钻孔灌注桩质量事故原因分析及防治措施

潘铁龙

(辽宁省路桥建设集团有限公司)

钻孔灌注桩质量事故原因分析及防治措施

潘铁龙

(辽宁省路桥建设集团有限公司)

本文针对钻孔灌注桩质量通病——断桩、钢筋笼上浮、桩长不够、桩底沉淀厚度超标等事故原因进行分析，提出具体防止措施。

钻孔桩；质量；事故；分析；措施

1、概述

近年来，随着我国基础建设投资不断加大，钻孔灌注桩以其适应性强、成本适中、施工简便、承载力高、可以穿透软弱土层、便于水下施工及沉降量小等特点在我国被广泛应用在桥梁工程领域。钻孔灌注桩是桥梁的重要组成部分，属于隐蔽性工程，施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。由于影响其施工质量的因素很多，极易发生质量问题。因此，对其施工必须严格按照设计与施工技术规范的要求并重视施工中每一个环节的细部的控制。本文针对钻孔桩质量事故进行分析，就防治措施提出看法和见解，供同行们参考。

2、断桩

2.1 形成断桩的原因分析

2.1.1 卡管是形成断桩的重要原因之一。一方面是因为施工人员责任心不强，未按设计配合比进行配料，导致砼和易性差，坍落度不符合设计标准要求，产生砼离析现象，使粗骨料在导管内相互挤压堵塞而发生卡管；另一方面，是由于砼关注时间过长，会增加砼在导管中下落时的阻力，从而形成断桩。

2.1.2 塌孔是造成断桩的最常见现象。因钻孔工程地质情况较差，在地层中某一层含有软弱土层，同时在施工过程中，施工单位出于缺乏经验，孔壁泥浆比重小、性能差，就容易失去阻挡土体坍塌的作用。这一类质量问题，是形成断桩最难处理的事故。

2.1.3 在灌注砼过程中，由于测量不准，没有及时提升和拆除 导管，致使导管埋深过大。导致在强制上提时与导管连接的螺栓被拉断而产生断桩。

2.1.4 在浇注钻孔桩时，由于料斗提升速度过快，导致导管埋入砼深度太浅，出现拔脱提漏现象，形成夹层断桩。

2.1.5 导管接头、焊缝漏水、停电及钻机故障造成中途灌注停工，也可能出现断桩质量事故。

2.2 断桩防治措施

2.2.1 在施工时应认真做好灌注砼前的准备工作，这是保证钻孔灌注桩质量的前提条件。

2.2.2 认真做好清孔，严格控制护壁泥浆的比重，防止孔壁坍塌；禁止在护筒周围堆放任何杂物，避免机械振动拢动软弱地层而引起塌孔。

2.2.3 严格按设计配合比进行配料，严格按标准要求控制粒径大小，拌和需要均匀。在施工灌注时要随时测定砼坍落度，使其保持较好的和易性，以满足施工要求。同时严格遵守操作规程，不使浮浆、泥浆卷入砼。

2.2.4 在施工中灌注砼要保证浇注不间断，必须连续作业并且缩短灌注时间。应在砼初凝时间前灌注完成。

2.2.5 灌注时须有专人测孔内砼表面标高，控制好导管提升高度，导管埋入砼深度2-3米为宜。

2.2.6 导管使用前必须进行压水试验，以防止漏气。

2.2.7 还要做好处理断桩的准备。断桩的处理根据形成断桩的不同情况，有做抬桩法、压浆法、接桩法等方案，必须针对造成断桩的不同实际情况，通过技术经济比较，选择最佳方案。

3、钢筋笼上浮

3.1 钢筋笼上浮原因分析

由于浇注砼施工方法不正确，经常会出现钢筋笼上浮现象，造成桩底标高未达到设计要求。3.1.1导管倾斜不在钻孔中心，碰撞、卡挂在钢筋笼上，在上提导管时将钢筋笼带动上浮。

3.1.2 在灌注砼过程中，由于坍落度过小或灌注时间过长，使灌入砼已超过初凝期，在砼表面形成硬壳。而这时对钢筋笼已产生一定握裹力，当砼以一定速度上升时会托起钢筋笼上移。

