小孔径钻孔灌注桩施工中常见问题分析及防治措施

陈欢

摘要：小孔径钻孔灌注桩是中低层建筑中常用的基础形式，结合小孔径钻孔灌注桩的施工实践经验，简要分析小孔径钻孔灌注桩施工过程中的常见问题、成因及相应的防治措施。

关键词：小孔径钻孔灌注桩 常见问题 原因分析 防治措施

随着建筑行业的持续发展，工程项目对于地基承载力的要求越来越严格。钻孔灌注桩虽然构造简单，但是具有良好的承载力，且施工中操作便捷，无振动和噪音，这使得钻孔关注桩一直被广泛应用在建筑工程中。中低层建筑对于桩基的单桩承载力没有特殊的要求，因而可应用小孔径的钻孔灌注桩施工。在施工建设中，桩径400mm～500mm的小孔径钻孔灌注桩承载力都能达到400KN～600KN。在安徽省芜湖火车站东广场地下空间工程施工中，主体工程共设计5446根钻孔灌注桩，其中桩径为600mm的多达5326根。笔者结合工作经验，通过下文分析总结小孔径钻孔灌注桩施工中常见的问题及质量控制要点。

1 钻孔过程中出现的问题及处理

1.1 孔位偏斜

1.1.1 原因分析

①场地未整平，钻架安装后未做调整，地面不均匀沉降，致使钻机转盘底座不平而倾斜。②钻进时遇孤石或障碍物，以及在岩石倾斜或软硬土层交界部位，钻头不均匀受力致使钻进方向偏移了原定方向。③钻杆连接处存在弯曲等质量缺陷，使得钻头与钻杆相互错位。

1.1.2 防治措施

①钻进前整平场地，轨道枕木宜均匀着地；钻机的转盘中心必须对准钻架上起吊滑轮，钻头与钻杆错位小于20cm。②在不均匀地层中改用钻杆刚度大、自重大的钻进。如遇孤石、倾斜岩石或不均匀地层，宜慢速钻进。③为避免钻进方向偏移了设计要求，可在钻进设备上配装导正装置。④钻进过程中如发现钻孔偏斜，可在孔偏斜处吊住钻头，反复扫孔使孔正直，对倾斜严重的钻孔，应加填粘土超孔偏斜处0.5m以上，待沉淀密实后再钻进。

1.2 缩孔

1.2.1 缩孔是指孔径小于设计孔径，其原因分析

①塑性土膨胀。②钻锤磨损过甚未及时补焊。

1.2.2 防治措施

①可在缩孔位置吊住钻锤上下反复扫孔，以扩大孔径，并在扫孔完成后及时灌注混凝土。②钻锤磨损过甚应及时补焊。

1.3 孔壁坍塌

1.3.1 孔壁坍塌在灌注桩施工过程中是常见事故，其原因分析

①护壁泥浆密度、浓度达不到护壁要求。②在砂层或粗砂层中埋设护筒，埋深及埋设位置不合理。③快速成孔后不能及时在孔壁上形成泥膜。④清理钻渣和吊放钢筋笼时与孔壁发生过碰撞。⑤清障或形成较大空洞时孔壁漏水造成坍孔。⑥成孔后到混凝土浇筑之间的停顿时间过长。

1.3.2 防治措施

①钻进时如遇松散砂土层，首先控制进尺，并根据现场条件及时调整泥浆密度、粘度及胶体率。②将护筒底部贯入粘土中0.5m以上。③成孔速度要根据地质条件而定。④加强钢筋笼的制作、吊装等作业。⑤孔口坍塌后先掌握坍孔位置，然后用砂和粘土混合物回填坍孔至原位以上1～2m；严重的坍孔宜全部回填，待砂石沉积密实后继续钻孔。

1.4 掉钻落物

1.4.1 其原因分析

①卡钻时强扭。②钻杆疲劳断裂。

1.4.2 防治措施

①开钻前清除孔内杂物。②经常检查钻具、钻杆、钢丝绳和联结装置。

2 水下混凝土灌注中出现的问题及处理

2.1 卡管

2.1.1 卡管现在也是诱发断桩的重要因素之一，其原因分析

①由于有的机械配料不及时校核，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出的混合料和易性较差。②导管直径过大，由于是小孔径桩，容易挂到钢筋笼。

