钻孔灌注桩的施工质量原因及对策分析——以大连市疏港路拓宽改造工程为例

李帅 李世慧 吴勇 温淼

1.大连市市政设计研究院有限责任公司 辽宁大连 116000 2.国网大连供电公司 辽宁大连 116000

1 工程概况

大连市疏港路拓宽改造工程西起绿波桥，东至大连港，拓宽改造工程方案为旧路南侧拓宽，占用部分铁路用地，将疏港路全线由双向4车道改造为双向8车道（基本路段），改造后原疏港路双向四车道变为西行单向四车道，于旧路南侧新建东行单向四车道道路及桥梁工程。拟建工程地层分别为素填土、杂填土、淤泥质粉质粘土、含碎石粉质粘土、全、强、中风化板岩。

2 缺陷桩形成原因及对策

2.1 塌孔形成原因及预防措施

原因：一般来说，埋设护筒时，由于施工的扰动，会导致护筒周围土地产生松动，而护筒供水压力不足时，由于地下较高的水压力，也会导致塌孔的发生，泥浆配置比重的不合理，过细的泥浆无法维持平衡；沉降钢筋笼时，挂碰护筒导致塌孔；或者沉降钢筋笼时挂碰钻孔孔壁导致土体松动等

处理措施：施工之前，应对钻孔周围的杂物进行整体清理，有条件的可以夯实、压实钻机作业面；采用筑岛法施工时，岛面标高应保证最高施工水位高于周边水位或者地下水位0.5-1.0米，水面以上部分的填筑应分层夯实或碾压密实，以确保护周边土质不宜松动，并满足施工载荷的要求。

2.2 孔底沉淤过大形成原因及预防措施

原因：施工过程中，由于上部施工扰动以及地下水的对土体的浸泡作用，导致土体受水浸泡导致软化而产生掉块等，而由于清孔过程不够彻底，清淤泥浆稠度不合理等，都会导致孔底沉淤厚度过大，不利于成桩质量保证。一般来说，沉淤厚度不应大于5cm。

处理措施：根据清孔经验，要加大清孔频度，现将钻头埋置钻孔下部，保持至少0.5小时之后，大量沉淤会沿着钻杆和孔壁陆域翻出，另应准备充足的纯碱和聚乙烯，纯碱的作用可提高泥浆的PH值，使液体表面负电荷增加，为粘土吸收外界正电荷提供条件，增加水膜厚度，提高泥浆胶体的稳定性、降低失水量；聚乙烯的作用主要是提高泥浆的使用性能，再加上少量黄土，配置为粘稠度适中的程度时，即可开始清孔。

2.3 断桩形成原因及预防措施

原因：灌注混凝土过程中，如果测定标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩，而导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，在提升导管时提不动甚至拉断而导致断桩。卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于机械配料不及时校核，随意性大，责任心差，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。

处理措施：（1）原位复桩。对在施工过程中发现的断桩，应在原位重新浇筑一根新桩，做到较为彻底处理。（2）桩芯凿井法。即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为80cm的井，深度至少超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，放置钢筋笼，再次浇筑膨胀混凝土。

2.4 缩颈形成原因及预防措施

原因：在钻孔过程中，地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩孔现象。

处理措施：预防缩颈的有效方法就是成孔后缩短下放钢筋笼和灌注时间，处理缩颈最有效的办法，就是将回填后加大钻头反复扫孔，扫完后及时下钢筋笼进行灌注。

2.5 钢筋笼骨架上浮分析

原因：在混凝土灌注过程中，当首批灌注混凝土数量不够充分，当混凝土浇筑速度较快时，会导致混凝土面较快上升，从而将钢筋笼骨架快递顶起并让其上浮。而如果浇筑砼时，导管未及时随着混凝土的浇筑上拔，且导管埋设深度较深时，在最后拔出导管时，也容易因导管上浮的浮动范围过大从而带动钢筋笼骨架上浮。另如混凝土塌落度过小且不符合设计要求，如遇天气气温的情况下，也会加快混凝土凝结速度，从而导致导管底部的混凝土从下至上开始凝结而将钢筋骨架托起。

处理措施：为防止钢筋笼骨架上浮，在钢筋笼顶端用4-8根钢管套在钢筋笼的主筋上，采用反压阻止其上浮，上口钢筋笼主筋四周与护筒用钢筋焊牢，保证对中。钻孔桩灌注砼时，要根据孔深、孔径等计算出首批砼所需的数量，施工中正确操作，确保钢筋笼不能自由下沉、左右摆动，更不能上浮。浇筑过程必须连续作业，下料要均匀，确保钢筋笼骨架要固定砼均匀上升，以减少砼对钢筋笼骨架的上浮力。在拔管时，要根据砼浇筑方量，控制和保证导管埋入孔内砼深度2-6米，及时提拔导管，减少钢筋笼骨架和上浮砼的作用[1]。

3 钻孔灌注桩的质量控制对策分析

（1）对质量控制应主要考虑“预防为主、防治结合”的原则，即在施工前做好充分准备工作，制定相应的防范措施，并落实到具体的责任人，各级单位把工作落在实处，环环相扣，对于重要的关键节点要形成时刻响应的有效机制，并且做好人员、机械、设备及其他生产要素的协调工作，保障每一项工作有序进行。（2）严格管控施工队伍素质，提高其从业水平，提高整体工程质量。目前国内还存在从业人员素质参差不齐的现象，很多时候，总包人员水平一流，而施工作业人员水平三流。应该做好对施工作业人员的培训，提高其作业素质；对很多重要的事项上，对其反复教育，并形成适当、科学、合理的“奖惩机制”，保证从业人员的劳保设备和特种人员的从业资格证齐全、完备，最终纳入对整体施工队伍考核中。（3）严进严出，牢把质量检测关。目前，无破损检测已经越来越成为检车成桩质量的重要技术手段。聘请具有专业资质且高素质的第三方检测单位对钻孔灌注桩的成桩质量进行逐根检测，检测方法可采用超声波检测法，如遇缺陷桩，可采用钻孔法进行二次验证斧正，并按照相关规范要求，做相应的承载试验（大应变），以确保成桩质量及工程的安全性。