有什么经验，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状等造成泥砂性断桩。

（5）待料、机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作，这对保证桩基的质量很重要。

7.2 断桩处理的几种方法

（1）断桩截面位置处于设计桩全长的1/3以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。

（2）断桩截面位置处于设计桩全长的2/3以上且距离孔口深度不大于10 m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济。

（3）断桩截面位置处于设计桩全长的1/3与2/3之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。墩（台）桩布置有条件变更，桩布置改变造成的损失较小的，应积极与设计单位联系争取变更设计。

8 结束语

钻孔灌注桩在施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，所以应加强施工中原始资料的收集存档，发现问题及时会诊，制定切实可行的补救方法。

参考文献

[1] 李德勇.钻孔灌注桩施工的质量通病及处理措施[J].山西建筑.2010年32期

[2] 腾小玲.钻孔灌注桩功能特点及工程实例分析[J].黑龙江科技信息.2011年12期