钻孔灌注桩施工质量通病原因分析及控制措施

孟庭伟

中交天和机械设备制造有限公司

钻孔灌注桩施工质量通病原因分析及控制措施

孟庭伟

中交天和机械设备制造有限公司

钻孔灌注桩以其适用多种复杂地质、承载力高等独特的优点，在桥梁、基坑工程中得到了广泛的应用，是工程建设领域中一种常见的基础形式。但由于施工环节多，工艺复杂，施工水平差异等原因，经常会出现坍孔、钢筋笼上浮、断桩等质量问题。本文从成孔、钢筋笼制作安装及灌注混凝土三个方面分析质量问题产生的原因，并给出了相应的预防控制措施。

钻孔灌注桩；质量通病；控制措施

随着国民经济的发展，钻孔桩在城市建设领域中的应用越发广泛。钻孔灌注桩的质量问题时有发生。由于钻孔灌注桩的施工是在水下操作，无法观察施工全过程，无论哪个环节出现问题，从原因分析到提出处理方案直到事故处理完毕，都会造成较大的人力、物力和财力的损失，以致对整个工程的质量及进度造成严重影响。本文对钻孔灌注桩施工质量通病原因进行分析并提出控制措施，旨在提高施工技术水平，加强质量控制，有效的把工期控制在合同工期内。

一、钻孔灌注桩施工技术流程

平整场地→测量放样(埋设护筒)→钻机就位并制备泥浆→钻进成孔→清孔并检查成孔质量→下放钢筋笼→导管清孔→水下混凝土灌注→检查质量拔出护筒

二、成孔过程中产生的质量问题

1.坍孔：钻孔桩钻进过程中，如发现泥浆有漏失现象或泥浆表面不断出现气泡，则表示有坍孔现象产生。

造成坍孔的原因有：护筒埋深不够，土质较松散，护壁泥浆的粘度和浓度不足发挥不了护壁作用。钻进速度太快或停留一处空钻时间太长。清孔后未及时浇灌混凝土。

2.斜孔：桩孔垂直度大于1%。

造成斜孔的原因有：钻杆垂直度偏差大，钻头结构偏心，孔内有障碍物或地质软硬不均，使钻进过程中产生偏斜。

3.缩颈：在桩体的施工过程中，桩的四周土体产生膨胀造成缩颈现象的发生。此类情况发生，要及时采用优质泥浆控制失水。如果是在成孔时发生，要加大泵量促使其迅速成孔，在成孔完成后孔壁上会出现一层泥皮，MI-JTL壁即不会出现渗水现象也不会使膨胀现象产生。另一种解决方法是将含有一定数量合金的刀片焊接在导正器外侧，实现扫孔功能。

4.孔底沉淀层过厚，超过允许值。

主要原因有：孔内泥浆的比重、粘度不够，携带钻渣的能力差；清孔方法不当，孔底有流沙或孔壁坍塌；停歇时间太长。

5.针对以上成孔过程中的质量问题，应该采取以下控制措施：

(1)埋置护筒前，先探明现场地质情况和地下水情况，确保护筒底口位于较密实土层中并用粘土密实封填护筒的四周。护筒内径比设计桩径大100mm左右，且有一定刚度。确保桩位正确的前提下，垂直安装护筒。做好现场排水工作，如水位变化引起孔内外水压差变化大，可加高护筒，增大水压差调节能力。

(2)安装钻孔机具时，要进行水平和垂直度检查。潜水钻的钻头上应配有一定长度的导向扶正装置，利用钻杆加压的正循环回转钻机，在钻具中应加设扶正器，在钻架上增设导向装置，以控制提引水龙头不产生大的晃动；钻进过程中，严格控制钻杆垂直度在0.2%以内。

(3)加强对泥浆性能指标的控制。当在淤泥质土或流沙中钻进时，宜加大泥浆的比重(1.2～1.3)，且钻进采用低转速慢进尺。在硬塑的粘土层中钻进时采用中高档钻速。在处理弯孔、缩孔时，如果需提钻进行上下扫孔作业时，应先适当加大泥浆比重(通常是投入适量浸泡过的粘土)。

三、钢筋笼的制作、安装过程中易发生的质量问题

1.安装钢筋笼困难。

原因分析：孔形呈现斜孔、弯孔、缩孔或孔内地下障碍物清理不彻底。钢筋笼制作偏差大；运输堆放时变形大；孔内分段钢筋笼对接不直；下孔速度过快使下端插到孔壁上。

2.下放导管困难。

3.钢筋笼制作安装施工过程中的注意事项

(1)抓好从钢筋笼制作到孔内拼装焊接全过程的工作质量。钢筋笼骨架应具有足够的刚度和稳定性，以便运送、吊装和灌注混凝土时不致松散、变形。

(2)提高成孔质量，出现斜孔、弯孔时不要强行进行下钢筋笼和下导管作业。

(3)钢筋笼较大时，制作时每隔2m增设加固钢筋一道，安放不通长配筋的钢筋笼时，应在孔口设置钢筋笼的吊扶设施。

四、灌注混凝土及成桩过程中的质量问题

1.成桩桩顶标高偏差过大。

成桩桩顶标高偏差较大的原因主要是标高误判：① 孔底回淤量过大，造成桩顶浮浆层较厚，测量混凝土标高不准；②孔内局部扩孔，混凝土充盈量大，未及时测量孔内混凝土面上升情况，灌注量不足。

2.灌注混凝土时钢筋笼上浮。

原因分析：清孔过程中孔内残留下大量的泥块以及泥皮，这些泥块和泥皮随着混凝土浆面不断的上升，导致泥块堵塞在钢筋笼底部。不直的和变形的钢筋笼，钢筋笼自身的重量太轻不能和孔口形成牢固的固定也会造成这种现象的发生。

3.桩身混凝土强度偏低或存在缩颈、断桩等缺陷。

造成断桩的原因有很多，主要原因是：①在灌注过程中，导管埋置深度太浅，由于导管提升过高促使导管底部与混凝土层脱离；②未能及时的清理堵管现象；③混凝土坍落度偏小，或骨料粒径偏大，造成导管内混凝土拒落或灌注混凝土的时间过长；④导管拼接质量差，管内漏气、漏水；⑤当表层的混凝土流量小时，还在不断的灌注混凝土，使表层下的混凝土顺着导管壁冲破表层混凝土的顶面而上升，包裹起表层含有浮浆和沉渣的表层形成断桩。

4.灌注混凝土过程中的注意事项

(1)灌注混凝土时，严格控制导管埋置深度2m～6m，严禁施工人员为图便利而超量灌注、一次拆管数节，要勤探测，及时调整导管埋深。施工完成后，应核算水下混凝土灌注的各项参数，以便对后续的桩基提供参考和改进。

(2)严格控制砼的坍落度和和易性。灌注混凝土时要连续作业，不得间断，每次浇筑量不宜太小，成桩时间不能太长。

(3)加强现场设备的维护；现场要有备用的混凝土搅拌机，导管不能漏水，拼接质量通过0.6MPa试压合格方可使用。

(4)在不通长配筋的孔内浇混凝土时，当水下混凝土接近钢筋笼下口时，要适当加大导管在混凝土中的埋置深度，减小提升导管的幅度旦不宜用导管下冲孔内混凝土，以便钢筋笼顺利埋入混凝土之中。

[1] 李德勇.钻孔灌注桩施工的质量通病及处理措施[J].山西建筑，2010(36)

[2] JGJ94-2008 建筑桩基技术规范[S]