浅谈钻孔灌注桩施工质量事故处理方法

张东晓

摘要：钻孔灌注桩凭借着适应性强、承载力高、操作简单、成本费用较低等优势，而被广泛应用于桩基施工中，但是，钻孔灌注桩施工是一种大部分在地面以下进行的，难以通过基本设备和手段来观察检验，也会遇到各种各样的问题，带来质量上的不过硬，造成质量事故的发生。倘若不能很好地掌握其施工技术，就可能发生严重质量缺陷难以弥补，钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定及围护结构的安全，对此应引起足够的重视。本文结合工程案例阐述了钻孔灌注桩施工质量控制要点，详细介绍了施工中常见的质量事故，并提出了相应的质量事故处理措施，确保钻孔灌注桩的质量，以满足工程设计的要求。

Abstract： Bored pile is widely used in pile foundation construction because of its strong adaptability， high bearing capacity， simple operation， low cost and other advantages. However， the construction of bored pile is mainly underground work， so it is hard to observe and inspect with basic equipment and means， and will encounter a variety of problems， leading to quality problems. If the construction technology can not be well grasped， serious quality defects may occur， and the construction quality of the bored pile will directly affect the stability of the superstructure and the safety of the enclosure structure， which should be paid enough attention. In this paper， the key points of construction quality control of bored pile are expounded. The common quality accidents in construction are introduced in detail， and corresponding measures are put forward to ensure the quality of bored piles to meet the engineering design requirements.

关键词：钻孔灌注桩；质量控制；桩基施工；质量事故

Key words： bored pile；quality control；pile foundation construction；quality accident

中图分类号：U445.55+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2017）08-0122-02

0 引言

钻孔灌注桩（简称钻灌桩）施工是现代施工技术的一种，在国内已有多年的实际应用，其规模不断扩大，已被广泛应用于高速公路，高速铁路，航运码头、高层建筑基础。既加快了工程进度，取得了良好的经济效益，又大大提高了工程质量，把我国的建筑施工技术推上了更高的台阶。但是，这种施工技术还具有施工隐蔽性强和施工技术难度大的特点，而且钻孔灌注桩施工工艺的应用还会受到地质条件的限制，这也是造成钻孔灌注桩施工出现质量事故的另外一个因素。另外，随着工程的迅猛发展，施工单位也越来越多，某些施工单位资质不够，挂靠大型企业或分包大型建筑工程，其管理不善，技术力量不过硬，质量意识淡薄，一味追求经济利润，偷工减料，致使许多工程质量不过关。因而在钻孔灌注桩施工过程中还要严格控制每一道施工工序，从而减少钻孔灌注桩施工质量事故的发生。

1 钻孔灌注桩施工质量控制要点

钻孔灌注桩的施工质量控制要点如下：

1.1 成孔及终孔深度控制 成孔效果在很大程度上取决于终孔深度。比如要求根据持力层岩样确定端承桩实际孔深；根据设计桩长及桩端在持力层中的埋深确定摩擦端承桩的实际孔深；根据设计桩长确定摩擦桩的实际桩长。总的来讲，都应该参考持力层岩样来确定端承桩和摩擦端承桩的实际孔深。

1.2 钢筋笼的制作与沉放 按照设计要求，应该分段制作钢筋笼，各段长度为6～9m，这样才可以保证钢筋笼在运输时不出现大的变形而造成导管上下阻塞。另外，还应该根据设计图细致地查验钢筋笼尺寸，以免因型号不合格影响工程质量。沉放钢筋笼时，首先要在其外侧分别布置四道能自由转动的U形圈或圆形砂浆块，一方面可确保混凝土保护层厚度达到技术指标，另一方面也可有效避免水下灌注作業中钢筋笼上浮。

1.3 清孔和沉渣厚度控制 成孔后，通过正、反循环钻机不同的泥浆循环方式对孔底进行冲洗使沉渣排出，这就是通常所说的“清孔”。按常规来讲，清孔后沉渣厚度不宜超过50mm，且泥浆密度不宜大于1.2。

