浅谈冲（钻）孔灌注桩施工常见质量问题及预防措施

2015-04-17阳水生

建材与装饰 2015年26期

关键词：清孔钻杆灌注桩

阳水生

（福建章诚隆建设工程有限公司）

浅谈冲（钻）孔灌注桩施工常见质量问题及预防措施

阳水生

（福建章诚隆建设工程有限公司）

本基础采用冲（钻）孔灌注桩基础，在施工过程中要穿过土层，穿过部分风化岩层，地质条件比较复杂，施工难度大，本文主要针对冲（钻）孔灌注桩施工过程中比较常见的质量问题进行分析，提出笔者的思考和建议，仅供参考。

冲孔灌注桩；施工过程；质量控制；常见问题解决

随着我国社会和经济的不断发展，建筑和桥梁建造事业也得到了相应的发展，为了满足人们生活的要求，对建筑工程中地基所具备的承重能力以及变形度都有严格的要求，为了达到这一标准要求，在建筑基础施工过程中，冲（钻）孔灌注桩被广泛应用，这种桩型的施工质量将直接对整个建筑工程的施工质量造成影响。在实际施工过程中，因为其施工位置较隐蔽、施工的地层也很复杂，所以常常会出现很多问题，一旦采取的处理方式不恰当，就会发生比较严重的安全事故，给建筑企业带来严重的经济损失。笔者通过结合自己的工作经验，具体分析施工过程中控制冲（钻）孔灌注桩施工质量的方法以及导致质量事故发生的因素和预防措施。

1　钻孔的垂直度达不到标准要求

1.1影响钻孔垂直度的原因

（1）场地不够平整或场地压实度不够。

（2）钻杆产生形变或者钻杆之间的接头间隙太大。

（3）钻头两边的板磨损程度不均匀，导致钻头所承受的压力不一致。

（4）钻进过程中碰到软土层与硬质土层的交界面层或者具有倾斜角度的岩面时，钻头所承受的压力不一致。

1.2能够合理控制钻孔垂直度的相关技术

（1）确保施工现场地面具备足够的压实度以及足够的平整度。

（2）对钻机的平整程度进行相关检测时，同时检查主动钻杆是否垂直，在整个钻进操作过程中一定要及时对主动钻杆的垂直度进行检查。

（3）仔细对钻杆、钻头以及钻杆的接头进行检查。

（4）当钻杆钻进的位置处于软土层与硬质土层的交界面或者处于倾斜角度的岩面时，一定要减慢钻进的速度，保证钻进时的压强不要过大。如果发现钻孔出现偏移的现象，第一反应就是回填黏土，当钻孔位置正常后再以缓慢的速度以及较低的钻压钻进去。

2　塌孔与缩径

2.1主要原因

引起这种现象的主导因素是地层太复杂、钻杆钻进时的速度不够慢、所采用的护壁泥浆性能不够高以及孔洞形成后没有及时灌入混凝土等。

2.2预防措施

当冲孔灌注桩必须要穿过厚度比较大的砂层以及砾石层时，一定要保证钻进的速度低于2m/h。如果孔内部的自然造浆不能与实际需求一致，必须在自然造浆中加入粉质黏土、烧碱或者木质素等，这样就可以有效地改善泥浆的性能，起到良好的护壁效果。另外，在通常情况下，一旦钢筋骨架安装结束，二次清孔完成就应第一时间将混凝土灌注进入，否则，也可能导致塌孔或缩径。

3　孔底部的沉渣厚度过大或者在进行混凝土灌注之前孔内部的泥沙含有较多砂

孔底部的沉渣厚度过大的原因除清孔的泥浆质量不合格外，采用的检测方式不恰当也可能引起错误地判断沉渣厚度。

要采用合适的检测方法来测量孔底部的沉渣厚度，首先应该检测出桩孔最终的准确深度，采用的测量方法应该选择测量钻杆长度的方式。

如果是在含有粗质砂、砾砂或者含有软石的地层进行钻孔操作，在条件允许的前提下，可以利用泵吸方式进行反循环式的清孔操作，如果想进行反循环式的清理孔操作，就必须利用前阶段黏度较高的浓浆进行孔洞的清理（泥浆比重控制在1.3以上），同时应确保流入桩孔内用于清孔泥浆的量，保证砂石颗粒可以正常地从孔口浮出。

在整个清理孔洞的过程中，一定要有专门的工作人员在孔口捞渣（通过所捞渣样对比及时分析孔内泥浆含砂量变化），同时通过对孔底部的沉渣厚度进行测量掌握孔底沉渣情况。

4　在水下进行混凝土灌注操作以及桩身混凝土的质量问题

4.1第一次进行灌注时，导管埋设的深度不符合标准

导管埋设深度的标准为：用来灌注的导管最底端距离孔底部的距离一定要在0.3～0.5m范围内，第一次进行灌注时，导管埋设的深度一定要大于1.0m。

4.2进行混凝土灌注操作时存在的堵塞管道的现象

进行混凝土灌注操作时，引起堵塞管道现象发生的因素主要包括：进行混凝土灌注操作时导管炸裂、所采用的导管底端离孔底的距离过小、当第二次的清孔工作结束之后没有及时进行混凝土的灌注、所采用的隔水栓不符合要求、混合配制的混凝土质量不合格、在进行灌注时导管埋设的深度太深（通常应控制在2～6m）等。