3.1.3 导管如埋入砼深度过深，导管上提时产生较大冲击力，很轻易带起钢筋笼上升。

3.1.4 导管底端距离钢筋笼底部高度较大时，在砼表面接近钢筋笼底部，灌注下落的砼速度太快，砼上冲力造成钢筋笼向上浮动。

3.2 钢筋笼上浮防治措施

3.2.1 导管要尽量位于钢筋笼正中位置，导管各节连接要求安放时应注意垂直不倾斜并与钢筋笼竖直轴线相平行，并且在导管接口处加焊护罩，防止卡碰在钢筋笼上，避免上浮现象。

3.2.2 控制好砼配合比中水灰比，严禁有超粒径碎石混入。搅拌砼时间要比一般砼时间长，在灌注时必须连续进行，在初凝时间前完成钻孔桩浇灌。

3.2.3 要根据浇注砼下落时的竖直速度，控制导管埋入深度在2-5米范围内。注意不应让导管距离钢筋笼底部太近，以免速度过快砼对钢筋笼产生向上的冲击力。

3.2.4 在浇注砼时要缩短灌注时间。在砼要达到钢筋笼底口时，要控制好下落速度。要用恒定速率连续浇注，以免速度过快砼对钢筋笼产生向上的浮力。

3.2.5 为了更好防止钢筋笼上浮可以将钢筋骨架与钻机架进行固定。

3.2.6 采用在钢筋笼上焊“倒刺”的方法，既用直径Φ8钢筋在钢筋笼同一截面焊4-5个“倒刺”，每个钢筋笼焊2-3道。

4、桩长未达到设计值

4.1桩长不够直接影响到桥梁的安全性和承载力。其原因主要是由于在施工中，测量人员工作不认真负责，出现测量失误或者缺乏施工经验，未按桩底标高进行控制，通过计算桩身相对长度而造成桩长短于设计桩长。

4.2在这方面，施工单位应加强责任感，在测量时应仔细多次重复计算高差读数，校核水准点高程，准确确定桩底标高。并且在终孔时孔底标高要稍低于设计标高，以保证桩长值满足设计需要。对桩长不够的钻孔桩一般采用在桩周钻孔压浆或旋喷的办法处理。

5、桩底沉淀厚度超标

5.1桩底沉淀厚度超标的原因分析

5.1.1 桩底沉淀厚度大于设计值是因为清孔时不够认真，未彻底清除沉淀土。

5.1.2 钻孔成孔工序与灌注混凝土工序之间间隔时间过长。

5.2桩底沉淀厚度超标的防治措施

5.2.1 在安放钢筋骨架之前，认真检测清孔，控制桩底沉淀厚度在设计0.2d(d为设计钻孔桩直径)以内，满足清孔后泥浆指标不超限。如不符合设计要求，则需进行第二次清孔。

5.2.2 在清孔完毕后，应及时下钢筋笼和导管，尽快浇注混凝土。

1、钻孔灌注桩的质量检测是防治措施中的关键性程序

钻孔桩的质量检测是确保工程质量安全的关键性步骤，因此«公路工程检验评定标准»中明确规定了钻孔灌注桩应进行无破损检测，这是保证钻孔灌注桩质量的必要条件。

6、结束语

总之，钻孔灌注桩的质量控制应以预防为主，即在施工前做好各项工序准备工作，制定出相应防治措施，才能创造出优良工程，减少不必要的浪费，从而获得巨大的社会效益和经济效益。

当钢筋混凝土构件中的钢筋受到外荷压、拔时，则除存在水泥胶合力外，尚有摩阻力和机械咬合力等同时参加工作。其中胶合力是指水泥浆凝结时与钢筋之间的胶结力；摩阻力是指由于混凝土在结硬时的收缩与钢筋握紧而产生的一种内力；机械咬合力是指钢筋表面凹凸不平（螺纹钢）及弯钩等与混凝土之间所产生的机械胶合作用。

[1]交通部第一公路工程总公司， 《桥涵上册》， 人民交通出版社， 2000 年10月。

[2]凌治平、 易经武， 《基础工程》， 人民交通出版社， 1996 年 9 月。

[3]《公路桥涵施工技术规范》(TJT041-2000)， 人民交通出版社。

[4]《公路工程水泥混凝土试验规程》(TJT053-94)， 人民交通出版社。

[5]《公路工程施工安全技术规范》(TJT076-95)。

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1007-6344（2015）06-0116-01