钻孔灌注桩施工质量控制与缺陷处理措施

刘霞

【摘 要】钻孔灌注桩属于隐蔽工程，施工过程容易出现质量事故，必须重视施工过程监控。本文主要对钻孔灌注桩质量控制要点以及常见缺陷处理措施进行了详细的探讨。

【关键词】钻孔灌注桩；质量；缺陷；断桩

0 引言

钻孔灌注桩由于具有无噪声，无振动，对环境影响小，直径最大达3～4m，承载力大等特点，作为基础承载力的一种形式，在工程中得到广泛应用。但由于钻孔灌柱桩的施工大部分是在水下进行，其施工过程无法观察，成桩后也不能开挖验收，主要工序隐蔽作业，质量控制有一定难度，影响成桩质量的因素较多，质量控制点较多，施工中任一环节出现问题，都可能对成桩质量造成影响。

1 工程概况

南纬九路K69+16.384号桥共有钻孔桩20根，桩径均为Φ1.4m，桩长 30m，钻孔深度共计600m。地质钻探资料显示：大桥经过的地质层从上到下为：（1）素填土；（2）粘土；（3）粉质粘土；（4）粘土；（3）强风化泥岩；（4）粉砂质泥岩，粉砂质泥岩层为设计的持力层，桩基嵌入粉砂质泥岩层深度均大于5.0m。根据工程地质资料，本桥桥址所处地质条件无不良地质，本桥址处地质以粘土为主，钻孔桩设计均要穿过强风化泥岩层，座落在粉砂质泥岩层上，钻孔桩是本桥施工的关键工序，其质量的好坏直接影响桥梁的承载能力，施工中必须严格执行设计及规范要求。

2 钻孔灌注桩质量控制关键点

2.1 桩身垂直度的控制

钻孔灌注桩垂直度是确保承载力符合要求的关键。产生弯曲状孔或斜孔的主要原因有：

钻孔机械安装的稳定性较差，在钻孔时钻机就位不稳或者钻杆出现弯曲导致；地面软硬不一；土层夹有大孤石或者其它一些硬物。针对以上情况，在施工以前要认真做好施工准备，将施工现场夯实整平，轨道枕木均匀接触地面；不均匀的地层钻孔时，应采用钻杆刚度大且自重大的钻机。在不均匀硬层或遇到孤石时，钻孔的速度要减慢。此外，安装导正设备也可防止孔斜的现象。

2.2 桩位和钻孔深度控制

护筒定位后应及时复测护筒空间位置，严格控制其中心线偏差小于5cm。同时，应认真检查施工回填土的密实度，防止施工过程中护筒位移而影响成孔质量。为控制桩孔的深度，必须复核施工机械的高度及钻具的长度等以进一步确定桩孔的深度。在钻孔工作完成后，应用检校复测过的测绳复测成孔的深度。对钻孔直径较大的桩孔进行测量时，应以桩周边的深度作为控制深度。同时，由于测绳遇水收缩的特性，在进空测量作业后务必采用钢尺对测绳的长度进行复检，以尽量减少测量误差。

2.3 泥浆质量控制

在钻孔灌注桩的施工中，无论对于成孔质量还是最终对桩的承载能力的发挥，泥浆质量都是重要因素。主要是比重及粘度两个泥浆性能指标影响了成桩的质量。在施工中必须按规范要求严格控制泥浆的质量。对于泥浆比重、粘度要按照地下水位及地层的稳定性来确定，钻孔完毕后监理人员必须对终孔进行验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余长度检查终孔深度；要严格检测钻杆和钻头或测绳长度的准确性，杜绝以超深来抵消孔底淤积。

2.4 钻进速度控制

钻孔灌注桩钻进速度应根据施工现场的地质条件进行调整，避免桩身出现颈缩等质量问题。对塑性较大的土层，钻孔工作进行时应加大工作量，加快施工进度，通过快速施工及合理的泥浆配比，在快速形成泥浆护壁后避免因渗水膨胀而造成的桩身缩颈病害。一旦出现缩孔的征兆，应及时采取补救措施。此外，还应尽量缩短成孔时间，避免钻孔长时间暴露在空气中而造成坍塌事故。