1.4 水下灌注混凝土 采用导管法水下灌注混凝土。在作业过程中，第一次灌注的混凝土量应该将导管底口最少1.5m的位置埋没，所以灌注前必须确保漏斗中有足量的混凝土，否则灌注时泥水会通过导管侵入孔底。一旦出现该问题，须尽快将导管拔出，然后用空气吸泥机彻底清理孔底的混凝土拌合物，最后下导管重新灌注。灌注时应该勤于检查混凝土用量，以免同一根桩灌注间隔超出混凝土初凝时间造成质量缺陷。此外，混凝土顶面应该留出0.5～0.8m的超灌量，以免灌注时混凝土离析，孔底残留沉渣。

2 钻孔灌注桩施工质量事故的处理措施

2.1 对孔坍塌的处理 钻孔坍塌主要是由于护筒埋深不足或护筒周边的回填土未分层夯实；孔口附近地表受水浸泡变软；孔内水头压力不足；钻机机位太近，相互震动影响；向孔内补水时，水流对孔壁冲刷；泥浆稠度不足等。在钻孔灌注桩施工的过程中，不可避免地会出现孔的坍塌这方面的问题，进而就会导致孔壁不稳定，但是孔的坍塌是一种非常严重的质量事故，一旦对孔坍塌的处理不到位，甚至会造成更加严重的钻孔灌注桩施工质量事故。对孔坍塌的处理，一般采用的是部分回填法进行处理，尤其对一些比较容易导致坍塌的孔进行处理时，还可以采用优质泥浆进行处理，以此提高孔壁的护壁效果。但是，当孔钻井完成后，再次发生孔的坍塌问题时，一定要对孔内进行再次清洗，只有当孔壁的坍塌处理完成后才能安装钢筋笼。

2.2 漏浆事故的处理 目前，钻孔灌注桩施工过程中出现漏浆也很常见的一种现象。对于一些漏浆情况比较轻微的现象，一般可以采取加入一些水泥等进行处理，通过改良液浆的质量。但是，对于一些漏浆现象比较严重的现象，一般采用回填粘土静置法进行处理。有时，护筒内冒浆过程中出现了气泡，这时孔内的泥浆开始出现下滑现象，这种现象也说明钻孔灌注桩施工中出现了轻微的漏浆事故。在处理漏浆质量事故时，一般都会加入适量的粘土，通过提高泥浆的浓度来防止钻孔灌注桩施工出现漏浆事故。与此同时，在钻进成孔的过程中，首先需要往孔内注入一定量的水，然后进行钻孔工序，只有当孔的情况基本稳定后，才能继续进行钻孔处理。很明显，钻孔灌注桩施工会对孔造成很大的冲击，反复的冲击最终就会导致孔内出现漏浆事故，针对这种漏浆现象，施工单位需要将粘土和石块等材料填入到孔内，进而提高孔密实性。

2.3 桩基位置偏移的处理 桩基位置出现偏移也是钻孔灌注桩施工过程中很常见的现象，因而施工单位必须重视对桩基位置偏移的处理。第一，加强承台配筋法。一旦钻孔灌注桩施工中已经发生了桩基位置偏移的现象，只要桩基的实际位置还处在承台设计尺寸的范围内，因而对桩基位置偏移问题需要加大承台的配筋。第二，扩大承台法。但是，在钻孔灌注桩施工出现桩基位置偏移过大的问题，加强承台配筋法已经无法满足对桩基位置处理的需要，这时必须扩大承台来解决桩基位置偏移的处理。第三，放弃原有桩基的位置。由于桩基的位置偏移太大，导致对桩基位置进行纠正处理很难，这时就需要放弃原始桩基的位置，重新找准桩基的位置。

2.4 缩孔事故的处理 地层中夹有塑性土壤（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小；或钻头磨耗严重未及时补焊，钻出小于设计桩径的孔。遇到这种情况时，可采用上下反复扫孔的方法扩大，或回填砂黏土，待密实后重钻。

