钻孔灌注桩施工中的常见问题及预防措施

吉晓朋 江九龙

(1.北京中航勘地基基础工程有限公司，北京 100000； 2.中原工学院，河南 郑州 451191)

钻孔灌注桩施工中的常见问题及预防措施

吉晓朋1江九龙2

(1.北京中航勘地基基础工程有限公司，北京 100000； 2.中原工学院，河南 郑州 451191)

简述了钻孔灌注桩的施工工艺，对钻孔灌注桩成孔过程中易遇到的缩径、坍孔、斜孔等问题进行了探讨，并针对具体的问题提出了相对应的解决措施，以提高钻孔灌注桩施工的效率。

钻孔灌注桩，质量，问题，控制

近些年来，钻孔灌注桩已成为桩基础中一种常见的基础形式，它具有施工方便，承载力高，质量好等优点，所以它已经在建筑工程，桥梁工程，市政工程等各种工程中普遍应用。钻孔灌注桩在施工过程中涉及的工种多，其成桩质量好坏受到的影响因素也较多。施工过程中常遇到的问题大致可以分为两方面：1)成孔过程中遇到的常见问题，包括缩径，坍孔，沉渣控制，斜孔等；2)灌注过程中遇到的常见问题，包括导管进水，钢筋笼上浮，夹泥、断桩，导管堵塞、埋管等。本文对以上两方面问题做了分析和探讨，以供同行参考。

1 钻孔灌注桩施工工艺

为了有效的控制钻孔灌注桩的质量，其施工工艺通常按照以下步骤进行：场地平整→测定桩位→埋设护筒→机械就位→钻孔→成孔→第一次清孔→下钢筋笼→二次清孔、沉渣厚度检测→浇筑混凝土→成孔。因为钻孔灌注桩属于隐蔽工程，其成桩质量的关键在于事前和事中的控制，所以严格按照施工工艺和一些关键的技术措施进行事中控制显得尤为重要。若施工过程中出现问题，只有通过成桩后对桩的补强等一系列措施保证灌注桩的质量，严重的质量问题可能造成桩的报废，给单位和个人带来严重的经济损失，因此，工作人员一定要严格按照相关技术规范和施工工艺对成孔和灌注过程进行全面的控制。

2 钻孔灌注桩成孔过程中易遇到的问题及处理办法

2.1 缩径问题

缩孔是由于钻头磨损过多或底层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的[1]。缩径轻则导致钢筋笼无法正常下放，重则导致桩基承载力不够，甚至造成桩的报废。为了避免缩径现象的出现，在施工前工作人员首先必须认真审查设计图纸的地质情况，当遇到特殊地层时，钻机应轻压慢转，同时加大泥浆比重。为确保钻孔无缩径现象，成孔后应在容易出现缩径的地层用钻机回扫两次。

2.2 坍孔问题

1)坍孔出现的原因分析。坍孔出现的原因受很多方面的影响，但主要有以下几个因素：遇到未预料到的复杂的地层问题；护壁泥浆的稠度不够；土层渗流；钢筋笼下放时由于操作不当碰撞孔壁等[2]。2)预防和处理办法。针对复杂地层问题，首先应该认真查看工程的地质勘查报告，根据报告决定钻机速度的快慢和泥浆的比重。钢筋笼下放时，应对准孔中心，并竖直下放，以避免碰撞孔壁。在成孔过程中坍孔，可以回填原桩位，密实后重新开钻。在灌注过程中坍孔，可以采取以下两种方法：a.回填原桩孔，并在原桩附近补加梅花桩，合格即可。b.若工程质量要求较高，可用碎石等回填原孔，密实后用钻机再重新开钻即可。

2.3 沉渣控制与泥皮过厚问题

孔底沉渣是影响桩承载力的重要因素，施工中应严格按照国家规范控制孔底沉渣厚度，对于端承桩应控制在100 mm，摩擦桩应控制在300 mm[3]。但在施工中仍有很多不能达到规范要求，主要是因为泥浆的比重和粘度，为了控制沉渣的厚度泥浆的比重可大些，但不宜过大，过大会形成泥皮过厚，减少桩径，降低桩的承载力，泥浆比重以1.1～1.2、粘度以18 s～25 s为宜[4]。钻孔结束后首先应进行一次清孔，目的是将孔内含砂量大、性能差的泥浆置换出来。混凝土浇筑之前应进行二次清孔，目的是清除间隔时间里孔中沉淀到孔底的泥浆或是插入钢筋笼时碰撞孔壁沉淀的泥浆。二次清孔时通常采用泵吸反循环清孔。清孔完毕后必须用测绳对终孔进行验收，达到要求后即可灌注混凝土。

