钻孔灌注桩施工常见问题分析与防治

李长荣

摘 要：在目前的建筑工程施工中，钻孔灌注桩是基础结构的主要形式，在承德地区主要采用端承桩，桩基础的施工大多在水下进行，作为一项重要的隐蔽工程，其成孔环节很多，若某一个施工工序处理不当，就可能造成质量事故，影响工程进度及质量，本文就冲击钻机成孔施工中的各施工环节质量控制进行论述。

关键词：灌注桩施工；问题分析；防治

Abstract： In the present building construction， bored pile is the basic form of the main structure， in the Chengde area mainly uses the end bearing pile， pile foundation construction are carried out under water， as an important hidden works， it bore many links， if a certain construction procedure handled improperly， it may cause quality accident， affecting the project progress and quality， the impact drilling machine to drill hole construction in the construction quality control are discussed.

Keywords： cast-in-place pile construction， problem analysis， prevention and cure.

常见问题的分析及防治

1.钻孔过程中塌孔

塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡。出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加。

1.1塌孔的原因

（1）泥浆比重不够或其他泥浆指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮，护壁效果不好。

（2）由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或河水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。

（3）护筒埋置太浅，下端孔口漏水坍塌或孔口附近地面收受水浸湿泡软，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大塌孔。

（4）在松软砂层钻进，进尺太快。

（5）清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，清孔时间过久或清孔后停顿时间过久。

1.2塌孔的预防和处理

（1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，应选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆，或投入粘土掺片石、卵石，低锤冲击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。

（2）汛期水位变化过大时，应采取应采取升高护筒，增加水头等措施保证水头相对稳定。

（3）如发生孔内坍塌时，判明塌孔位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物到塌孔处以上1—2米，如塌孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。

（4）严格控制冲程高度。

（5）清孔时应及时补水，保证钻孔内必要的水位高度，供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，以免冲刷孔壁。

2.钻孔偏斜

2.1 偏斜原因

（1）钻孔中遇有较大的孤石或探头石。

（2）在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进，或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻头受力不均。

（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。

（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。

2.2 预防与处理

（1）安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘、钻头中心、护筒中心三者应在一条直线上，并经常检查校正。

（2）在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂砾石和黄土至偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。偏斜严重的也可在开始偏斜处设置少量炸药（少于1公斤）爆破，然后用砂砾石回填至该位置以上1米左右，重新冲钻。

3.扩孔与缩孔

扩孔是孔壁坍塌造成的结果，各种钻孔方法均可能发生，若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加，若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按塌孔事故处理。

缩孔原因有两种：一种是钻头补焊不及时，严重磨耗的钻头钻出较设计桩径较小的孔，另一种是由于地层中有软缩土，遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。

4.缩径

4.1产生原因

（1）清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌后拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。

（2）孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成瓶颈。

4.2防治措施

预防缩径的关键是控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡。

（1）使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化调整不同的泥浆比重。

（2）成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清孔在灌混凝土的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。

5.断桩

5.1产生的原因

（1）混凝土拌和物发生离析使桩身中断。

（2）灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发生导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不好时，都会造成桩身严重夹泥，至使混凝土桩身中断的质量事故。

（3）灌注时间过长，首批混凝土已初凝，而后灌注的混凝土冲破顶层与泥浆相混；或导管水密性不好，未及时处理，均会在两层混凝土中产生夹泥现象。

5.2 防治措施

（1）导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量；内径应一致，且内壁须光滑无阻，组装后应有足够的垂直度；控制底管长度，一般不小于4m。

（2）导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验。

（3）严格控制导管埋深与拔管速度，导管不宜埋入混凝土过深，也不可过浅。及时测量混凝土面高度，防止导管拔空。

（4）混凝土拌和物和易性应良好，坍落度确保符合要求。

6.“烂桩头”

6.1 产生的原因

（1）清孔不彻底，桩顶浮浆过浓过厚，影响水下混凝土灌注时测量桩顶位置的精度。

（2）导管起拔速度过快，尤其是桩头直径过大时，如未经插捣，直接起拔导管，桩头很容易出现混凝土中间高、四周低的“烂桩头”。

（3）浇筑速度过快，导致孔壁局部坍塌，影响测量结果。

6.2 防治措施

（1）认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；当混凝土灌到设计桩顶与地面距离<4m时，通常可使用竹竿等物来试插混凝土面。

（2）灌注中，当孔口有较浓的泥浆或块流出时，可在孔内插一自来水管，用水稀释泥浆或冲散泥块，减小孔口压力，使混凝土好上翻，同时也便于量测混凝土面，防止短浇桩头。

7.灌注混凝土时坍孔

灌注水下混凝土过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，即为坍孔征兆。如用测锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。

7.1原因分析

（1）灌注混凝土过程中，孔内外水头未能保持一定高差。

（2）护筒底周围漏水；孔外堆放重物或有机械振动，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。

（3）导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生坍孔。

7.2 预防方法

（1）灌注混凝土过程中，要采取措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水。

（2）用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注。

（3）如用上法处治，坍孔不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。

结束语

以上是在建筑工程桩基施工中结合理论知识总结得出的经验，随着科学技术的不断进步，新工艺、新技术将会不断出现，施工技术水平也将不断提高，在以后的施工工作中还会积累丰富的施工经验应用于实际，保证工程品质的提升。

参考文献

[1] 建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002

[2] JTJ041-2000.公路桥涵施工技术规范。