旋挖桩施工常见质量问题分析及控制

彭振妹

(广东创成建设监理咨询有限公司,广东 广州)

旋挖桩施工常见质量问题分析及控制

彭振妹

(广东创成建设监理咨询有限公司,广东 广州)

旋挖桩一般是指由旋挖钻机施工的钻孔灌注桩，旋挖桩有成孔速度快、施工效率高、适应地层较广泛、低噪音、对环境污染小等优点，近年来在我国建筑建筑工程中得到广泛应用。但在在过程中，经常也会出现一些质量问题：缩径和塌孔、孔底沉渣过厚、堵管、断桩、钢筋笼上浮等。针对上述问题，必须对原因进行分析和采取相应的防治措施。

旋挖桩 质量问题 控制

1 引言

旋挖桩机的钻头通常为筒式钻头，底部带有活门，利用钻头的回转在土层中钻进及破碎岩层，将钻进过程中的土或破碎的岩石装入筒内，通过钻机提升装置将钻筒提出孔外，卸出筒内土或石，如此循环钻进——取土——卸土的过程，钻进达到设计深度，清除孔底沉渣后，随后放入钢筋笼，浇注桩身混凝土。在整个施工过程中，必须对旋挖桩的质量问题进行分析并采取控制措施，保证施工质量。

2 常见质量问题分析及控制

2.1缩径和塌孔

原因分析：①缩径：旋挖桩施工是先成孔，后成桩，后施工的桩在旋挖钻进过程中必然会通过孔壁周围的土体对相邻已浇筑的桩产生动压力。先施工的桩混凝土浇筑的前期，桩身混凝土的强度很低，极易受相邻后施工桩的影响产生缩径现象。②塌孔：泥浆选择不当，泥浆比重不稳定、相对密度不够；护筒直径偏小、长度不够；由于旋挖钻机的圆柱形钻头在提出泥浆液面时会使钻头下局部空间产生“真空”，同时由于钻头提升时泥浆对护筒下部与孔眼相交部位孔壁的冲刷作用，很容易造成护筒底孔壁坍塌；水头压力小或出现承压水；钻头钻速过快或空转时间太长都易引起钻孔下部坍塌；成孔后待灌时间和灌注时间过长，补浆不及时。

控制措施：①采取跳挖的方式，使先施工的桩身混凝土达到一定强度，降低因距离过近对桩身质量造成影响，是防止成孔过程中对周边桩造成缩径的一项重要的防治措施。②根据土层不同选配与之相适应的泥浆，严格控制护筒加工材料、质量、尺寸等；要把护筒下牢并与孔位同心，如地下水位变化大，采取升高护筒的办法，增大水头；松散地层钻进时，适当控制钻进速度，提钻速度要均匀；补浆要及时，要尽快灌注，灌注时间不超过3.5小时。

2.2孔底沉渣过厚

原因分析：钻进达达到到持力层后清孔不彻底；清理钻孔后，长时间没有混凝土浇筑，导致泥浆沉积；在将钢筋笼放入钻孔时，位置未对准，导致钢筋笼和孔壁碰撞，将大量泥土带入桩底；清孔时泥浆注入量不足或者泥浆比重过小而难以将沉渣浮起，都可导致孔底产生过厚的沉渣。

控制措施：当正常钻孔达到持力层后，采用专用清渣钻头进行桩端沉渣清理。在清孔施工过程中优先采用优质泥浆，严格控制泥浆粘度和比重（严禁直接用清水置换），利用水泵进行浊水循环，使沉渣浮起，当沉渣厚度达到规范要求，方可浇筑混凝土。在浇筑混凝土时，初始混凝土浇筑量加大，以提高混凝土初灌时对孔底沉渣的冲击力。将钢筋笼吊入孔中时，钢筋笼垂直缓放入孔，防止钢筋笼碰撞孔壁。

2.3堵管

原因分析：由于混凝土本身的原因，开盘砼坍落度过小或拌和不均匀，以及运输途中产生离析等原因，流动性差，导致粗骨料相互挤压密实而堵塞导管。灌注过程中，导管接缝处密封不严渗漏，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗骨料集中而造成导管堵塞；灌注时间过长，上部砼近初凝，泥浆中残渣不断沉淀，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内；导管清洗不到位，内壁粘结砼，使导管孔径太小造成堵管；浇筑过程中埋管过深，导管内混凝土流速太慢，也易造成导管堵塞。

控制措施：加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的和易性，混凝土坍落度宜采用18cm～22cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋入深度。在混凝土车卸料前必须高速运转将混凝土充分搅拌均匀。

