钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法

姚桂阳

（徐州市金环公路工程有限公司）

1 钻孔灌注桩施工工艺流程

由于钻孔灌注桩使用的钻孔灌注设备的不同，其相应的施工工艺也不同，本文主要讨论循环钻机的施工工艺，具体如下：找平场地→测量并确定孔位→埋设防护桶→钻机设备到位→钻进→第一次先清孔→检测钻洞→制作钢筋笼→钻孔下导管→二次清孔→水下混凝土浇筑→拔管→桩基成型。

2 常见的施工质量缺陷

2.1 断桩

2.1.1 断桩的原因

在浇筑混凝土的过程中，在测量浇筑混凝土的表面高度时出现错误，导致导管的埋深太小以及在管道拉出时出现拔脱提漏的现象，导致形成夹层断桩。特别是当要完成钻孔灌注桩的灌浆时，超压不太高或检测仪器不准确时，很容易将泥浆中的混合因坍塌形成土层被误认为混凝土表面。因此，施工人员必须严格按照规定用测深锤测量孔内混凝土的表面高度，并仔细检查核对，确保提升导管时不出现错误而导致断桩的形成。

2.1.2 断桩的处理方法

（1）运用空心桩技术来处理施工过程中大直径断桩事故

①根据桩的直径，在断层上方竖立一个直径适当的可折叠钢内模（内模直径大于1.5m，孔心桩壁厚应至少大于55cm）。

②压浆管设置在内模的外侧。首先，在其周围填充厚度为1m的细砂垫层，然后将大小超过4cm的鹅卵石填充到桩的顶部。先用加压水清洗，然后加压水泥灌浆。

③硬化后，将水从内模中抽干排出，施工人员下到孔底，去除泥污和松散的混凝土层，然后凿毛凿开。

④拆除钢内模，再用C30钢筋混凝土填心处理为实心桩即可。

（2）用压浆补强法处理夹层断桩

①采用高强度水泥浆补强加固，首先钻2～3个小孔，其作用是当做灌浆和出浆使用，并且孔的深度通常要比缺陷处深至少1m。

②高压水泵用于将清水压入孔内，启动压力大于20pa。向缺陷中从顶部到底部喷射水流。喷管提升速度为10cm/min，转速为20r/min。处理长度应为缺陷处上下50cm，高压水流将灌桩的缺陷部分切割成泥浆状。当切开一个孔而另一个孔溢出时，可以确定缺陷处已经被击通。然后换另个一孔直到全部打通位置，在所有钻孔连通后，通过水循环从桩体排出内部废渣。当所有孔中的水流变成清水时，表明完成废渣的清洗工作。

③泵送纯水泥浆，水灰比大于0.8，在入口处使用麻絮堵在钢管四周，然后孔内原有清水从另一个孔压出之后，换用水灰比为0.5的水泥浆压入。

2.2 短桩

2.2.1 短桩的原因

如果桩头高程低于填充后的设计高程，则属于短桩头灌注事故。出现这样的现象其原因如下：在接近灌注结束时，浆料太稠，很难通过测深锤来判断浆渣或者混凝土面，因此过早拉出导管停止灌注进而造成短桩头事故。另外就是在灌注混凝土时未检测到孔壁坍塌，并且测深锤或探测探头无法到达混凝土表面，这种情况是最危险的。有的时候灌注桩会缩短数米，本桥25-6#桩就是因为施工人员在检测时出现失误，测深锤并未达到混凝土表面最终导致短了60cm。

2.2.2 处理方法

出现短桩这种质量缺陷在处理方面很重要，25-6#桩发现这种情况以后通过监理单位以及业主同意采取接桩的方法，接浇高强度混凝土，方法就是先用高压水把混凝土表面的泥渣和松散层冲松，然后使用吸泥机将表层的泥浆吸除干净，然后立模板，调整模板垂直度，25-6#桩因只短了60cm在浇注时就没有使用导管。对于短数米的桩，应使用导管或串筒来防止混凝土发生离析的现象。另外，还可以在原保护筒的内部或外部加设保护筒，将其压入浇注完成的混凝土中，然后抽水并去除泥渣，用高压水冲洗污泥和松散层，再用吸泥机将其吸出。如果桩头断了数米，为了防止浇筑过程中的混凝土偏析，应另外重新下一根导管来灌注水下混凝土，并且接桩混凝土的强度应至少等于或高于设计强度值，以确保桩顶高度和桩身混凝土质量符合设计要求。

