桥梁钻孔桩施工常见问题成因及防治措施

杨青

【摘要】钻孔灌注桩成孔技术要求高，灌注砼施工过程工序环节，工艺复杂，工作量较大，并需在短时间内快速完成水下砼灌注施工，过程控制受人为因素影响较大，稍有疏忽，就难免出现质量缺陷，造成病桩或断桩等质量事故，影响整个桥梁的质量及使用寿命。本文分析了桥梁钻孔灌注桩施工中存在的一些问题及问题产生的原因，并提出防治措施。

【关键词】桥梁；钻孔灌注桩；问题；措施

1、护筒周边冒水

在陆上钻孔灌注施工过程中，护筒外壁有水冒出，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

1.1 原因分析：埋设护筒的周围土不密实，或护筒内外水位差太大，或钻头起落时碰撞护筒。

1.2 防治措施：埋设护筒时要按护筒大小人工开挖，不得使用挖掘机等机械，保证护筒高出水面1～2m；在护筒适当高度开孔，使护筒内保持1～1.5m的水头高度；发现护筒周边冒水时，应立即停止，用粘土在四周加固。

2、孔壁坍陷

钻进过程中，如发现护筒内泥浆面不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。

2.1 原因分析：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封。钻进速度过快、成孔后待灌时间长和灌注时间长均会引起孔壁坍陷。

2.2 防治措施：在松散易坍的土层中，适当加深护筒，用粘土密实填封护筒四周；使用优质泥浆，保证泥浆的比重、粘度和胶体率，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，钢筋笼接长时要加快进度；成孔后，待灌时间一般不应大于3h，并控制灌注速度，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

3、地表塌陷

钻孔桩施工过程中孔口周围地面大面积塌陷造成护筒移位、桩机倾斜甚至护筒坠落、桩机倾覆、人员伤亡的现象。该现象多见于地下岩溶发育地区。

3.1 原因分析：由于地下岩溶发育，覆盖层为透水层，地表水下渗穿过覆盖层进入溶洞，将覆盖层细粒土携带一同进入溶洞，经过长期搬运覆盖层内将会产生大量空洞，造成覆盖层土质疏松，承载力、粘聚力均受到破坏或钻孔位于人工填土修筑的平台之上，填土未经充分壓实。

3.2 防治措施：钻孔桩施工平台一定要碾压密实，认真分析设计图纸，确定溶洞位置，在附近备足回填用片石、粘土、泥浆、回填用机械，一旦孔内浆面下降应迅速将钻头提出空口，立刻组织回填，如浆面下降速度过快来不及回填则用泥浆泵抽取备用泥浆进行补充，边补浆边回填，直至浆面不在下降。

4、钻孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

4.1 原因分析：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物以及入岩后遇到“斜岩”等情形均易造成钻孔偏斜。

4.2 防治措施：对于回转钻机或旋挖钻机：安装时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20mm；进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档；对于冲击钻机：安装钻机时要平整夯实好作业平台并在钻机下面垫设方木，发生偏孔后必须回填至偏空位置以上，钻孔前一定要摸清偏孔方向，爆破的目的就是破除硬岩，使孔底本已发生倾斜的岩面回归水平甚至向反方向倾斜。

5、缩孔

缩孔即局部孔径小于设计桩径。

5.1 原因分析：在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，以及遇到流塑状粘土地层容易产生缩孔现象。

5.2 防治措施：适当加大钻头尺寸；缩短成孔至灌注之间的间隔时间。缩孔现象一般是在钻进过程及成孔后的时间段内缓慢产生的，因此要尽量缩短造孔及安装钢筋笼、导管的时间，搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，钢筋笼接长时要加快进度，尽可能缩短沉放时间。并且在安装钢筋笼之前必须严格检查孔径一旦出现缩孔，采用钻头上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

6、导管堵塞

灌注混凝土时，经常发生导管堵塞，问题虽小，但麻烦很大，一旦导管堵塞将导致断桩。应引起足够重视。

6.1 原因分析：初灌时，隔水栓堵管；导管气密性不合格，在巨大压力下混凝土拌合物中的水泥浆从导管接口处挤出造成管内混凝土干涩、结块堵塞导管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而堵管；导管进水造成混凝土离析等。

6.2 防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相匹配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出；在施工过程中，应加强混凝土供应及时，缩短混凝土间隔时间。现场必须有技术员对混凝土的和易性及坍落度控制，由于长距离运输混凝土可能会发生离析、泌水，因此每车混凝土灌注前必须做坍落度试验并目测其和易性，一旦发现混凝土有离析、坍落度不符合要求必须禁止使用，否则堵塞导管后果不堪设想。

7、钢筋笼上浮

在混凝土浇灌过程中，钢筋笼整体上浮现象。

7.1 原因分析：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮。

7.2 防治措施：精确测量护筒顶高程，计算吊环长度，钢筋笼初始位置定位；在保证灌注质量情况下加快灌注速度，防止顶层进入钢筋笼时流动性变小；在桩长较短、钢筋笼重量较轻情况下严格控制坍落度，最好在200mm-220mm之间，混凝土坍落度小是造成钢筋笼上浮主要原因；灌注过程中，应随时掌握浇注的标高及导管埋深，当混凝土拌和物上升到骨架底口以上4m时，提升导管，使其底口高于骨架底部2m以上方可以逐渐加快混凝土灌注速度。

8、断桩

桩体混凝土不连续，中间被泥浆等疏松体及泥土填充形成间断桩。

8.1 原因分析：导管“悬空”过大，混凝土被泥浆稀释，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；浇注混凝土时，导管提升速度过快，使得导管口露出混凝土面，或因停电、待料时间过长等原因造成夹渣出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开，以及混凝土和易性不好或导管气密性差造成导管堵塞导致灌筑中断的现象。

8.2 防治措施：成孔后必须清孔，一般是采用优质泥浆，冲孔时间应根据孔内沉渣而定，清孔过程中泥浆比重由大变小缓慢进行，如果调浆过快容易造成清孔不彻底，造成灌桩时混凝土夹渣；清孔后要及时灌注，避免孔底沉渣超过规范；灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确计算封底混凝土用量，确保首次灌注下去后能够埋住导口一米以上；浇注过程中，严格控制混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求；灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。

结语

随着国家大规模基础设施建设的推进以及技术标准的不断提高，钻孔灌注桩普遍得到采用，工程技术人员应在施工过程中对以上问题引起足够重视并加以防治，避免给建筑工程实体质量带来危害，以延长建筑物使用寿命，减少由此带来的不必要的建筑物维修费用，避免因工程质量问题产生的人民生命财产的损失。

参考文献

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[2]张庆芳.冲击钻成空的施工方法及难点处理[J].山西建筑，2007，05.