钻孔灌注桩常见施工质量问题及防治措施

胡山

摘要:钻孔灌注桩是现有桥梁基础广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。

关键词：灌注桩质量问题防治措施

中图分类号：F253.3 文献标识码：A 文章编号：

第一章 绪论

第一节选题背景和研究意义

钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。

第二节本文主要内容

研究钻孔灌注桩的施工工艺流程，主要包括钻孔前的桩位放样，整理平整场地，布设施工便道，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，制作钻孔架，泥浆的制备和准备钻孔机具等——钻机就位——检测孔深、倾斜度、直径和清孔——钢筋笼的制作和吊装就位——砼灌注——清理桩头等。

第二章一般钻孔灌注桩的施工工艺流程

钻孔前的准备工作钻孔前的准备工作主要包括桩位放样，整理平整场地，布设施工便道，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，制作钻孔架，泥浆的制备和准备钻孔机具等。一、场地整理施工前，施工场地按不同情况进行处理。

钻孔桩均使用钢护筒，采用3mm-5mm钢板制作。为保证其刚度，防止变形，在护筒上、下端和中部外侧各焊一道加劲肋。

三、泥浆的制作制浆前，先把粘土尽量打碎，使其在搅拌中容易成浆，缩短成浆时间，提高泥浆质量。

四、钻机就位埋设好护筒后，即可进行钻机就位，本标段使用的钻机为卷扬机牵引式冲击钻和冲抓钻。

五、检测孔深、倾斜度、直径和清孔钻孔完成后，必须检测孔深、直径和倾斜度，其中孔径和孔深须达到设计要求，倾斜度不得大于1%。清孔就是在吊放钢筋笼之前，对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理并符合设计及图纸要求。

六、泥浆排放对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆，根据现场情况引入到适当地点进行处理，以防止对河流及周围环境的污染。

七、钢筋笼的制作和吊装就位1、材料：制作钢筋笼所使用钢筋的种类、型号和直径符合设计图纸的规定。2、钢筋笼的制作本标段所用钢筋笼均进行整体安装，不做另段吊装组合。

钢筋笼的安装（1）为保证钢筋笼外砼保护层的厚度符合设计要求，在其上下端及中间每隔2m在一横截面上设置四个钢筋“耳环”。（2）钢筋笼吊装之前，先对钻孔进行检测。（3）入孔后牢固定位，容许偏差不大于5cm，并使钢筋笼处于悬吊状态。八、灌注砼1、砼材料要求和导管、漏斗、储料斗的制备（1）组成砼的碎石、砂的级配良好，最大颗粒尺寸的选择以适合结构物尺寸，钢筋间距及砼拌和、装卸、浇注及操作为准。（2）拌制砼用水在使用前做水质化学分析，试验按JTJ056-84规定进行。（3）砼所用水泥符合GB175-85的规定，所有水泥都必须经合格分供方评定后，从批准的厂家进货。（4）导管、漏斗和储料斗的制备导管是灌注砼的重要工具，用3mm厚钢板卷制焊成，其直径按桩长、桩径和每小时需要通过的砼数量决定，不得小于250mm，导管分节长度应便于拆装和搬运、并小于导管提升设备的提升高度，以便调节漏斗的高度。漏斗用2-3mm厚的钢板制成圆锥形或棱锥形，在距漏斗上口的15cm处的外面两侧对称地焊吊环各一个。储料斗采用3mm厚钢板及加劲肋制做，底部做成斜坡，出口设闸门，活动溜槽设在储料斗出口下方，溜槽下接漏斗。2、砼的拌合本合同段钻孔桩所使用砼标号为25号，配合比设计时坍塌落度取18-22cm之间，骨料采用机制碎石，粒径0.5-3cm，最大不超过4cm，水灰比用0.5-0.6.每立方米砼水泥用量符合试验要求，实配标号比设计标号高10-15%。3、钻孔桩砼灌注砼灌注工作开始后，必须连续不断地进行并且每斗砼灌注间隔时间尽量缩短，拆除导管所耗时间严格控制，一般不超过15min，不能中途停工。

九、清理桩头等桩头砼强度达到设计值的25%时，立即拆除护筒并凿除桩头多余砼。达到桩顶设计标高，凿除桩头砼采用人工手工凿除，不采用爆破或其它影响桩身质量的方法进行。

第三章 钻孔灌注桩常见施工质量问题

宿迁市江山大道北段工程是由省、市、区共同筹资投资兴建的城市道路，全长3.25km，建设的工程内容有3.25km的路基工程及桥涵通道等构造物，共有钻孔灌注桩136根。项目所在地区地形稍有起伏，地貌上属黄淮冲积平原，地面标高19.0-23.0米，揭露地层主要为亚砂土、亚粘土、粘土、粉砂、中粗砂等。现就本工程出现的施工问题，提出相应解决问题的方法。第一节 钻孔过程中容易出现的质量问题

