桩基混凝土施工的质量控制

姚建军 马召耳

1浙江省台州市交通工程公司（317000） 2浙江省台州市公路管理局（318000）

目前国内的建筑工程、桥梁工程等大量使用桩基础，桩基础中主要是钻孔灌注桩和打入桩，由于受造价等因素的影响，钻孔灌注桩和打入桩很少使用钢管等其他材料，基本是混凝土。混凝土材料在工程中大量使用，但桩基础由于受力形式、施工方式的特殊，其混凝土的要求与其他混凝土（例如梁柱、桥面板等处）相比，就有其特殊要求，因此研究桩基混凝土施工的质量控制就有重要意义。

1 施工中常见问题

钻孔灌注桩与打入桩的混凝土施工方式有很大不同，因此二者在施工中遇到的问题就不同。

1.1 钻孔灌注桩

1.1.1 卡管

卡管往往发生在混凝土灌注开始时，只有极少数发生在灌注中途，其原因主要有[1]:

1）混凝土质量不合格:混凝土中混有卷曲铁丝等杂物；水灰比控制不当；骨料选配不好；混凝土粘聚性不好，易产生离析。

2）隔水塞卡住导管:隔水塞制作不合适；导管加工质量差；遇物卡住；导管干燥。

3）埋管深度过大:埋深过大，导管的灌注阻力增大，导管内的混凝土难以排出导管外。

4）导管漏水:导管接头处密封不好或因焊缝缺陷而漏水较多，使得沙石与水泥浆分离，导致卡管。

5）灌注时间过长:由于各种原因造成混凝土在导管中停留时间过长而初凝，因此卡管。

6）气温:温度过高或过低，都会阻碍混凝土在导管中的通行。

1.1.2 钢筋笼上浮

钻孔灌注桩在灌注过程中，钢筋笼上浮是较为常见的事故，迄今为止很少有一个工程的全部工程桩都未发生过钢筋笼上浮事故的。

1）混凝土质量差，易离析、初凝时间短、坍落度损失大；混凝土升至钢筋笼内一定高度，表层混凝土开始初凝，造成上浮。

2）操作原因:钢筋笼孔口固定不牢，抗浮钢筋断裂；混凝土面到达钢筋笼底部时，导管埋深浅，灌注量大，混凝土对笼的上冲力过大；导管埋深过大，混凝土上浮力变大；混凝土灌注速度过快，混凝土上浮力过大；混凝土灌注时间过长，混凝土初凝，导致上浮。

1.1.3 断桩

泥浆或水泥砂浆等混合物把已灌注的混凝土隔开，使桩的截面部分或全部受损，受损严重的称为断桩，轻微的称为夹泥。其主要原因为:

1）深孔或大直径灌注桩需要大量的混凝土，因此灌注时间长，混凝土表面可能会初凝，后面的混凝土漫过初凝混凝土，产生断桩。

2）混凝土卡管时，需往复提升导管，造成夹泥或断桩。

3）测深不准，误判混凝土面高度，使得导管离开混凝土面形成断桩。

4）由于停电或机械发生故障，停顿时间过长，造成夹泥或断桩。

5）首批混凝土存储量不够，造成混入泥浆。

6）护壁较差或外来扰动造成塌孔，形成夹泥或断桩。

1.2 打入桩

1.2.1 桩身混凝土养护不当

蒸汽养护时，温程没控制好，影响了混凝土强度，减弱了预制桩的抗锤击性。其原因有:一是桩身养护温度偏低或养护期不足，强度没有达到设计要求；桩身覆盖保护不良，局部混凝土受冻或干燥脱水，导致局部缺陷；预养期短而升温太快或温度太高，损害混凝土强度。

1.2.2 桩身混凝土质量缺陷

混凝土密实性差或孔隙率大，一般是因振捣不足、不匀导致的；较稀的混凝土，振捣过量时，会造成上、下分层，强度下降。

混凝土出现蜂窝，其原因有:混凝土配合比不准确；材料计量错误；拌合时间短，拌合不均匀，混凝土和易性差，振捣不密实；混凝土离析；模板问题造成漏浆。

孔洞形成的原因:混凝土中有泥块和杂物掺入，没按要求下料；下料太多，振捣不充分，形成松散状态。

1.2.3 桩身裂缝

桩身裂缝较小时，不会对打桩下沉和轴向压载产生影响；但裂缝较大时，可能在打桩时产生破坏，也会影响桩的耐久性。桩身裂缝产生的原因:混凝土预制桩自重弯矩较大，横向抗弯强度较弱，在吊放、运输过程中可能出现横向裂缝；离心工艺混凝土管桩纵向裂缝，主要是因温度应力造成的。

1.2.4 桩顶混凝土破损

桩顶是打桩时承受锤击力的部位，需承受连续的冲击。因此桩顶混凝土很容易产生破损，其原因有:

