钻孔灌注桩施工缺陷及相关处理措施

张 卫 东

(昌陆建筑工程集团有限公司，山西 太原 030024)

钻孔灌注桩作为目前应用范围较广、应用量较大的桩基之一，具有施工噪声小、振动小、成本低等优点，但同时又具有相应的缺点，如施工质量不易控制、施工周期长、施工时污染环境等。因此在进行相关施工时，应对钻孔灌注桩自身的缺点和施工后桩体的缺陷等进行控制。随着施工技术水平的不断提高，有些缺点及缺陷已经被攻克，但还存在一些遗漏的部分亟待解决。

1 施工工艺

钻孔灌注桩成孔时需对孔壁进行护壁施工，护壁施工方法包括泥浆护壁法和全套管施工法两种，由于受文章篇幅限制，本文即对应用量最广的泥浆护壁法施工工艺进行分析。

在进行钻孔灌注桩施工前，应首先选择适宜的施工机械，即钻机和钻具，并选择宽阔、稳定的场地进行安装。钻机所在场地稳定才能确保钻机在成孔过程中不发生倾斜，也不会使所钻的孔歪斜，从而影响成孔质量。选择钻机安装场地时，若发现周边场地土层较软或底层表面不平时，应首先对场地土层进行适当加固处理，如搭设钢板或使用推土机平整场地等，确保钻机安装稳定、水平。安装完钻机和钻具后，随即开始进行护筒埋设工作。埋设护筒可有效避免出现塌孔的事故，并且可隔离地层表面水，还可固定桩孔的具体位置。选择护筒时可以选择木护筒、钢护筒、钢筋混凝土护筒等，确保护筒的密封性后方可进行钻孔施工。

在进行钻孔施工时，应首先在埋设的护筒中悬吊中垂线，查看中垂线上端和下端是否分别位于护筒的中心位置，确保成孔竖直，避免成孔出现歪斜等影响施工质量的现象。钻孔施工时，若采用的钻孔方式为冲击式钻孔或冲抓式钻孔时，应每钻进一定深度对孔底进行清理，提高施工效率，同时也可对孔底的杂物进行清理，避免后续浇筑混凝土施工时出现断桩等事故。

在对成孔进行清孔后，将提前绑扎的钢筋笼吊装至孔内，通过微调的方式将钢筋笼固定于孔内中心位置，确保钻孔灌注桩的保护层厚度满足设计和验收要求。将孔内钢筋笼固定后，进行混凝土浇筑施工工作。在混凝土浇筑施工时，应连续进行浇筑、振捣施工，直至浇筑至顶，避免桩内混凝土出现断裂，从而产生断桩现象，影响施工质量。

2 施工过程中存在的问题及相应的预防措施

2.1 存在的问题

在钻孔灌注桩施工过程中，极易出现断桩、缩径、孔壁坍塌、钻孔偏斜、护筒四周冒水、钢筋笼上浮、导管堵塞等现象，每种问题产生的原因分别如下：

1)断桩。

在钻孔灌注桩施工阶段，极易出现断桩现象，这主要是由于在进行施工过程中，泥浆护壁导管过长，泥浆凝结时间较短，在泥浆进入混凝土表面时不能有效起到护壁作用，且加之冲洗液的使用，导致混凝土配合比发生变化，混凝土不能按照预期要求凝固，最终导致混凝土内部出现断层而导致断桩；除此之外还有地下水的作用、导管的不断拉拔、混凝土浇筑的失误等因素，均会导致钻孔灌注桩出现断裂，从而影响桩的承载力。

2)缩径。

钻孔灌注桩出现缩径现象的主要原因是由于天气原因，使得土体内温差较大或含水率较高，土体发生膨胀变形，最终导致钻孔灌注桩出现缩径现象。

3)孔壁坍塌。

钻孔灌注桩孔壁出现坍塌的主要原因是由于泥浆护壁施工不到位，成孔四周土体土质较为松散，护筒四周密封不到位，导致护筒内水位较高，土体含水率较高，最终出现孔壁坍塌，影响成孔质量。

4)钻孔偏斜。

钻孔偏斜是钻孔灌注桩施工中最常见的问题之一，产生这种现象的主要原因是由于钻机或钻具安装不够牢固、钻机下部地基稳定性较差或钻孔时遇到硬度差异较大的异物。

5)护筒四周冒水。

护筒四周冒水主要是由于护筒四周未进行密封施工，护筒内土体水位高于筒外，受水位差影响而冒水。除此之外是由于施工时施工人员操作不当将护筒壁破坏所致。

6)钢筋笼上浮。

浇筑混凝土时钢筋笼出现上浮现象，主要是由于钢筋笼未有效固定，随下部混凝土拌合物不断流入孔底，钢筋笼受浮力影响不断上浮；其次是由于导管埋设较深，提管时钢筋笼受导管向上移动影响而上浮。