2.5 钢筋笼上浮 孔内灌注混凝土时，钢筋笼向上浮。钢筋笼一旦发生上浮，基本无法使其归位，因改变了桩身配筋数量，造成桩身抗弯强度不足。这主要是因为混凝土由漏斗顺导管向下灌注时，混凝土向上翻动产生一种顶托力，该顶托力随灌注时混凝土位能大小、灌注速度快慢、首批混凝土流动度、首批混凝土表面标高大小而变化，当顶托力大于钢筋笼的重量时，钢筋笼会被浮推上升。处理措施主要为：①当完成首次混凝土灌注实现顺利封底后，应放慢混凝土灌注速度，并使导管保持较大埋深，使导管底口与钢筋笼底端保持较大距离。以减小对钢筋笼的冲击。②混凝土液面进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入混凝土应不小于2m。③混凝土灌注过程中观测钢筋笼吊筋，如果发现钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场操作人员应及时补救，补救的办法是暂时停止混凝土灌注，通过测量混凝土面计算导管埋深，起拔拆除多余部分导管，然后再次进行灌注。此时由于钢筋笼已埋入混凝土中一定长度，导管埋深减少后可有效减小钢筋笼继续上浮情况。

2.6 桩中出现断桩、夹泥 在钻孔灌注桩施工的过程中，断桩事故的发生也是非常常见的一种质量事故。在实际的钻孔灌注桩施工过程中，很有可能会出现导管进水、混凝土的供应量不够和提管时间等问题，进而就会导致断桩事故的发生。对于钻孔灌注桩施工中断桩事故的处理一般采用移位补桩法、原位重钻法和原位重挖法等。

2.7 桩头混凝土高度短缺 已浇注的桩身混凝土，没有达到设计桩顶标高，须进行接桩，造成人力、财力和时间的浪费，加大工程成本。因此需要认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；在空孔较长的桩内测量混凝土上升面时，需要控制好测量重锤的质量。通常认为使用5～40mm碎石混凝土时，重锤的质量可以控制在1.5kg左右；使用5～25mm碎石混凝土时，重锤的质量可以控制在1kg左右。在设计桩顶与地面距离不足4m时，一般认为使用竹竿通过手感测量混凝土面更直观，精度更高。对于水下灌注的桩身混凝土，为防止去桩头造成桩头短浇事故，必须在设计桩顶标高之上，增加0.5～1.0m的高度，控制区间低限值用于泥浆比重小、灌注过程正常的桩，高限值用于发生过堵管、塌孔等灌注不顺利的桩。混凝土终灌拔管前，需使用导管适当地插捣混凝土，把桩身可能存在的气泡尽量排出桩外后，以便精确测量混凝土面。也可通过导管插捣使桩顶混凝土摊平。

3 案例分析

3.1 工程概况

黄韩侯铁路工程Ⅰ标右线沙家河4号特大桥位于陕西省白水县北塬乡，桥址所处地区为黄土高原沟壑地貌，为跨越沙家河而设。由于靠近河道，地下水位较高，桥梁基础采用钻孔灌注桩施工。

钻孔灌注桩施工主要包括钻机定位、钻孔、清孔、安放钢筋笼、灌注混凝土等工序。由于黄土地区地质条件差异较大，施工工序较多，施工条件较差，所以施工中常会产生一些质量通病。这些质量通病主要包括钻孔偏斜、缩孔、导管进水、导管堵管、钢筋笼上浮、桩顶混凝土高度短缺等。

3.2 施工效果分析

在本工程钻孔灌注桩施工过程中针对易发生施工质量事故的节点进行预防与及时的补救，工程得以顺利进行并提前26天完工，经过专家鉴定桩基质量完全符合工程質量要求，为接下来的铁路施工争取了时间、保证了铁路工程基础的稳定，圆满完成工程任务。

4 结语

总而言之，导致钻孔灌注桩施工过程出现质量事故的因素是多方面的。为了避免钻孔灌注桩施工过程中出现质量事故，施工单位不仅需要认识到对钻孔灌注桩施工质量事故处理的重要性，还应该做好钻孔灌注桩施工前的准备工作。同时，一旦发现钻孔灌注桩施工过程中出现质量事故，一定要认真地分析导致出现质量事故的原因，采取科学有效地措施防止质量事故的进一步扩大。

参考文献：

[1]袁金伟.钻孔灌注桩事故原因分析及其质量控制[J].山西建筑，2010（20）.

[2]葛明兰，鲁家晟，郭音.浅析灌注桩施工的质量问题及处理措施[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2009（08）.

[3]鲁明.钻孔灌注桩施工技术在公路桥梁施工中的应用[J].交通世界，2016（33）.