桥梁水下灌注桩施工质量控制及常见问题

郝建宁 徐 权

(太原理工大成工程有限公司,山西 太原 030024)

桥梁建设中钻孔灌注桩基础是一个非常重要的施工部位，在施工过程中受到建设、监理、施工单位的高度重视，但往往在施工过程中还是容易出现这样那样的质量问题，结合太原市太白路建设工程实例，通过在此项目施工监理过程中取得的实践经验分析水下灌注桩施工质量控制及常见问题处理办法。

1 桥梁水下灌注桩施工质量控制

1.1 钻孔

桥梁水下灌注桩施工钻孔完成后对于孔深的测量一定要准确，钻孔深度的控制必须要以略大于设计孔深来控制，这是由于钻机钻孔完成后成孔的最下端一般都会存在大约30 cm的比设计要求的孔径小的一段，所以钻机钻孔过程中一定要比设计孔深超钻20 cm～40 cm，以保证达到设计要求孔径尺寸的孔深。钻孔完成经检查后应立即进行清孔，以免间隔时间太长而导致孔底沉淀物增多，一来孔底沉淀物增多会增加清孔的时间，二来增加清孔时间理论上就有可能增加引发塌孔的概率。

1.2 清孔

清孔是桥梁灌注桩钻孔完成后的关键工序，目的是清除成孔后孔底沉淀的沉渣，以保证沉渣厚度符合设计及规范要求。在施工过程中，施工单位往往对清孔不够重视，认为钻孔完成后如果可以及时进行混凝土浇筑的话，漏斗第一次灌注混凝土时一次封底顺利是不会出现什么问题的，还有的施工单位为了赶工期而缩短冲孔的时间，这些做法都忽略了清孔的重要性，因为如果清孔达不到要求和标准，孔底沉渣厚度将会超过设计及规范要求，如果就这样进行混凝土灌注，将造成灌注桩桩底承载力降低，从而影响工程质量。清孔完成后要及时灌注混凝土，以免等待时间过长孔底出现新的沉渣，还需进行第二次清孔。

1.3 吊装钢筋笼

吊装钢筋笼时一定要注意保证钢筋笼的垂直度，钢筋笼下放及连接要采取逐节吊装逐节下放的方法，将已下放的钢筋笼利用钢管穿过钢筋笼主体卡在钢筋笼主筋圆形架立筋下将该段托住并固定其位置保证不晃动后，吊车吊起另一段钢筋笼并缓慢移动到已架立的钢筋笼上方，上下两节钢筋笼进行调整位置要做到轴线对齐成一条直线后进行临时焊接固定，且各焊接口要相错不在同一平面，之后即可多人对称同时焊接，绝不可以出现漏焊、虚焊；各节钢筋笼均按此方法进行吊装及焊接；钢筋笼主筋焊接的搭接长度和焊缝的质量都是重中之重，必须符合相应规范要求；钢筋笼外围的每隔2 m左右就焊接一圈4个的耳朵筋相当重要，要严格按照设计图纸数量要求焊接才能保证钢筋笼钢筋的保护层厚度，并且对于保证钢筋笼垂直度起到一定的作用。

1.4 混凝土浇筑

灌注桩混凝土灌注过程中，每罐混凝土灌注完成后都要进行测量已浇筑混凝土顶面的标高和导管在已浇筑混凝土中的埋深深度，这样才能准确把握应该拔升导管的长度和确定是否有塌孔等情况的发生；导管在混凝土中的埋深应保证在约2 m～3 m为最佳，以防止导管拔升出混凝土面外露或埋深太深造成浇筑困难影响混凝土浇筑的进行；拆除后的导管要及时用水进行冲洗，以便不影响下次使用；混凝土灌注过程要保证混凝土罐车可以跟上且有多辆等待这样才能保证混凝土浇筑过程快速且连续，如果施工过程中混凝土浇筑中断时间超过30 min应上下活动导管，以防止混凝土流动性下降严重，造成拔升导管困难，上下活动导管时还应注意必须小范围活动导管避免导管拔出混凝土面，施工过程中整个灌注桩的浇筑时间不可太长，应尽量控制在4 h～5 h内浇筑完毕；在施工过程中还要做好施工日志及监理日记的数据记录，检查混凝土随车配合比，按规范要求制作混凝土试件。