7)导管堵塞。

在钻孔灌注桩混凝土浇筑施工时，受混凝土拌合物原材料因素影响，如混凝土中粗骨料粒径较大；或受人为因素影响，如施工时为断续施工，混凝土拌合物在导管内轻微凝固等现象，均是导管发生堵塞的主要原因。

2.2 防治措施

1)断桩。

为避免钻孔灌注桩出现断桩现象，在施工时应根据地质勘察报告，对地下水比较活跃的部位进行止水或降水，当水位达到施工条件时再进行混凝土浇筑施工工作。浇筑混凝土时应使用导管进行施工，确保混凝土为连续浇筑施工。

2)缩径。

为避免钻孔灌注桩出现缩径现象，施工时应提高泥浆的材料强度，确保泥浆可抵抗一定的变形能力，除此之外还应在导正器外表面安装一定数量的合金刀片，当出现缩径事故时，使用刀片对孔壁进行切割，以满足设计要求。

3)孔壁坍塌。

避免孔壁坍塌，应在埋设护筒施工时，增加护筒的埋置深度，护筒四周使用优质土体进行密封，使用优质泥浆控制护筒内部的水位。浇筑混凝土时，应缩短浇筑时间，提高施工速度。

4)钻孔偏斜。

施工前、施工过程中，应不定时对钻具的垂直度进行检查，并记录，若发现存在偏差立即进行纠正。

5)护筒四周冒水。

增加护筒埋置深度，提高护筒四周的密封性，控制护筒内的水位。进行钻进施工时，避免钻具触碰护筒，若发现护筒四周出现冒水则应重新安装护筒。

6)钢筋笼上浮。

浇筑混凝土施工前，应在钢筋笼顶部增加钢筋笼配重，避免钢筋笼受混凝土拌合物浮力作用而上浮。除此之外，还可根据现场实际施工情况，控制导管的埋深，避免拔管时钢筋笼随导管向上运动而上浮。

7)导管堵塞。

浇筑钻孔灌注桩混凝土时，应连续作业。混凝土拌合物进入施工现场后应立即对混凝土的坍落度进行检查，确保混凝土具有一定的流动性；同时还应对混凝土内粗骨料的粒径进行抽查，避免出现粒径较大而导致导管堵塞，从而影响施工质量。

3 钻孔灌注桩缺陷补救处理方法

钻孔灌注桩施工完成后，检测人员发现钻孔灌注桩内存在各种缺陷，需对桩基进行补救处理时，可采用原位复桩法、接桩法、补桩法、改变施工顺序和成桩方法等一系列措施确保桩基施工满足规范和验收要求。

3.1 原位复桩法

原位复桩法顾名思义为在原来位置浇筑新桩，具体施工时应将原桩切割、破碎，清除碎渣后重新绑扎钢筋、浇筑施工。该种方法施工成本高、施工周期长，无需变更桩位即可施工。

3.2 接桩法

接桩法主要适用于桩基顶标高不能满足设计要求，需在桩顶进行接桩以满足设计要求，具体施工时应根据具体工程情况进行接桩，如可采用开挖接桩法和嵌入式接桩法进行施工。上述两种接桩方法的主要区别为当灌注桩未浇筑完成时发生混凝土停浇事故，可使用嵌入式接桩法进行施工，其他情况时可采用开挖接桩法直接进行施工。

3.3 补桩法

钻孔施工时若发现成孔位置与设计位置出现偏差，经计算后需在成孔间进行补桩，以满足设计要求的承载力，此时需采用补桩法进行施工。

3.4 改变施工顺序和成桩方法

桩基施工完成后发现桩基存在质量缺陷，往往是由于施工顺序操作不当或施工工艺不当所致，因此成桩后应首先对存在事故问题的桩基进行补强加固处理，且为避免类似事故发生，应对施工顺序或施工工艺进行优化处理，确保桩基施工质量。如在施工时，若桩基间距较小，则可使用间隔成桩法进行施工，除此之外在钻孔时发现孔内地下水位较高，则可使用套管内成桩的方法进行施工。

4 结语

钻孔灌注桩具有成桩无明显振动、成桩造价低、施工质量好等优点而被广泛应用，但在具体成桩施工过程中，易使桩基出现断桩、缩径、孔壁坍塌、钻孔偏斜、护筒四周冒水、钢筋笼上浮、导管堵塞等事故，从而影响施工质量。本文根据工程实践经验得到解决上述桩基施工质量问题的防治措施，同时也得到了钻孔灌注桩缺陷补救处理方法，可为后续钻孔灌注桩施工提供相应的技术和理论参考。