钻孔灌注桩施工质量管理与缺陷处理研究

黄建华 中交四航局广州南沙工程有限公司

1.钻孔灌注桩质量问题原因与控制方案

1.1 护筒冒水

钻孔灌注桩施工过程中，护筒冒水是较为常见的质量问题，分析这一问题出现的原因，主要有以下几种可能，第一，进行护筒埋设时，周边土体不具备良好的密实性；第二，钻头接触到了护筒；第三，护筒存在较大的水位偏差。若存在严重的冒水情况，会使其周边土体下沉，还会使护筒发生移位或者倾斜，在此情况下孔位会发生严重倾斜，对正常施工产生影响。

预防措施：护筒实际埋设环节，针对于以上几种可能造成护筒冒水的原因，应做出事先的处理预防，首先，对于周围土体，应进行分层夯实；其次，钻孔环节，注意不能与护筒发生碰撞；最后，若出现存在冒水情况，需要暂停钻井，对土体实施加固处理，防止严重情况出现。

1.2 缩颈

缩颈亦即成孔直径小于设计孔径，引起缩颈的主要原因有地下软土层受到周边荷载的影响、孔壁为塑性膨胀土造成缩孔、钻机钻锥缺陷及护筒拔设过早。

预防措施：在钻头的选择上，其直径应与成孔直径要求相符合，同时还应带有保护装置，定期对其进行检查，发现缺陷及时处理。在容易发生缩径情况孔段处开展工作时，在泥浆粘度上应进行适当的提升，也可扩大孔径，选择上下反复扫孔的措施。

1.3 成孔偏斜

指钻孔灌注桩的成孔壁桩存在弯曲，相关参数与标准规定存在较大的误差。出现以下情况时，会使成孔发生偏斜：（1）施工测量工作不规范；（2）土层呈斜状分布或存在较大的孤石；（3）施工位置不具备良好平整性，土质软硬不均、土质较软，均会使钻孔支架出现沉降不均匀情况，导致钻杆发生弯曲。

预防措施：在进行钻孔灌注桩施工之前一定要保证场地的合规，合理进行测量作业，并记录相关数据，为后期的检查留存资料。实际安装环节，钻机应在与地面垂直位置处，以避免偏斜情况的产生。

1.4 桩底沉渣

桩底沉渣对于承载桩来说，如果沉渣厚度过多，桩承载荷载时必然产生大量沉降，进而导致桩承载力降低，不能满足设计要求。造成桩底沉渣的主要原因有：（1）施工未按照标准施工，清空不干净或者二次清空未进行引起的。（2）泥浆比重较小，处于桩底位置处的浮渣不能及时浮起，不断堆积下，使持力层及桩底结合受到影响。（3）钢筋笼吊装放置环节，若钢筋笼与孔壁发生碰撞，会在桩底位置处造成较多泥土堆积。（4）对桩孔进行清理之后，没有及时浇筑混凝土，导致桩底出现泥浆沉积的现象。

预防措施：成孔工作完成之后，需要将钻头的高度进行调整，并且合理掌握转速。将清孔工作作为重点，以保证桩孔无杂质。在泥浆材料的选择上，要首选综合性能高的，特别是在配合比及粘度方面要重点注意。钢筋笼放置过程中，注意其中心要与桩中心相吻合，尽量避免与孔壁发生碰撞。在工作完成后，检查沉渣量，若数量过多，需要二次清孔，直至其厚度在合理范围内。

1.5 断桩

造成断桩的主要原因有以下几方面：

（1）混凝土浇筑环节，导管发生漏水、滴漏现象，会出现二次下沉情况，导致断桩。（2）桩底浇筑环节，与导管相离较远，混凝土凝固性不佳。（3）混凝土浇筑存在问题，其离析凝固密实度不好。（4）在进行导管埋设时，深度过深，将其拔出后，没有用混凝土进行及时的填补，泥浆进入其中。

断桩的预防措施：首先，根据要求做好测量工作，保证测量的准确性；其次，根据工程要求开展实际的施工活动，开始施工前，应对施工设备质量进行仔细的检查，在施工流程上，要严格按照施工规范进行。

