浅谈桥梁钻孔灌注桩施工中存在的问题与措施

宋述强

摘要：钻孔灌注桩成孔技术要求高，灌注砼施工过程工序环节，工艺复杂，工作量较大，并需在短时间内快速完成水下砼灌注施工，过程控制受人为因素影响较大，稍有疏忽，就难免出现质量缺陷，造成病桩或断桩等质量事故，影响整个桥梁的质量及使用寿命。本文分析了桥梁钻孔灌注桩施工中存在的一些问题及问题产生的原因，并提出防治措施。

关键词：桥梁钻孔灌注桩问题措施

1护筒周边冒水

在陆上钻孔灌注施工过程中，护筒外壁有水冒出，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

1.1原因分析埋设护筒的周围土不密实，或护筒内外水位差太大，或钻头起落时碰撞护筒。

1.2防治措施在埋设护筒之前，桩位与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，保证护筒高出地面30cm或水面1.0～2.0m：在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度；钻头起落时，应防止碰撞护筒；发现护筒周边冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固j若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。

2孔壁坍陷

钻进过程中，如发现护筒内泥浆面不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。

2.1原因分析孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内外水头差不多。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长均会引起孔壁坍陷。

2.2防治措施在松散易坍的土层中，适当加深护筒，用粘土密实填封护筒四周；使用优质泥浆，保证泥浆的比重、粘度和胶体率，保持护筒内泥浆水位高于地下水位：搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快进度，尽可能缩短沉放时间；成孔后，待灌时间一般不应大于3h，并控制混凝土的灌注速度，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

3缩孔

缩孔即孔径小于设计孔径。

3.1原因分析在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩孔现象。

3.2防治措施应采用优质泥浆，降低失水量：成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用：如出现缩孔，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

4钻孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

4.1原因分析钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

4.2防治措施先将场地夯实平整，轨道枕木要均匀着地：安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20mm；在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机；进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档；另外，安装导正装置也是防止孔斜的简单有效方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土；如纠正无效，应于孔中局部回填粘土或片石至偏孔处0.5m以上，重新钻进。

5导管堵塞

灌注混凝土时，经常发生导管堵塞，问题虽小，但麻烦很大，应引起足够重视。

5.1原因分析初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而堵管：导管进水造成混凝土离析等。

5.2防治措施使用的隔水栓直径应与导管内径相匹配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出；在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制；水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为180～220mm，粗骨料的最大粒径不得大于导管内径的1／6～1／8和钢筋笼主筋最小净距的1／4，且不应大于40mm；为改善混凝土的和易性和减缓混凝土的凝结时间，水下混凝土宜掺外加剂；应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁使用气压试压；进行水密试验的水压不应小于孔内水深压力的1.3倍；在混凝土浇筑过程中，导管顶口应设置排气孔，避免在导管内形成高压气塞；在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。

6钢筋笼上浮

在混凝土浇灌过程中，钢筋笼整体上浮现象。

6.1原因分析钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注超过钢筋笼底口且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土从导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。

6.2防治措施钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固；加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小；混凝土接近钢筋笼底口时，控制导管埋深在1.5～2.0m；灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上；导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2～6m；在灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深；当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，查明原因，处理后再灌注混凝土。

7断桩

桩体混凝土不连续，中间被泥浆等疏松体及泥土填充形成间断桩。

7.1原因分析导管底端距孔底间距过大，混凝土被泥浆稀释，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，泥浆浸入混凝土使水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体：浇注混凝土时，导管提升速度过快，使得导管露出混凝土面，或因停电、待料时间过长等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。

7.2防治措施成孔后，必须认真清孔，一般是采用优质泥浆清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定；清孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定；灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确计算首次混凝土灌注量；混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程：严格控制混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求；在地下水丰富的地段，首先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土：灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水；确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿将导管拔出混凝土面以上。

8结束语

钻孔桩事故处理的方法很多，难度也较大，无论采取什么先进的办法处理都将对工程的进度、质量及施工企业的信誉带来不可忽视的影响。因此，在钻孔桩施工中必须做到每个工序严格按照规范操作，桥梁钻孔灌注桩施工中遇到的问题是多种多样的，在实际施工过程中，应根据实际情况来分析归纳，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。