2.1.2 防治措施

①严格控制混凝土配合比，及时检查坍落度。②缩短灌注时间。③使用内径为250mm～300mm的导管。④勤测灰面深度，保证导管埋深情况下，勤拆导管。

2.2 钢筋笼上浮

2.2.1 钢筋笼上浮是施工中遇到的难题之一，其原因分析

①钢筋笼放置初始位置过高，导管在混凝土中埋深过多（大于6m），混凝土从导管下口流出后，大部分混凝土向上返推动导管外围混凝土整体顶升，同时带动钢筋笼上浮。②由于钢筋笼制作质量不佳，主筋向笼内弯曲，此时如果导管不居中很容易与法兰盘接头挂钩，造成钢筋笼上浮。③由于混凝土灌注时间太长，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力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管下口流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上浮。

2.2.2 预防措施

①钢筋笼初始位置定位准确，与孔口固定牢固；严格控制导管埋深，一般保证1.5～2.0m，控制灌注速度和灌注时间。②保证钢筋笼质量，在制作、堆放和吊装钢筋笼时采取必要措施，保证钢筋不弯曲，主筋底部适当向外弯曲，下导管对中准确，保证导管钢筋不挂钩。③当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注。如埋深准确则应立即加固钢筋笼，可将导管下降一些，导管边下降边移位，直至挂钩脱离后，再提升。

2.3 断桩

2.3.1 其原因分析

①由于浇筑混凝土时没有掌握好导管埋深，造成导管拔漏。②第一斗混凝土量太少，导管没有被混凝土埋上。③混凝土供应跟不上，使混凝土浇注中断时间过长。④提升导管时碰撞钢筋笼，使孔壁土体混入混凝土中。⑤导管没扶正，接头法兰挂住钢筋笼。

2.3.2 防治措施

①准确计算和控制导管埋深；导管埋深不超过6m，控制在1.5～2.0m，避免导管提出混凝土面。②第一斗混凝土必须保证导管埋入0.8m以上。③混凝土浇注时必须保证混凝土供应连续施工，灌注时间按初盘混凝土的初凝时间控制。④如果导管接头法兰挂住钢筋笼，可将导管下降一些，导管边下降边移位，使导管与钢筋笼脱离。

3 灌注成桩后发现的质量缺陷及处理

3.1 桩全长小于设计要求

混凝土灌注终孔阶段对桩顶高程控制不当是导致桩顶高程不达标主要原因。开外基坑后，将混凝土以上的浮渣和松散混凝土清理干净，通过人力夯平顶面，而后安装护筒，开挖桩孔进行接长。接长部分桩孔直径宜超过设计值40cm，深度从平整后混凝土面向下至少为接长部分桩孔直径的1倍。接长部分混凝土强度应该比设计要求高一级，另外，应该严格按施工要求对新旧混凝土的接合面进行接槎处理。

3.2 桩体混凝土不连续

灌注阶段，孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层破坏了钻孔桩混凝土的接续性。施工单位发现这一现象后应该及时同设计单位共同商讨控制措施。可尝试通过桩底部压浆或高压注浆来解决钻孔桩底部混凝土夹渣的问题。

4 结束语

小孔径钻孔灌注桩施工工序繁多，灌注期间难以全面把控施工质量，因此要求质检单位必须亲临现场进行质量监督，所有参见单位、部门和个人应该有严禁的质量控制观念，施工中严格按照规范认真操作。另外，前期准备工作对于工程质量控制也至关重要，工程部门应该提前编订施工安全、质量、环保等操作规范，动态监控施工过程，确保每一道工序都符合规范和要求，在保质保量完成施工任务的同时做好安全管理，确保施工“零事故”。

参考文献：

[1]黄强等.建筑桩基技术规范（JGJ94-2008）[M].中国建筑工业出版社，2008：46-54.

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[3]张建红.钻孔灌注桩施工中的问题及处理措施[J].山西建筑，2009：126-127.endprint