浅析桥梁钻孔灌注桩施工监理控制要点

刘宪波　王振峰　潘永权

【摘 要】结合笔者多年的工程实践经验就钻孔灌注桩施工控制进行叙述，钻孔灌注桩属于地下作业，质量具有隐蔽性，在施工过程容易出现质量问题，监理人员必须重视施工全过程质量监控。希望通过叙述，为今后在桥梁钻孔灌注桩施工质量的监控提供借鉴与参考。

【关键词】钻孔灌注桩；施工监理；控制措施

钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形式，广泛应用于公路桥梁及其它工程领域，具有施工简便、成本适中、适应性强、承载力大等优点。本文就施工中易出现的质量问题：坍孔、缩孔、断桩、钻孔偏斜、桩底沉渣过多、钢筋笼上浮出现的原因，监理过程中的监控重点和一般处理方法进行探讨。

1 坍孔

在钻孔过程中，如果出现钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣明显增加，而进尺慢或停止，就表示有坍孔。一旦坍孔，钻孔就无法进行，易造成掉钻，埋钻事故。

1.1 引起坍孔的原因

（1）在松软砂层中成孔速度太快，泥浆护壁来不及形成泥膜，泥浆浓度和密度不足，起不到可靠的护壁的作用。（2）护筒深度不够，下端孔口处过于软弱，在孔内水压力下产生漏水。（3）钻机直接触及护筒，由于振动使孔口坍塌。（4）水头太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔，清孔操作不当，供水嘴直接冲刷孔壁，清孔时间过久或清孔后停顿时间过久。（5）施工过程中钻锥升降不平稳，来回摆动碰撞孔壁，冲击钻孔时冲程过高，钻锥强烈振动；清孔排渣时钻锥起落位置离空口位置太近，对孔壁造成振动冲击；钢筋笼吊放时顶撞孔壁等操作不当引起坍孔。

1.2 监理控制重点

（1）督促施工单位提高泥浆质量，选用相对密度、粘度、胶体率较大的泥浆，如果钻孔土质是粉质砂土或亚粘土应增加粘土来制浆；（2）增加护筒的埋置深度，使护筒底端不漏浆，确保孔内水压力大于孔外，增加孔壁侧压力。（3）清孔时要保证孔内必要的水头高度。供水管最好不直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁。（4）为避免钻孔触动孔壁周围的土壤，在施工中施工人员要严格按施工规范进行施工，经常校正钻机的中心位置和垂直度，确保钻机垂直钻进，避免在钻孔时触动孔周围的土壤。同时，钢筋笼沉放应选用吊机垂直沉放，避免碰撞孔壁。

1.3 处理方法

（1）如果发生的孔口坍孔能用加大泥浆浓度来控制水位差，能使孔壁不再坍塌即可；如果不能停止时，当发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并立即回填钻孔，重新埋设深埋护筒，并将护筒周围土夯实填密实重新钻孔。（2）如果发生孔内坍孔时，回填砂和粘土混合物，待回填物沉积密实后再进行钻进。

2 缩孔

产生孔径小于设计孔值现象称为缩孔，缩孔产生钢筋笼保护层过小及降低桩承载力的质量问题。

2.1 引起缩孔原因

（1）钻机补焊不及时，严重磨损的钻锥钻出的比设计桩径稍小。（2）钻进土层中有软粘土，遇水膨胀后使孔径缩小。（3）清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，在加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。（4）孔中水头下降，对孔壁静水压力减小，导致局部对孔壁土层失稳坍塌，造成桩身夹泥或缩径。

2.2 监控重点

（1）经常检查钻具尺寸，并督促施工单位及时补焊或更换锯齿，有软素土时，采用失水率小的优质泥浆。（2）清孔时，要做到清渣而不清泥，防止清孔后浇的混凝土过程中局部坍孔，导致缩径产生。

2.3 处理方法

如果产生缩径，采用钻具上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。

3 断桩

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开使混凝土变质或截面受损，从而使桩不能满足受力要求。

3.1 形成原因

（1）首灌混凝土量不足，不能埋注导管底部，从而形成断桩。（2）混凝土坍落度过小或石料粒径过大，导管直径过小堵管，当处理不好不得不提导管时形成断桩。（3）导管口渗漏使泥浆进入导管。（4）导管埋置深度不足，拔导管时，导管底脱离混凝土面，形成断桩。

3.2 监控重点

（1）一定要复核首灌混凝土的量是否准确。（2）对拌制混凝土的粗集料要控制好，最大粒径不得超过40mm，不得大于导管内径的1/6～1/8，选择合理内径的导管。（3）对混凝土灌注所用的导管，应督促承包人做密水承压和接头抗拉试验，以防导管漏气。（4）在灌注混凝土的过程中，严格控制导管埋置深度2m～6m。

3.3 处理方法

（1）断桩后能提钢筋笼的迅速提出钢筋笼，用冲击钻将已灌注的混凝土冲碎，重新灌注新混凝土。（2）断桩在地表以下5m～10m之内的，可开挖再接桩。（3）断桩在无条件进行现场处理或无法处理的，可报告设计单位，由设计单位提出补桩方案，在原桩两侧补桩。

4 钻孔偏斜

现场钻成的桩孔，垂直度不竖直，倾斜度不符合要求或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜。会使钻孔灌注桩施工时钢筋笼难以吊入，以造成桩的承载力小于设计要求。

4.1 形成原因

（1）桩机本身未竖直，平台未水平。（2）扩孔较大处钻头摆动偏向一方。（3）钻机产生不均匀沉降。（4）钻杆弯曲，接头不正。（5）在钻孔过程中遇大孤石或探头石。

4.2 监控重点

（1）检查钻杆、钻架的垂直度，不符合要求，及时调整。（2）加大桩机支撑面积，使桩机稳固，并保证桩机水平台水平。（3）严格要求按规范要求配备钻杆。

4.3 处理方法

在偏斜处钻头上下反复扫孔，使孔正直。

5 桩底沉渣过多

经过一段时间孔内沉渣沉淀后，孔内标高已达不到设计标高

5.1 形成原因

（1）泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。（2）没有及时观察土层的状况，造成局部泥浆同土层不相适应，并没有及时调整泥浆成分，造成孔壁坍塌。（3）未进行二次清孔或清孔不干净。（4）钻孔完毕后，用检孔器检查时，强行放下，或钢筋笼吊放过程中碰撞孔壁使泥土塌落桩底。（5）清孔后，待灌时间太长，导致泥浆沉积。

5.2 监控重点

（1）检查泥浆比重以及孔底沉渣厚度。（2）检查钻孔深度

5.3 处理方法

（1）使用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。（2）下放钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔。

6 钢筋笼上浮

在灌注混凝土时，钢筋笼固定不住，出现往上浮起的现象。

6.1 形成原因

（1）当混凝土灌注到钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距钢筋笼仅1m左右的距离，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。（2）由于混凝土灌注自钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇筑时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。

6.2 监控重点

（1）灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇筑标高和导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提自钢筋笼底端以上。（2）当发现钢筋笼上浮时，应立即停止浇筑，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，提升导管后再进行浇筑，上浮现象即可消除。

6.3 处理方法

发现钢筋笼有上浮迹象时，可适当加压，以防止继续上浮。

7 结束语

由于各工程的情况不同，施工人员的操作水平差异，工程条件优劣，设备完好不同等主客观条件不一样，这些质量问题往往使成桩难以满足设计要求，且补救困难，不能完全通过事后检查来判断存在的问题，必须加强施工准备、成孔、清孔、下钢筋笼、灌注水下混凝土等施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效预防措施，才能保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。

[责任编辑：汤静]