2.4 斜孔问题

1)斜孔产生的原因。斜孔经常发生在软硬层交替的地层，由于钻头钻进压力过大，在软弱层会使钻头钻偏从而造成斜孔[5]。斜孔轻则影响钢筋笼的下放，重则影响桩的承载力，所以在施工中不能出现斜孔的情况。2)斜孔的防治措施。在钻进过程中要保持钻机匀速钻入，对于已经倾斜的孔需要扫孔。若纠正无效可在孔中填入粘土、块石等。斜孔在0.5 m以上的需要重新钻进。

3 钻孔灌注桩灌注过程中易遇到的问题及处理办法

3.1 灌注混凝土时导管进水问题

1)导管进水的原因。灌注混凝土时导管进水大致可以分为两种情况：首次灌注混凝土时，由于储量不足导致孔内泥浆和水从导管下进入导管；灌注过程中，提升导管过量，孔内水和泥浆从导管下口涌入导管[6]。导管接头处未密封好，接头处进水。导管进水轻则造成混凝土离析，强度不够；重则桩身混凝土有夹层甚至发生断桩事故。

2)导管进水的处理措施。对于以上第一种情况，首先要计算好初次灌注混凝土的方量，以保证首次灌注后能埋住导管下口；灌注过程中导管提升过量，使泥浆从下口进入导管，这种情况下应拔出导管然后用空气吸泥机吸出孔内混凝土混合物后重新下导管灌注。导管通常埋入混凝土的深度为2 m～6 m，在提升导管前要用测绳测量埋入深度以便能控制好提升速度和拆管数量。对于以上第二种情况，导管在插入桩孔前应进行水密性，承压性和接头抗拉的实验。在试拼接后给导管标上序号，施工中严格按照导管上的序号顺次拼接，并应经常检查导管的垂直度和导管是否漏水。

3.2 钢筋笼上浮及变形问题

1)钢筋笼上浮的原因。钢筋笼上浮现象是灌注过程中的常见问题，主要由两方面原因造成：a.由于下放导管时或者下放钢筋笼时没有垂直插入，导致提升导管时挂住钢筋笼，使其上浮。b.由于初灌混凝土时灌注速度过快，混凝土对钢筋笼的顶托力大于钢筋笼的重力造成钢筋笼上浮[7]。钢筋笼上浮减小了桩的抗弯刚度和水平抗剪切能力。2)防止钢筋笼上浮的措施。在加工钢筋笼时应在主筋上焊接两根吊筋，吊筋的长度应根据设计标高制作，以便钢筋笼可以下放到合适位置。在吊筋顶部应焊接两个吊环，当钢筋笼插入到标高位置时在两个吊环中各插入一个自制小钢梁，以此固定钢筋笼位置，提升导管时即使挂住钢筋笼也不会使其上浮过大。若导管提升过程中挂住钢筋笼，可以上下轻晃导管，使其脱离钢筋笼，并应将导管移至中心位置。灌注过程中，当混凝土表面接近钢筋笼下口时应减缓灌注速度，导管埋深不应太浅，并且应与钢筋笼下口保持较大距离。

3.3 桩头质量问题

灌注桩的桩头质量问题也是施工中常见的一种问题。在凿除浮浆以后要保证桩的设计标高和桩顶强度，因为灌注桩的顶部密实度往往达不到要求，所以通过对桩身超灌0.5 m～1 m保证桩的设计标高以下部分的质量，为了保证桩头的质量，应控制好最后一次的灌注量[8]。在灌注过程中混凝土的量要控制得当，保证不能偏低，这样才能保证凿除浮浆以后桩头的强度，也不能太高，以免造成混凝土的浪费和不必要的经济损失。

3.4 夹泥、断桩问题

1)夹泥、断桩的主要原因。在灌注桩的施工中，断桩问题是比较严重的问题，断桩可能直接造成桩的报废，也给工程带来较大的经济损失，所以在施工中应高度重视夹泥、断桩问题。造成夹泥、断桩的原因主要是坍落度的不合适和浇灌过程的不连续。灌注过程中坍落度应控制在18 cm～22 cm，灌注过程中坍落度过小或级配不良都会使其发生离析，轻则桩身有夹泥现象，重则出现断桩问题；导管漏水，导致混凝土和泥浆混合产生夹泥现象，或者断桩；灌注过程中，导管的埋置深度也是其中一个因素，通常导管的埋深为2 m～6 m，如果导管埋置过深可能难以拔出，使灌注过程中断，会发生断桩事故；在施工过程中未控制好提管高度，导管被拔出混凝土面，轻则出现夹泥现象，重则产生断桩现象；导管在浇灌之前内部存在残渣未清理，这种情况下可能发生堵管现象，使混凝土无法顺利灌入桩身，也可导致浇灌过程的不连续，最终发生断桩事故；灌注过程中，导管挂住钢筋笼无法提出来，会产生卡管和埋管现象，也会引起断桩。