2.3 空洞

2.3.1 产生原因

产生这种缺陷一般都是因为混凝土的配合比达不到要求，或者灌注桩混凝土内部碎石、砂子、水泥发生分离而相关技术人员未能及时发现，最终在钻孔灌注桩内部产生空洞，严重的甚至会引起断桩。

2.3.2 处理方法

因混凝土离析而施工技术人员未能及时发现，在成桩后产生蜂窝空洞。11-3#桩直径1.5m经检测后发现在距桩顶标高1.35m的地方有空洞。在处理过程中，工程技术人员根据桩的直径和缺陷的大小，用取芯机钻取四个孔，钻过缺陷处后，将清水注入每个孔中，密封并加压，使得各孔在缺陷部分相互连通。接着用清水对缺陷部分进行冲洗，直到洗过的水没有浑浊和碎渣出现为止。然后将注浆管放入孔内，将水灰比为1的浆料注入其中一个孔中，当另几个孔开始排出浆料时，封闭其中2个钻孔，只保留下一个出浆口。此时，更换水灰比为0.45的浆料进行灌注。在出口处完成流出稠浆之后，封闭所有的出浆口，另外再加压至0.5MPa，并稳定30min。采用相同的方法完成其余3个孔的灌浆工作。灌浆固化后，撤去封堵，这样操作能够提高桩的强度，使其符合设计要求。

2.4 桩身不完整

2.4.1 产生原因

在超声波检查时发现，桩周围存有缺陷，桩身成形不完整。产生这种现象的原因孔桩护壁不好，浇筑时出现坍塌，还有就是因为混凝土和易性不好，不能很好的流动造成桩底沉淀物在浇筑上涌的过程中没能顺利上升，散落在桩周围造成的。

2.4.2 处理方法

（1）进行预控严格控制钻孔桩钻孔工艺，做好泥浆护壁，防止浇筑混凝土过程中，孔壁坍塌；另外从混凝土拌制与浇筑过程入手控制，控制最小水泥用量和和易性，保证混凝土沿孔壁能顺利上升。

（2）针对出现的情况制定相应的措施，一般采用扩孔二次浇筑也就是在原桩位把孔的直径扩大，然后再次浇筑。还有就是钻孔压浆补强，方法和断桩的补强方法基本相同。

2.5 偏位

2.5.1 钻孔灌注桩发生偏位其原因分析

（1）施工测量人员在放样过程中出现误差，或钻机定位不准确；

（2）钻井过程中钻机底盘安装不平整，或钻机发生不均匀沉降；

（3）在钻孔过程中，钻杆弯曲或者接头不直；

（4）在成孔过程中，灌注桩遇到大块岩石或硬质障碍物，孔洞中的土壤软硬不均。

2.5.2 处理方法

在钻孔之前应认真检查钻机就位情况，并认真复核孔位，保证钻机的钻尖对准桩孔中心线；确保钻机底盘的平整，在钻孔过程中需要经常检查；在钻机就位前应检查钻杆是否弯曲；弯曲不得使用。成孔过程中遇到障碍物不能简单的采用加压快速钻进方法，而要排去障碍物；遇到桩孔孔位的土质一边软一边硬时，钻进首先要慢，或者经过有关人员同意后稍移孔位。本工程46-3#桩成桩以后检测时发现该桩偏了15cm，找出的原因就是因为钻机底盘安装不平，技术员及监理人员在检查过程中马虎没有及时发现而造成的，为了不影响施工进度经过业主的同意从桩顶向下凿6m然后采取接桩的形式，浇注的混凝土强度不得低于设计强度。这样就可以保证该桩桩位满足要求。对于偏位严重的桩应采取加桩、补桩或者用冲击锥在原位重新钻孔浇筑混凝土。

3 结束语

总之，作为我们现一代交通工程技术人员有责任也有义务通过艰苦努力积极探索改善钻孔灌注桩质量缺陷处理的新技术，新方法，在以后的交通工程建设中得到有效的发挥，为以后的桥梁工程建设作一份贡献。