2.工程实例

2.1 工程概况

海南某小区港池区护岸的形式为钢筋混凝土排桩结构，主要用于靠一期别墅侧（该主体结构已修建完成）。本工程支护结构采用多支点排桩支护体系方案，排桩挡土墙工程主要包括灌注桩、桩顶冠梁、PVC排水管、排水盲沟、桩间挂网喷射混凝土、施工监测等工作内容。有两种规格，一种是D1500mm，另一种是D1300mm，施工所用的设备是旋挖钻机，桩与桩形成围护结构、相互咬合，排列方式是不同桩间隔布置进行排列。

2.2 质量控制方案

根据相关规范要求，排桩的垂直作业误差不能过大，一般规定禁止大于3‰，技术人员在施工放线时，需结合多种因素进行外放，包括施工工艺、施工水平、施工误差等。同时为确保钢筋混凝土桩主筋净保护层厚度及钢筋笼垂直度符合要求，并在钢筋笼上与土体接触的两侧主筋上焊接钢制垫块固定。

（1）泥浆中浇筑的混凝土，需要通过有效的方案，使其强度在设计强度要求范围内。钻孔桩施工时应严格控制泥浆的各项指标，特别是清孔后的泥浆质量，避免桩底沉渣使围护桩产生不均匀沉降。

（2）在桩身混凝土的选择上，应首选商品混凝土；从底部位置处，连续浇筑混凝土，在此过程中，不能中断，实际浇筑环节，混凝土埋入的导管应长于1.5m，浇筑效果应密实性要高，不能有蜂窝麻面情况产生。

（3）工程中所用到的纵向受力钢筋，主要选择闪光对接焊或机械连接的形式，在受力较小位置处进行接头处理，还要相互错开。

表1 超声波检测结果统计表

（4）运输及吊放钢筋笼时，不可出现严重变形的情况。

（5）环向非均匀配筋钢筋笼在绑扎、吊装、埋设预埋件时，安放方向均应与设计方向一致。

（6）钢筋笼要超过桩顶设计标高，具体在50cm以上即可，与设计标高相比，浇筑标高要高出大概50cm；进行冠梁浇筑工作前，需要将桩顶位置处多出的混凝土去除，使其表面保持清洁。

（7）应用隔桩施工的形式，同时，邻桩成孔施工要在24h后。选择泥浆护壁法进行施工时，要先进行护筒预埋。

2.3 声波透射法普查结果

钻孔灌注桩检测中，完整性检测较为重要，本工程对所有钻孔灌注桩进行检测，选择的方法是声波透射法，所获结果详见表1。

由表1可知，Ⅰ类桩数量为277根，占比93.6%，Ⅱ类桩数量为19根，占比为6.4%，占比较少。因此，通过超声波检测结果可知本文提出的钻孔灌注桩质量控制措施是一定可行性的。

3.钻孔灌注桩缺陷处理策略

若钻孔灌注桩存在质量问题，会产生较严重的事故，所以，实际施工环节，应不断强化管理，选择合理的施工方案，主要处理方法有两种：

3.1 桩顶缺陷处理方法

桩顶的缺陷处理方法是凿去桩顶重新浇筑，主要用于桩顶标高不满足设计要求时或桩顶混凝土强度不够时，要先将桩头挖出，将桩头混凝土浮浆松散层去除，结长钢筋，最后再浇筑混凝土至设计标高。

3.2 桩身缺陷处理方法

此处位置出现缺陷，可用钻孔补强法进行处理，防止桩身混凝土出现麻面等不良情况，主要步骤是：首先采用地质钻机向桩神缺陷位置钻孔，其次采用高压注浆法向孔内多次灌浆即可。为检查注浆效果，可等灌注的水泥浆一定龄期硬化后进行钻孔取芯检测。

4.结束语

综上所述，本文主要研究钻孔灌注桩的几种质量问题的原因，并针对性的提出有效的预防措施，以海南某工程项目为依托，有针对性的提出了钻孔灌注桩质量控制措施，通过声波透射法检测结果证明本文提出的质量控制措施有一定的可行性，同时针对相应的缺陷问题提出了针对性的工程处理方案，希望通过本文研究，为此类工程施工提供参考、借鉴。