浅谈钻孔灌注桩施工中存在的问题及预防

柳春红 王利娟 田华艳

摘 要：钻孔灌桩施工技术要求高，难度大。钻孔灌注桩成形在地下，出现施工问题，较难解决。文章介绍了钻孔灌桩施工过程中易存在的问题及预防措施。

关键词：钻孔灌注桩；堵管；垂直度；泥浆护壁；钢筋骨架

1 钻孔灌注桩在施工中易出现的问题

钻孔灌注桩在施工中会出现钻孔塌孔与缩径；灌注混凝土时堵管；灌注混凝土时钢筋上浮；桩身混凝土夹渣或断桩；桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求；混凝土灌注过程因故中断，钻孔垂直度不符合规范要求；孔径及孔深误差超标等质量问题。

2 分析钻孔桩在施工中出现以上问题的原因

2.1 钻孔桩施工中出现钻孔塌孔的原因

采用钻孔灌注桩进行施工过程中，发生钻孔塌孔及缩径的主要原因包括：地层环境复杂、钻进过程中进尺速度过快、护壁泥浆性能不良、成孔后放置时间长、未及时灌注等等。

2.2 钻孔灌注桩施工过程中出现堵管的原因

在钻孔灌注桩施工过程中出现堵管的原因主要有灌注导管破陋、灌注导管底与孔底距离深度不足、二次清孔后准备灌注混凝土的时间间隔过久、隔水栓不规范、采用的混凝土质量不达标、灌注过程中灌注导管埋深过大等等。

2.3 钢筋骨架上浮的原因

导致钢筋骨架上浮的主要原因包括以下几点：首先，混凝土初凝阶段与终凝阶段间隔时间不足，孔内混凝土结块过早，一旦混凝土面升至钢筋骨架底时，就会将钢筋骨架托起，导致其上浮；其次，清孔时孔内存在过多的泥浆悬浮沙粒，灌注混凝土过程中，这些沙粒未清除干净就沉积在混凝土表面，从而形成一层厚厚的砂层；孔内混凝土面越高，砂层会逐渐上升，最终会将钢筋骨架托起；最后，灌注混凝土到钢筋骨架底部时，由于灌注速度过快而导致钢筋骨架上浮。

2.4 桩身混凝土夹渣或断桩的主要原因

导致桩身混凝土夹渣或断桩的主要原因有以下四个方面：首先，初灌混凝土量少，初灌后埋管深度与设计要求不符，严重的可能存在导管未进入混凝土的现象；其次，混凝土灌入过程中，对拔管长度的控制不合理，把导管拔出混凝土面；再次，混凝土初凝与终凝间隔时间过短、灌注时间过长等，均会导致混凝土发生上部结块现象，最终导致混凝土夹渣；最后，在进行清孔时未将孔内泥浆悬浮砂粒彻底清除干净，灌注混凝土时，砂粒回沉在混凝土表面上形成一层沉积砂层，混凝土内难免会包入一些砂粒或浮渣，如果严重，则会导致混凝土灌注中断、堵管等问题。

2.5 钻孔垂直度与设计规范不符

导致该现象的主要原因主要有以下四个方面：首先，施工现场场地平整度、密实度差，安装钻机时平整度差，钻机钻进过程中容易出现不均匀沉降或存在钻孔偏斜等现象；其次，钻入过程中钻杆安装弯曲，钻杆接头存在过大间隙而导致钻孔偏斜；再次，钻头翼板磨损不均匀，导致钻头受力不均匀，钻头偏离导致钻孔垂直度与设计要求不符；最后，钻进过程中遇到软硬土层的交界处，或者倾斜岩面时钻压太高等。

2.6 孔口高程误差

导致孔口高程误差的主要原因如下：一方面完成地质勘探后，回填场地计算孔口高程时存在较大误差，或根本直接计算错误；另一方面，施工过程中在施工场地堆积过多的废渣废料，造成地面高度不断增加，最终导致孔口高程发生变化出现误差。

2.7 钻孔深度误差

如果地质勘查过程中选择的是相对高程为参数，施工过程中要对高程进行换算，采用丈量钻杆测量孔深，孔底中孔界面取钻头的三分之二处位置，测量孔深时尽量不要采用测绳来测量；以桩端进入持力层的深度为端承桩钻孔的终孔标高，最好不要采用固定孔深的方法终孔。

3 钻孔灌注桩在施工中出现的问题如何预防

3.1 预防钻孔塌孔与缩径

钻孔过程中，如需穿过较厚的砂层或砾石层，则要注意控制成孔速度，不得大于每小时2m，而将泥浆的性能控制在1.3-1.4g/cm3范围内；注意泥浆的粘度控制在20-30s，含砂率控制在6%以内；如果孔内自然造浆无法满足上述要求，则要采取措施对泥浆性能予以改善，比如掺入黏土粉、烧碱或木质素等等；如无特殊原因，钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。

3.2 勘察资料和设计文件预防措施

桩基施工前要深入分析相关设计资料与勘探文件，如场地持力层厚度不均匀、变化较大，则要加大地质勘探孔的密度，防止在较薄的持力层上出现桩端破坏；如施工现场的回填土及软土层较厚，设计者要进行仔细校核，防止出现桩基负摩擦问题。

3.3 水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题防止措施

施工现场应严格控制好配合比和搅拌时间，掌控好混凝土的和易性及其塌落度防止混凝土在灌注过程发生离析和堵管。

3.4 防止混凝土堵管的措施

应用导管前做好相关试验，比如进行水密承压试验、接头抗拉试验等。二次清孔结束后，严格控制混凝土灌注时间，不得拖延过长，否则可能会导致孔内泥浆中悬浮的砂粒下沉，孔底沉积过厚沉渣而需进行重新清孔，防止出现堵管事故。

3.5 防止钢筋骨架上浮的措施

防止钢筋骨架上浮不仅要进一步保证混凝土质量，认真清孔，而且要注意一点，即混凝土顶面与钢筋骨架底部距离在1m左右时，要及时放缓混凝土的灌注速度，当混凝土拌和物上升位置大于骨架底口4m时，则要及时提升导管，再恢复正常灌注。

3.6 防止桩身混凝土夹渣或断桩的措施

导管的埋置深度宜控制在2-6m之间，混凝土灌注过程中拔管应有专人指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内，混凝土面和重锤实测孔内混凝土面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋置深度大于等于2m，单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。

4 结束语

通过对钻孔灌注桩施工中存在的问题及防治分析，并将此施工经验应用到大港石化公司实际工程建设中，收到了良好的效果，在产品质量升级项目施工中，钻孔灌注桩一类桩均达到了91%以上，二类桩9%以下，没有一根三类桩。为工程的总体质量奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]GB50202-2002.建筑地基基础工程施工质量验收规范.

[2]JGJ94-2008.建筑桩基技术规范.

[3]GB50007-2011.建筑地基基礎设计规范.

[4]GB50204-2002.混凝土结构工程施工质量验收规范.

[5]JGJ106-2003.建筑基桩检测技术规范.