高层建筑钻孔灌注桩基础施工常遇问题及预防措施

陈静博

【摘 要】钻孔灌注桩施工技术是高层建筑桩基础施工中重要的技术之一，也是施工技术比较复杂，比较容易引起质量隐患的施工部位，本文围绕钻孔灌注桩施工过程中的主要环节，针对常遇的质量问题进行了原因分析，并提出了预防措施。

【关键词】高层建筑；钻孔灌注桩基础施工；问题；原因分析；预防措施

前言

目前，随着高层建筑的大量兴建，高层建筑工程的基础施工技术的研究也就变得非常有意义，当天然地基上浅基础沉降量过大或基础稳定性不能满足建筑物的要求时，常采用桩基础。近二三十年来的工程实践表明，钻孔灌注桩是高层建筑基础施工最广泛应用的一种形式，本文就高层建筑钻孔灌注桩基础施工中需要注意的问题做一下详细分析。

一、钻孔灌注桩基础的优越性

钻孔灌注桩基础施工在现代建筑中被广泛应用，主要是因为这种施工技术在适应性上是比较强的，可以在不同的地质条件和地域进行应用，可以发挥出其比较高的稳定性。钻孔灌注桩振动小、噪声小，是城区和近郊区施工的首选；无挤土效应，对邻近建筑和地下管线无危害；钻孔灌注桩成桩能力强，桩径、桩深尺寸上都没有较大限制，有着入土深、刚度大、承载力高、桩身变形小，同时可以方便地进行水下施工等优点；钻孔灌注桩省去了预制桩的制作、运输、吊装等程序。

二、在高层建筑钻孔灌注桩基础施工时经常遇到的问题

1、偏斜孔现象

原因：在安装钻机的时候基础不稳定、在钻孔时地质的构造上不均匀或是人为技术性失误，这些因素都能引起钻机的整体或者钻头在进行钻孔的过程中发生偏斜，导致发生偏斜孔的现象。

预防措施：对地层较软和有坡度的地基，可用推土机推平并夯实，保证施工场地平整，钻机安装平稳，机架垂直，钻架上吊滑轮与转盘中心在同一轴线，钻杆位置偏差控制在不大于20cm。如果是由于地质的构造不均匀或碰到明显阻碍地层而造成的，应吊住钻杆，控制钻进速度，用低速度进尺，注意观察钻杆角度和桩位偏差，在地质不均匀地层中钻孔时，宜使用钻杆刚度大、自重大的钻机；加强技术管理，减少人为的技术性失误，放样和桩孔定位、钻孔须根据技术参数反复校核检查；发生一般的偏斜情况，可用钻头上下反复扫钻数次削去硬土，如偏差较大，应通知相关单位及有关人员现场鉴核，由设计单位根据具体情况制定补救方案并出具正式变更，比如重新补桩、基础底板内增设暗梁等。

2、塌孔现象

原因：孔内水位高度不够，在地下水位以下的孔壁土在静水压力下会向孔内坍塌；地层土质为松散土层，护壁用泥浆稠度小、粘性不够，起不到护壁作用；成孔后待灌混凝土时间间隔太长、吊放钢筋笼时对孔壁的碰触，这些都能引起塌孔情况。

预防措施：钻孔时保持比地下水位高的水头，增加孔内静水压力并保持水头稳定；遇松散地层调制的钻孔泥浆及经过循环净化的泥浆，应提高泥浆的比重和粘度，选用密度、胶体率、稠度相对较大的泥浆；成孔后待灌时间一般控制在3小时以内，并派熟练的技术人员控制好混凝土的灌注时间；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。

3、导管堵塞

原因：初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小、流动性差、夹有大卵石、拌合不均匀，以及运输中产生离析、导管接缝处漏水、粗集料集中而造成导管堵塞；或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。