2.5 做好清孔工作

清孔是指清除孔底的沉渣，清孔工作主要是为了保证钻孔灌注桩的承载力满足规范和设计文件的要求。工程实践中常采用改善泥浆稠度，延长清孔时间等措施清除孔底沉渣。在清孔工作中常常采用两次清孔。第一次清孔在钻孔结束过后，第二次清孔在吊放钢筋笼和导管后。在钢筋笼和导管下放完毕后，孔内残存的沉渣随泥浆再次沉到孔底，为有效保证钻孔灌注桩的承载力，应在混凝土灌注前进行孔底的第二次清孔工作。当沉渣和泥浆稠度等问题检测复核满足设计要求后，可进行后序混凝土灌注施工。孔底沉渣的测量常用吊锤法，测量时将测锤反复敲击孔底以判定孔底沉渣的情况，沉渣厚度的检测应在二次清空后45min内进行。对于沉渣厚度的控制，端承桩厚度应小于5cm，摩擦桩厚度应小于10cm。

3 钻孔灌注桩常见缺陷处理及措施

3.1 断桩

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。

（1）灌注混凝土过程中，要及时测定已灌注混凝土的标高，控制导管提升速度，若导管提升速度过快，致使导管的埋深小，造成提漏拔脱现象，夹层发生断桩。因此要严格控制孔内砼表面标高，再与混凝土灌注量进行核对，将测量值与计算值进行对比，确保导管在提升时不会出现问题。

（2）在灌注混凝土时，导管埋置的深度是十分重要的一个指标。对此，施工现场作业人员要有的责任心，对导管埋深的测量要及时；应用新型的导管，从而降低提升时的阻力；缩短混凝土灌注的时间，加快混凝土灌注的速度。

（3）卡管目前也是诱造成断桩的一个重要因素。由于目前几乎是采用商品混凝土成桩，搅拌站到施工现场距离不一，运输时间过长，搅拌不均匀会使砼坍落度变化大，出现离析，使粗骨料相互挤压阻塞导管；造成断桩。所以严格控制混凝土配合比，及时检查坍落度，缩短灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。

（4）另外，导管漏水、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。

3.2 缩颈控制

钻孔通过塑性土地层，成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径，避免缩径。

3.3 桩底地基承载力不足

由于桩端没有支承在持力层上，导致桩底地基承载力不足。这种情况通常出现在复杂地层中，一般最好取芯检验，如不能孔孔取芯，应参照邻近取芯情况、钻速、泥浆返上的岩屑及钻进情况（钻进至微风化岩时，钻头不蹩钻，主动钻杆振动不很厉害，钻进声音感觉较好）、工程地质资料等进行综合考虑。

3.4 孔壁坍塌控制

一般因预先未料到的复杂不良地质情况、钢护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良等因素造成孔壁坍塌，易造成埋、卡钻事故，应高度重视并采用相应措施予以解决；在特殊地层钻进应采用优质冲洗液护壁，同时也可采用正循环钻进、反循环排渣的做法来抑制不稳定地层的坍塌；在不稳定地层中，换浆不要过早，在二次清孔时替换掉高比重泥浆后，及时灌注混凝土，减少沉渣时间以保证桩身质量。

4 结语

总之，为了提高钻孔灌注桩的施工质量，必须认真分析灌注桩施工过程中可能出现的质量问题，要结合工程的实际情况，选择适宜的防治措施，才能提高钻孔灌注桩工程的施工质量，对于保质保量的在工期内完工具有重大意义。

【参考文献】

[1]梁鹏.水下钻孔灌注桩成孔质量通病及控制处理措施[J].中华民居（下旬刊），2014，01：287+292.

[2]蒋勇，王磊.影响钻孔灌注桩成孔质量的原因分析及预防处理措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010，11：225-226.

[责任编辑：薛俊歌]