针对上述赌管原因通常采取以下方法进行预防：

（1）在进行灌注导管的安装之前必须有专人对导管进行检查，所使用的检查方法可以是外观观察与敲击听声相结合。

（2）在使用灌注导管之前，要检验其所具备的水密抗压能力以及接头抗拉能力，实验过程中，不能采用气压的方式来进行试验操作。

（3）应保证灌注导管的底端至孔底的距离为300～500mm。

（4）结束第二次的清孔操作之后，一定要第一时间将混凝土灌注进去，若出现某种特殊原因而延迟灌注混凝土的情况，必须重新进行清孔。

（5）在进行混凝土灌注时，导管的埋深不得过大，通常应控制在2～6m。

4.3灌注混凝土的操作过程中，钢筋骨架出现往上凸起的现象

4.3.1引发这种现象的主要因素

（1）混凝土初凝时间以及终凝时间不够长。

（2）清孔未彻底，孔内部的泥浆中含有较多悬浮砂粒（宜优先采用泵吸反循环清孔）。

（3）当混凝土灌注操作进行到钢筋骨架的最下部位时，若灌注混凝土的速率过快，就可能导致钢筋骨架出现往上凸起的现象。

4.3.2预防钢筋骨架往上凸起的有效手段

（1）在混凝土中加入适当缓凝剂，延迟混凝土初凝以及终凝时间。

（2）清孔时应有专人在孔口捞渣，以判断清渣是否彻底，同时优先采用泵吸反循环清孔。

（3）在进行混凝土灌注过程中，当所灌注的混凝土面层距离钢筋骨架最底端大约为1m时，及时减小灌注速率；当所灌注的混凝土面层距钢筋骨架最底端大于4m时，一定要将导管往上提，保证导管的底端比钢筋骨架底端高2m以上，之后就可以将灌注混凝土的速率恢复到正常值。

补充措施：把钢筋笼焊在护筒上。

4.4桩身的混凝土强度不够或者混凝土出现离析的现象

发生这种现象的主导因素是商混凝土站采用了不标准的混凝土配合比、运输过程搅拌不均匀以及所用水泥质量不合格造成。

预防措施：质检人员对于进厂的水泥质量一定要进行严格的检查，保证其质量合格，商混凝土站要合理使用混凝土配合比，合理控制搅拌过程的时间及运输过程搅拌频率，同时掺加适当外加剂确保混凝土的和易性不受影响。

4.5桩身混凝土含有残渣或者发生断桩的现象

4.5.1引发这些现象的主要因素

（1）第一次进行混凝土灌注操作时，灌注的量不足；未保证导管埋入首批混凝土内1m以上；

（2）在进行混凝土灌注时，无法有效控制拔管的长度；

（3）混凝土初凝至终凝时间不够长，或者是灌注过程所花时间不够短，这样很可能导致下层混凝土已初凝甚至终凝，最终发生桩身混凝土含有残渣的现象；

（4）进行清孔操作阶段时，清孔未彻底，孔内部泥浆层面上悬浮较多的砂粒。

4.5.2预防这些现象的主要手段

在进行混凝土灌注施工时，一定要确保导管埋入混凝土深度在2～6m的范围内（埋入首批混凝土1m以上），整个灌注过程一定要派专人进行拔管操作的指挥，应进行所灌注混凝土的理论计算值与实际测量孔内部的混凝土面层高度相比较，在两个结果中选取较低的数值来调整拔管的长度；另外，整个混凝土灌注过程所用时间应比混凝土初凝时间的1.5倍小。

4.6桩顶的混凝土密实度不够或者强度不符合标准

4.6.1引发这些现象的主要因素

（1）超灌高度偏小。

（2）混凝土中所含的浮浆量过大。

（3）所测定的孔内混凝土面标高不够准确。

4.6.2预防这些现象的主手段

（1）应确保实际桩顶标高比设计桩顶标高高0.5～1.0m。

（2）应对桩顶端10m范围内的混凝土配合比进行合理的调整，增加碎石的量，这样就能有效减少桩顶浮浆的含量。

（3）在即将结束混凝土灌注时，测量孔内混凝土面标高时应选择硬杆筒式取样的方式进行。

当然，冲（钻）孔桩施工质量问题远远多于本文所述，我国现阶段，在进行桩基施工的整个过程中，多数项目缺乏较合理的施工质量管理，使得施工质量得不到可靠保证，随着社会的进步，灌注桩施工过程所采用的工艺正在逐步得到改善，但在实际施工中，因为采用施工工艺不恰当而引发的施工质量问题也经常发生，所以，只有科学合理地使用施工方式和相关的工艺，才能保证冲（钻）孔桩施工的质量，从而确保整个建筑工程基础的质量。