预防措施： 隔水塞要控制好直径，不合适的予以更换，选择实用的隔水塞，如砂包塞、隔水球等，其直径比导管直径小18～20mm为宜；在计算配合比时，合理使用水泥标号，确定最优水灰比，水灰比一般宜采用0.5～0.6。水泥一般选用425#普通硅酸盐水泥或525#普通硅酸盐水泥，严禁使用不合格、强度不足或过期受潮而结块的水泥，要求水泥标号不低于325#，初凝时间不短于2.5个小时，每立方米砼水泥用量一般不应少于300kg；合理选择砼的坍落度，一般选用20±2cm，必要时可以加入减水剂，以提高拌和物的流动性。另外，严格控制搅拌时间应在90s以上；粗骨料最大料径不超过钢筋最小间距的1/4，也不得超过导管直径的1/8，.细骨料采用级配良好的中砂；对导管的接头，每根必须检查，发现密封圈破损要及时更换；严重锈蚀，螺纹模糊的螺栓不准使用。采取措施，加快混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

4、钢筋笼上浮

原因：钢筋笼孔口固定不牢，未用电焊进行固定；提升导管过猛，不慎挂住钢筋笼造成上浮；混凝土和易性差、坍落度偏小的混凝土，都会使混凝土面上升至钢筋笼底端时钢筋笼难以插入混凝土而造成上浮；混凝土浇筑不连续、间隔时间太长，已升至钢筋笼内一定高度的表层混凝土已开始发生初凝结硬，也会携带钢筋笼上浮；混凝土面到达钢筋笼底部时，导管埋深过浅，灌注过快，混凝土对钢筋笼的冲击力过大。

预防措施：准确定位钢筋笼的初始位置并严格细致地下好钢筋笼，并将其牢固地绑扎或点焊于孔口；下放导管时，应使导管顺桩孔中心位置而下；混凝土应严格按配合比配制，保证混凝土质量，防止进入钢筋笼时混凝土的流动性变小；做好混凝土灌注前的各项施工准备，做好各种应急预案，开始灌注后，就必须保证灌注混凝土的连续性，最大限度避免中途停工，并保证在首批混凝土初凝时间内完成整根桩的全部灌注工作；在灌注过程中，当混凝土接近钢筋笼下段时，要徐徐灌注混凝土，一般灌注速度控制在10 m3/h左右，以减少混凝土对钢筋笼向上的冲力。要特别注意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1.5 m，或高于钢筋笼底不小于1 m。

5、断桩问题

原因：施工中导管底端距孔底过远，首盘混凝土下落过程中被冲洗稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，从而形成混凝土桩体与基底之间被不凝固的混凝土填充，造成断桩；在桩基混凝土灌注过程中，导管长度控制不准，导致导管埋深过小或出现拔脱提漏现象，导管底部露出混凝土面，造成桩身出现泥渣沉积层，形成夹层断桩；灌注中发生堵塞导管或导管进水，未及时作良好处理，也会产生夹层断桩。

预防措施：因此，这就要求在灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，算出全孔及首盘混凝土灌注量，准确计算初始导管的埋深，确保初灌后导管埋深符合规范要求；导管的抗拉强度能承受其自重和盛满砼的重量，严格控制导管埋管深度与拔管速度，导管不宜埋入砼过深，也不可过浅，2～4m为宜。及时测量砼浇灌深度，严防导管拔空；经常检测砼拌和物，确保符合要求，导管在浇灌前进行试拼，做水密性试验，内径应一致，其误差小于±2mm，内壁须光滑无阻，每次使用后用水冲洗、清理干净。

三、结语

在高层建筑的钻孔灌注桩基础施工过程中，要积极掌握常遇质量问题的原因，根据原因采取有效、正确的措施应对，使高层建筑的钻孔灌注桩基础施工的质量得到有效保证，使基础工程具有足够的安全性、耐久性、可靠性，使施工企业获得更好的经济效益和社会效益。

参考文献：

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