桩顶混凝土强度偏低,其原因有:水灰比不合理,用水量过大；混凝土浇筑时的施工顺序和振捣操作方法不当。

桩顶部分混凝土保护层厚薄不均，网片位置不准，桩顶倾斜不方正，这主要是因为施工操作不当。

2 施工质量控制

虽然施工问题多种多样，要保证完全不出事故很难做到，但是针对不同的施工问题，我们可以针对性的提出质量措施。

2.1 钻孔灌注桩

对于钻孔灌注桩，其施工质量控制措施可以归纳如下:

2.1.1 混凝土性能参数

现场所用水泥、砂、石子、添加剂等原材料均需有出厂合格证，经检测合格。石子的含泥量小于2%，以提高混凝土的流动性，防止卡管。粗骨料宜选用卵石，提高流动性。合理使用缓凝剂等添加剂，合理确定混凝土初凝时间。

应合理确定配合比，使得混凝土具有良好的保水性和流动性。坍落度也应合理控制，一根桩灌注时，坍落度不能一成不变，底部要坍落度大，顶部要坍落度小；温度高时，坍落度取大；成孔深，坍落度取大。

2.1.2 首批混凝土

首批混凝土非常重要，对桩的质量以及后续施工都有重要影响。混凝土灌注量与泥浆至混凝土面高度、混凝土面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5 m,所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。

2.1.3 卡管的控制措施

使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。水下混凝土必须具有良好的和易性，第一斗混凝土坍落度一般以控制在水下混凝土坍落度规范要求的高限为宜，适当控制石料用量，剪完后再按正常配合比拌合。

由于停电、时间过程等造成的混凝土初凝卡管,这种事故宜以预防为主，除了灌注前全面检查设备外，还要尽可能使灌注连续快速，灌注初期混凝土中掺入适量缓凝剂。

2.1.4 钢筋笼上浮的控制措施

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，控制导管埋深在1.5～2.0 m。当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，适当提升导管，以增加钢筋笼埋深，使得混凝土与钢筋笼的握裹力增大。如果已出现上浮，则尽快处理，防止继续上浮。

2.1.5 断桩的控制措施

成孔后，必须认真清孔，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超标。混凝土灌注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深。对于卡管或导管漏水，尽量不采用将导管提出的办法来处理。

2.1.6 桩顶混凝土不合格的控制措施

混凝土灌注时,桩顶应有一定的超灌高度，一般高出设计标高40～100 cm。

2.2 打入桩

对于打入桩，其施工质量控制措施可以归纳如下:

2.2.1 桩身混凝土养护不当的控制措施

浇水养护时，应适当延长潮湿养护时间；蒸汽养护时，应采用缓和的热养温程；由于养护问题导致强度偏低，要再补充浇水养护一段时间，促进混凝土强度重新增长。

2.2.2 桩身混凝土质量缺陷的控制措施

预制桩通常采用塑性混凝土，要求具有良好的和易性；若使用低塑性混凝土，应保证振捣效果；混凝土中应尽可能掺用减水剂或加气剂。

水平浇筑时，混凝土要竖直下料入模，防止石子分离。离心旋转成形时，应保持良好状态，旋转平稳，不出现跳砸。模板要密封严密，避免漏浆。出现质量缺陷时，应修补，然后再养护。

2.2.3 桩身裂缝的控制措施

采用螺纹钢筋,增强与混凝土间的粘结力，使裂缝分散，并要保证混凝土的设计强度。预制桩要按规定吊放、堆放，防止产生碰撞；混凝土管桩的生产，要尽可能减缓温度变化，缩小内外温差，减少温度应力，防止开裂。

2.2.4 桩顶混凝土受损的控制措施

认真执行混凝土配合比,严格控制水灰比，粗骨料采用碎石，灌注时从桩顶向桩尖连续进行，不中断。

钢筋笼用砂浆块三面绑扎牢固、垫好，振捣时，严禁触动钢筋；桩顶范围内，箍筋要加密，并加设三层方格网片。

固定模板，防止走位，防止变形，确保方正平整。

3 结论

通过对桩基中常见的钻孔灌注桩和打入桩在施工中常见问题进行归纳汇总，然后有针对性地提出了相应的质量控制措施。由此可以得出，只要严格按规范和设计要求精心组织施工，加强现场施工管理监督力度，严格建立现场技术管理体系以及质量保证体系,尤为重要的是在施工过程中要进行主动控制、预防为主，力求避免不必要的损失，其施工质量是可以保证的,并且可以取得良好的社会及经济效益。

[1]付祖良.钻孔灌注桩水下混凝土灌注技术研究与应用[D].武汉:华中科技大学,2006.

[2]王占军,李兆先.钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工的几个问题[J].建筑·建材·装饰,2008,9(4):79～80.

[3]李明,王新宇,赵青.水下混凝土灌注施工中出现的施工质量问题及防治措施[J].黑龙江水利科技,2008,36(5):70～70.

[4]展召库.混凝土预制桩的施工质量问题与防范治理措施[J].科技创业家,2012,(3):53～54.

[5]薛兴华.论钢筋混凝土预制桩的制作与施工[J].山西建筑,2014,30(15):76～77.