2)夹泥、断桩的预防措施。混凝土的坍落度要严格按照国家规范控制，以免产生离析现象；导管在插入之前应进行水密性，承压性和接头抗拉实验；导管在拼装时应在导管上标上序号，按序对接，插入时应垂直插入，避免卡管；灌注前还应检查导管内残渣，将残渣清理彻底，使混凝土顺利灌入，不会发生堵管事故；在灌注过程中应经常使用测绳测量混凝土深度，控制好拔管长度和数量，避免导管过深或过浅。夹泥、断桩发生在桩顶时，可剔除上部进行接桩处理；发生在桩身局部时，可采用压浆补强的方法；严重时要进行重钻补桩。断桩事故会给施工带来极大不便，也会产生较大的经济损失，所以在施工中应严格按照正确的施工工艺进行施工，尽量避免断桩事故的发生[9]。

3.5 导管堵塞、埋管问题

导管堵塞在灌注过程中也时有发生，主要原因是混凝土的和易性和流动性不佳。为防止堵管现象的发生，在拼接导管时应检查导管内有无局部内凸现象，应控制好骨料的规格，粗骨料的粒径不能过大，坍落度也应符合要求，通常是18 cm～22 cm，混凝土的搅拌时间也应控制好[10]。埋管通常发生在灌注过程中，在灌注过程中导管无法拔出，最后埋入桩中。主要原因是在施工过程中遇到一些问题使导管在下部混凝土初凝前无法提升，使混凝土抱住导管而导致导管无法拔出。另一方面是因为在灌注过程中导管埋深过大，时间过长，上部混凝土可能已初凝，导致导管无法顺利拔出，最后发生埋管事故，导管埋深通常在2 m～6 m。出现埋管情况时，应用重机械进行试拔，若拔不出时按断桩处理。埋管事故也应引起施工人员的高度重视，如若处理不当会发展成为断桩事故，也是相对较严重的工程事故。

4 结语

钻孔灌注桩在建筑工程中是一个施工难度大、技术性强的施工工艺，并且属于隐蔽工程，其成桩质量受很多因素的影响。施工过程中应按施工细则和施工工艺严格施工，对于施工中容易出现的问题，施工人员应该认真分析其产生的原因，总结相应的处理方法，以便使施工可以顺利进行，提高灌注桩的质量。我相信通过同行的努力以后一定会出现新的灌注方法，以此提高灌注的速度和质量，使施工效率提高，可以又快又好的完成工程项目。

[1] 郭 嘉.浅述钻孔灌注桩的施工技术和常见问题处理[J].山西建筑,2009，35(1)：56-58.

[2] 师忠耀.加强水利工程施工项目管理的思考[J].水利技术监督,2010(19)：6-8.

[3] 刘金砺.桩基工程技术[M].北京:中国建材工业出版社,1996.

[4] JTJ 041—2000，公路桥涵施工技术规范[S].

[5] 李世京.钻孔灌注桩施工技术[M].北京：地质出版社,1990：11.

[6] 王伯惠,上官兴.中国钻孔灌注桩新发展[M].北京：人民交通出版社,2001.

[7] 王常才.桥涵施工技术[M].北京：人民交通出版社,2006.

[8] 刘松良.钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点[J].山西建筑,2004，30(19)：93-95.

[9] 何稳兴.水下浇注混凝土灌注桩灌注质量事故及处理[J]. 建材与装饰(下旬),2011(5):366-367.

[10] 张季超.基础工程处理与检测实录[M].北京：中国建材工业出版社,1998.

On common problems in construction of bored piles and its prevention measures

Ji Xiaopeng1Jiang Jiulong2

(1.AVICInstituteofGeotechnicalEngineeringCo.,Ltd,Beijing100000,China;2.ZhongyuanUniversityofTechnology,Zhengzhou451191,China)

The paper introduces the construction craft of the bored piles, explores some problems in the pore-forming process including hole shrinkage, collapsing holes, and inclined holes, and points out respective solutions according to certain problems, so as to improve the construction efficiency of the bored piles.

bored pile, quality, problem, control

1009-6825(2015)32-0067-02

2015-09-07

吉晓朋(1977- )，男，硕士，高级工程师； 江九龙(1988- )，男，在读硕士

TU473.14

A