每段管连接时，确保其接头牢固和密闭性，防止渗漏。每次浇灌混凝土后，将管清洗干净，避免砼在管内壁粘结，以备下次使用。

缩短混凝土浇灌时间。灌注前仔细检查检修浇筑机械，尽量避免发生故障；并准备备用机械，发生故障时，立即使用备用机械；出现故障而使浇筑暂停时，可在混凝土中掺加缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

导管在混凝土面的埋置深度宜保持在2m～4m，不宜大于5m，使管内混凝土保持正常流速。

当堵管已经发生，若堵塞部位在导管上部时，可使用钢筋疏通。若堵塞部位在导管下部时，可上下抖动、振击导管使砼下落；也可以采用二次埋管办法，在导管底端加底盖阀，插入砼面下1.0m左右，导管料斗内注满砼时，将导管提起约0.5m，底盖阀脱掉，即可继续进行水下砼浇注施工。

当因灌注时间过久，孔内的首批混凝土已初凝，导管内堵塞有混凝土时，应将导管拔出，重新将钻机就位，先利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻碎清出，拔出钢筋笼，然后用粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。

2.4钢筋笼变形

原因分析：钢筋笼在堆放、运输没有严格执行规程，支垫数量不够或位置不当，造成变形。钢筋笼长度太大，钢筋笼在吊运过程中由于吊点布置不合理而产生一定的挠曲，从而导致某些钢筋发生变形现象。或者钢筋笼的箍筋可能存在配筋不足或间距过大的问题。

控制措施：为控制钢筋笼变形,设计时应该注意钢筋笼箍筋的间距是否符合要求。钢筋笼在运输和吊放过程中，每隔2.0m～2.5m设置加强箍一道，并在钢筋笼内每隔3m～4m装一个可拆卸的十字形临时加劲架，在钢筋笼吊放入孔后再拆除。吊运时，根据现场实际情况，通过计算确定吊点个数及位置。应采用多点吊运，避免单点起吊。对在运输、堆放及吊装过程中已发生变形的钢筋笼，应进行修理后再使用。

2.5钢筋笼上浮

原因分析：所浇筑混凝土的坍落度过小，混凝土快速下沉，产生的瞬时反冲力易使钢筋笼发生上浮现象。如果钢筋笼自重太轻，也会被混凝土顶起导致上浮。导管在混凝土中埋置深度过大或导管发生挂笼现象,也易使钢筋笼上浮。

控制措施：混凝土浇筑前抽查坍落度，坍落度符合要求后方可浇筑。在定位钢筋骨架顶端的顶吊圈下面插入两根平行的工字钢，将整个定位骨架支托于护筒顶端，将工字钢及定位筋的顶吊圈焊于护筒上，以抵抗钢筋笼上浮力，防止钢筋笼上浮。当浇筑进行到混凝土面接近笼底时，控制好混凝土浇灌速度，尽可能减少混凝土对钢筋笼的冲击力。每浇筑一斗混凝土，检查一次导管埋深，直到钢筋笼埋牢后恢复正常埋置深度。导管钩挂筋笼时下降转动导管后上提。

2.6断桩

断桩是指成桩后，桩身中部没有混凝土，夹有泥土，整个桩中间似断开现象。

原因分析：①混凝土较干，骨料太大或未及时提升导管以及导管位置倾斜等，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断。②混凝土搅拌站出现故障，排除故障超过规定时间，使混凝土灌注中断，灌注的时间过长。③导管挂住钢筋笼，导管提升过快造成导管底部高于混凝土面等。

控制措施：①混凝土采用输送泵浇筑，坍落度为 18mm～22mm，石子粒径控制不大于20mm。②边灌混凝土边拔套管，做到连续作业，一气呵成。灌注时要勤测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。③钢筋笼主筋接头焊平，导管法兰连接处罩以圆锥形白铁罩，底部与法兰盘大小一致，并卡住套管头，避免提导管时，法兰盘挂住钢筋笼。

3 结语

综上所述，在旋挖桩施工往往存在上述质量问题，专业技术人员在施工前要认真调查了解施工现场实际情况，认真了解地质勘察报告、设计图纸及有关验收规范，检查机械设备的关键部位；施工过程中严格把握和掌握技术要点，在施工中不断积累经验,进一步汲取先进的技术和工艺，对施工过程中可能会发生的问题及时进行分析处理，严格管理强化过程工序质量控制，旋挖桩施工质量问题是完全可以避免的。

TU75

B

1007-6344（2015）02-0153-01

彭振妹，女，身份证号：511202198208201700，大学本科。