浅谈钻孔灌注桩施工中常见问题的防与治

赵丽会

（山西振兴公路监理有限公司，山西 太 原 0 30006）

随着中国交通基础设施建设的快速发展，作为基础承力普遍采用的一种形式——钻孔灌注桩，以其适应性强、成本适中、施工简便、无挤土效应、无震害、无噪声、承载力高等优点被广泛地应用于公路桥梁及其他工程领域。但由于其施工影响因素多，工艺环节多，一环不慎，便会有质量事故发生，小到塌孔、缩颈、堵管、夹泥、少灌，大到断桩报废，给国家财产造成重大损失，所以必须高度重视并运用科学、实用的施工工艺，严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进展。

1 施工前的准备工作

（1）场地平整、清除杂物，查清地下管网情况，迁走桩位上的地下障碍物。

（2）设置闭合导线网并达到规范要求精度，保证桩位点的偏差符合要求。

（3）挖泥浆池、沉淀池、储物池，准备合格黏土或膨润土。

（4）埋设护筒。护筒四周应夯实，位置正确，与坑壁之间应用黏土填实。

（5）桩架就位对中，比较易忽视的是钻机底座的水平问题，特别是在水上搭设平台，平台本身即与水平面不平行，致使钻杆夹具无法保持水平，引起钻杆的不垂直。尽管此时钻头中心与护筒所标设的桩中心重合，而实则桩位已偏斜。

2 钻孔

在钻孔过程中，要适当控制进尺速度，由硬地层钻到软地层时，可适当加快钻进速度，当软地层变为硬地层时，要少加压慢钻进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用大压力快速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用中等压力，慢转速并适当增加泥浆比重和黏度。孔底承受的钻压不超过桩杆、钻锥和压块重量之和的60%，以避免和减少斜孔、弯孔和扩孔现象。初期钻进速度不要太快，在4.0 m以内，应≤2 m/h，以后应≤3 m/h；在覆盖层始终要减压钻进，钻进速度与泥浆排放量相适应，经常测试泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔内泥浆浓度。钻至设计深度时，可使钻机空钻不进尺，射入较稀的泥浆，使孔中较浓的泥浆能置换出来，待泥浆比重降到1.15~1.20左右，才能允许提钻，并用测绳量测孔深（第一次清孔）。

钻孔应连续进行，因故停钻时，应提升钻锥至孔外以防埋钻，发现异常情况，如塌孔、进尺异常等问题，应仔细观察分析，查明原因位置，采用相应的对策。

遇到地质、地层情况而引起塌孔、涌水等现象，一般会采取回填黏土、筑岛等方法来处理，但也会遇到采用回填、筑岛处理不了的涌水、塌孔现象。

3 清孔

清孔主要是清沉碴与沉淀。沉碴是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩土，主要是砂、砾石和碎石屑等；而沉淤则是比重大，稠度大的劣质泥浆由于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物，沉碴与沉淤均在桩底形成软弱隔层，能导致端承载力丧失殆尽。沉碴的清除可采用正循环成孔、起举反循环清孔的工艺，此法现场只需要增加一台6M3的空压机即可，费用不大、简便易行、效果良好；沉淤方法是用换浆法清孔，提升钻锥20 cm~30 cm后继续循环，保持孔内泥浆面高于地下水位150 mm~200 mm防止塌孔。用相对密度较低的泥浆压入清孔。清孔过程中应注意保持水头，经常检测泥浆指标，一旦达标，迅速起钻，然后下钢筋笼，尽可能缩短浇筑前的操作时间，减少沉淀量。严禁用加深孔底深度的方法代替清孔，这将会极大地降低桩尖处土的极限承载力，也容易因泥浆相对密度过大而造成夹泥或断桩。

4 混凝土灌注

混凝土是最后一道工序，也是最关键的一道工序。灌注混凝土常用导管法。导管安装好后，利用导管需进行二次清孔，在混凝土灌注前需再次用测绳量测孔深、孔底沉碴厚度，符合要求后才能灌注。

浇筑过程中，最重要的就是控制导管的埋深。卸管前应准确测定混凝土面高度，计算导管埋深，从而确定导管拆卸的节数，保证导管埋深在2 m~6 m范围内。埋深过小使管外混凝土面上的泥浆卷入混凝土面形成夹泥；过大则使混凝土不易流出顶升，还可造成桩外周的混凝土出现骨料离析和空洞，减小桩的有效直径，亦可造成近导管处混凝土面高，远导管处混凝土面低，从而混凝土先顶升再水平扩散，出现死角区，使泥浆和混凝土物填实在死角区，造成钢筋的握裹力不足。

混凝土灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的混凝土下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入混凝土，加强桩深与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大混凝土与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。

故障排除：

（1）导管堵塞。灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管。应尽可能提高混凝土浇注速度，开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力；快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防止导管堵塞：浇注混凝土过程中，应匀速向导管料斗内灌注，如突然灌注大量的混凝土导管内空气不能马上排出，可能导致堵管，若管内空气从导管底端排出，可能带动导管拔出混凝土面、混凝土的质量是堵塞导管的主要原因，必须把好质量关，混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流动性差，导致堵管。导管使用后应及时冲洗，保证导管内壁干净光滑。如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通，在下部提取导管上下振击。

（2）断桩。断桩一般常见于地面下1 m~3 m不同较硬层交接处，其裂痕呈水平或略倾斜，一般都贯通整个截面，其主要原因有：桩距过小，邻桩施打时土的挤压所产生的水平横向抵力和隆起拔力的影响；软硬土层间传递水平力大小不同，对桩产生剪力；桩身混凝土终凝不久，强度弱，承受不了外力的影响。

避免断桩的措施有：①桩的中心距宜大于3.5倍桩径；②考虑打桩顺序及桩架行走路线时，应注意减少对新桩的影响；③采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。断桩检查，在2 m~3 m深度内可用木锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；亦可用动测法，由波形曲线和频波曲线图形判断桩的质量和完整程度。断桩一经发现，应将断桩段拔出，将孔清理干净后，略增大面积或加上铁箍连接，再重新灌注混凝土补做桩身。

（3）缩颈。缩颈的桩又称瓶颈桩。部分桩径缩小，截面不符合要求，其原因有：在含水量大的黏性土中沉管时，土体受强烈扰动和挤压产生很高的孔隙和压力。桩管拔出后，这种压力便作用到新灌注的混凝土桩上，使桩身发生不同程度的颈缩现象，拔管过快，砼量少或和易性差，使砼出管时扩散差等。施工中应经常测定砼落下情况，发现问题及时纠正，一般可用复打法处理。

灌注桩施工中如果不严格执行有关规范或施工方法不当，便很容易产生各种不良的质量事故，所以，必须严格执行灌注桩施工的有关施工规范和验收程序，从而达到施工中以防为主的目的；另一方面，一旦灌注桩施工中发生质量事故，必须根据不同情况采用有针对性的处理方案，方能达到良好的效果。