一、钻孔塌孔与缩径

缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题，钻（冲）孔灌注桩的塌孔与缩径从表面上看是两个相反面，实际上产生的原因却基本相同。主要是地层复杂、钻进进度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注砼、桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀等原因所造成。针对这种情况，应采用优质泥浆，降低失水量。

二、孔底沉渣过厚或开灌前孔内泥浆含砂量过大

孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差，清孔无法达到设计要求外，还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度，首先需准确测量桩的终孔深度，桩的终孔深度应采用丈量钻杆长度的方法测定，取孔内钻杆长度＋钻头长度，钻头长度取至钻尖的2/3处。在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔，有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。

三、护筒冒水、钻孔漏浆

护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏泥浆的现象称为护筒冒水、钻孔漏浆。一旦漏浆，护筒内承压水头高并得不到保障，易引发坍孔，也会造成护筒倾斜、位移及周围地面下沉。产生上述现象的原因有：1、护筒埋设太浅，周围填土不密实产生漏水。2、钻头起落时，碰撞护筒，造成漏水。3、钻孔中遇有透水性强或地下水流动的地层。4、护筒内水位过高。

第二节灌注水下混凝土容易出现的质量问题及防治措施

混凝土配制质量关系到混凝土灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量两大方面，有足够的理由要求我们对它高度重视。要配制出高质量的混凝土，首先要设计好配合比和做好现场试配工作，采用高标号水泥时，应注意混凝土的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时添加混凝土缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比（特别是水灰比）和搅拌时间。掌握好混凝土的和易性及混凝土的坍落度，防止混凝土在灌注过程发生离析和堵管。

一、 初灌时埋管深度达不到规范值

我国JGJ 94-94规范规定，灌注导管底端至孔底的距离应为300～500mm，初灌时导管埋深应≥800mm。在计算砼的初灌量时，个别施工单位只计算了1.3m桩长所需的砼量，漏算导管内积存的砼量，初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。另一方面，施工单位准备的导管长度规格太少，安装导管时配管困难，有时导管低至孔底的距离偏大，而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班，形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。

二、灌注砼时堵管

灌注砼时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼配制质量差、灌注过程灌注导管埋深过大等原因引起。

三、灌注砼过程钢筋笼上浮

用全套管法成孔后，在浇筑混凝土时，有时钢筋笼会发生上浮，其原因及相应对策如下：

套管底部内壁黏附砂浆或土粒，由于管的变形，使内壁产生凹凸不平，在拔出套管时，将钢筋笼带上来。此时，应注意在成孔前，必须首先检查最下部的套管内壁，当堆积大量粘着物时，一定要及时清理。

2、当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小，有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时，会发生钢筋上浮现象，出现这种问题处理的方法是，使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。

3、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。

4、除此之外，在浇筑混凝土之前，一定要将套管稍稍往上提一点，以确认钢筋笼是否存在上浮现象。

在该工程K1+120.6三干渠处2#-1桩，发生导管上移，经检查，是由于导管没有埋设到位，致使砼把钢筋笼顶起，后重新插管。

四、 桩身砼夹渣或断桩

引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面：

1、初灌砼量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。

2、砼灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出砼面。

3、砼初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使砼上部结块，造成桩身砼夹渣。

4、施工中还会发生浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。

因此，施工要求中要严格确定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流动性，坍落度损失亦满足灌注要求。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， 避免埋下质量事故的隐患。

第四章 结论和展望

一、结论

引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多，各个环节都可能会出现重大质量事故。因此，在桩基工程开工前应做好各项准备工作，认真审查地质勘探资料和设计文件，实行会审和技术交底制度，做好现场试桩工作。

二、展望

1、 随着钻孔灌注桩各种技术的逐渐完善，它将会成为非常具有发展潜力的行业。     2、实行工程质量责任终身制度，加强了技术人员的责任心，将会使工程勘察、设计、施工质量有一个很大的提高。    3、由于市场经济的冲击影响，不断加大对该工程建设的从勘探、设计到施工的各种研究改进，拓展新的应用领域已成为一条必由之路。相信灌注桩在工程建设的各个方面将会大有作为。

参考文献：

1、许波;.谈钻孔灌注桩施工过程中的质量控制 [J].能源技术与管理，2004年05期

2、孙庆丰.钻孔灌注桩施工中常见问题及处理方法探讨.交通科技，2003(6)，24-25

3、李维平.钻孔灌注桩施工关键工序控制.岩土工程技术，2003(5)