2 桥梁水下灌注桩常见问题及解决办法

2.1 断桩

1)断桩发生一般是由于以下几种情况导致的:

a.混凝土坍落度小，骨料大，混凝土和易性差，这几点都容易造成导管堵塞，出现导管堵塞情况必须将导管拔离混凝土面将导管进行疏通后再进行二次封底浇筑混凝土，如果二次封底不成功就会在混凝土中间形成夹泥层，造成断桩。

b.在混凝土浇筑过程中测量导管埋深时出现误量，导致导管提升数值太大脱离混凝土面，但施工人员并不知道这时继续浇筑混凝土，将导致混凝土中间一层出现夹泥层，造成断桩。

c.混凝土浇筑过程中两罐车浇筑时间间隔太长，之前罐车浇筑的混凝土已经接近初凝，而后续罐车混凝土仍然无法到位，这时由于孔内静置时间太久孔内泥浆沉渣不断沉淀，最终造成混凝土灌注困难，出现导管无法拔出及堵管现象，造成断桩。

d.导管在进场后没有进行密封性检测，导管与导管连接处的橡胶圈存在老化可能，在混凝土浇筑过程中，泥浆顺着导管与导管连接处密封性不好的地方渗漏进入导管内，不停混入正在浇筑的混凝土中，形成灌注桩夹泥层，造成断桩。

2)为防止施工过程中发生断桩现象，施工中可进行以下方法预防及解决:

a.严格确定混凝土的配合比，保证混凝土具有良好的和易性、流动性及合适的坍落度。

b.混凝土灌注过程中，严格遵守混凝土灌注操作规程，随时进行准确测量混凝土已浇筑面的标高和导管在已浇筑混凝土中的埋深深度，保证提升导管的准确可靠，防止导管拔出混凝土面。

c.在灌注混凝土前提前与混凝土搅拌站进行有效的混凝土连续供应的沟通联系，保证足量的混凝土可以连续、快速的进行浇筑。

d.在材料、设备进场时，对要在灌注桩浇筑时使用的导管进行必要的密封性检测，确保导管的密封性良好。

2.2 桩基检测结果出现Ⅱ类桩

1)水下混凝土灌注桩出现Ⅱ类桩的原因一般是:

a.清孔不到位，沉渣厚度超出设计及规范要求，导致桩底承载力降低。

b.桩身混凝土局部有夹泥现象出现，造成桩身承载力降低。

c.混凝土坍落度太大，混凝土出现离析现象造成灌注桩整体承载力降低。

2)为防止出现 Ⅱ 类桩现象，施工中可进行以下方法预防及解决:

Ⅱ类桩为桩身局部有轻微缺陷，但不影响结构整体受力的合格桩，即便如此也要在施工过程中通过加强对清孔、导管密封性及混凝土的配合比的严格控制来减少Ⅱ类桩的出现几率。

2.3 塌孔

1)塌孔发生的原因有很多，一般有:

a.接入孔内的水管冲刷孔壁造成。

b.在砂土土质地段钻孔。

c.成孔后等待浇筑混凝土时间太长，导致孔内沉渣越来越多从而造成清孔时间太长导致塌孔。

2)为防止出现塌孔现象，施工中可进行以下方法预防及解决:

a.根据施工现场的土质情况，采用合适的护壁泥浆配比，尤其是在砂性土的施工现场一定要采用优质的护壁泥浆才能有效的减少塌孔现象的发生。

b.对于已发生塌孔现象的孔洞，如果塌孔严重，已无法确定塌孔的具体位置，应将孔洞全部进行回填处理，待回填土密实后方可重新进行钻孔。

2.4 短桩头

1)短桩头一般产生的原因是:

在混凝土灌注将近结束时，由于此时已接近混凝土浇筑完成，整个孔内的泥浆都集中在了已浇筑混凝土的表面，孔内泥浆可能厚度很深、很稠，导致测深锤无法准确判断是泥浆面还是混凝土面或者是由于测深锤重量太轻而泥浆既稠且厚造成轻质量的测深锤无法接触到混凝土表面导致测量深度错误，误以为混凝土灌注深度已达到设计要求，拔出导管结束混凝土灌注导致造成短桩头。

2)为防止出现短桩头现象，施工中可进行以下方法预防及解决:

严格控制测深锤的质量即测深锤的重量，保证测深锤的重量必须符合相关规范规定要求。以避免由于测深锤质量太轻导致测量深度错误而造成短桩头发生。对于已经造成短桩头的桩基，在桩身检测完整的情况下，可以进行下凿至混凝土强度符合设计要求处后，用比桩身混凝土高一个标号的混凝土进行接桩处理。