钻孔灌注桩桩身缺陷原因分析及预防措施

韩冬

【摘 要】钻孔灌注桩在基础工程中十分常用，它的适应性较强，而且承载能力较高，但是在施工的过程中，由于过程比较复杂，所以诸多因素都带来质量缺陷，严重影响工程的安全性。基于此，本文从钻孔灌注桩施工的关键点入手，分成孔过程、清孔过程和混凝土注桩过程三个方面分析产生缺陷的原因和预防措施，希望可以给钻孔灌注桩相关技术的研究提供一定的参考。

【关键词】钻孔灌注桩；缺陷；预防措施

钻孔灌注桩的承载能力较强，而且适用于多种环境，在施工过程中的噪音污染也较少，因此在城市的基础建设中十分常用。与其他的桩型相比，钻孔灌注桩虽然具备上述优点，但是施工环节较多，而且对工艺要求较为严格，所以很容易出现各种质量问题。例如离析和断桩等，这些质量问题可能会影响到整体工程的安全性，所以钻孔灌注桩施工完成之后需要进行质量检验，如果质量不合格要及时进行补救。更多的是在施工时就采取相应的预防措施，这样能够有效的提高工程整体质量，避免二次施工。当前我国钻孔灌注桩的技术已经初步成熟，只需严格执行工艺标准就可以达到质量控制的目的，但是一定要观察实际应用中的各类問题，从影响因素入手进行预防和整改，以此来减少返工的经济损失和保证桩基的质量。

一、钻孔灌注桩的施工关键点

钻孔灌注桩在施工的过程中首先要进行桩基成孔，然后进行混凝土浇筑，完成之后再进行质量检查。在进行质量检查时，主要检查其承载能力和完整性，通过超声波检测其内部是否存在缺陷。灌注桩成孔是整个钻孔灌注桩施工的基础工作，成孔的质量直接影响到整个桩基的质量水平，成孔之后还需要进行清孔和混凝土灌注，这三项都是钻孔灌注桩施工中的关键环节，需要针对性的采取预防措施，以此来保证桩基的稳定性和可靠性。

二、成孔过程产生缺陷的原因及预防措施

（一）塌孔

在钻孔的过程中很容易发生塌孔的现象，这和地质条件有着直接的关系。在钻孔过程中如果泥浆水位变化十分频繁，而且出现大量气泡时，就证明孔内的泥渣较多，导致钻机负载较大，这时就可以判定所钻的孔为塌孔。造成塌孔的原因主要有以下几点：

（1）地质条件原因。如果钻孔的区域地质条件较为疏松，土层中有较多的碎石和淤泥等，就很容易发生塌孔的现象，这是因为钻孔区受力不均衡导致的。

（2）泥浆问题。如果泥浆配比不合理，就会导致整体的护壁效果不佳，也会造成后期的塌孔问题。

（3）钻速问题。如果在钻孔时转头运动速度较快，就会带动水流冲击泥浆壁，这时受到冲击的影响，孔洞就很可能发生腐蚀和坍塌等，造成塌孔的问题。

（4）钻孔附近的机械振动或重物堆积。如果土质较为疏松，钻孔之后附近区域的机械振动和重物堆积等就会造成土壤内部的压力变化，直接造成孔壁变形等问题，进而引起塌孔的现象。

（5）水位过低造成的压力问题。如果孔内水位较低，而外界的水位较高，就会对泥浆壁造成压力，进而产生塌孔的问题。

针对塌孔问题的原因，可采取的预防措施主要如下：

（1）夯实打孔周围土地。为了避免土质疏松造成的塌孔问题，可对护筒周围的土地进行加固和夯实，这样其承受载荷的能力就会明显增，强减少塌孔的出现。

（2）合理配制泥浆。为了保证泥浆的质量，需要控制好配比，粘土、添加剂和水的比例一定要科学，这样就能有效提高泥浆护壁的质量，增强泥浆的可靠性，以此来减少塌孔问题。

（3）稳定钻头速度。钻头在钻孔时一定要速度平稳和均匀，这样可以减少水流对泥浆壁的冲击，进而减少塌孔的问题。

（4）周围环境控制。钻孔时要避免大型机械在钻孔区域内作业，同时要及时清除建筑垃圾减少周围环境对孔洞的影响。

（5）孔内泥浆控制。钻孔时要保证孔内泥浆充足，其水位一般要高于护筒两米左右，这样能够减少水压对孔壁的冲击。

（二）孔身倾斜

孔身倾斜是影响桩基承载力的常见缺陷它，常出现于冲击成孔的工艺中。一般而言，施工过程中要求桩基成孔的中心线偏离不超过1%，如果倾斜角度过大，就会导致桩基受力不均匀，而且倾斜还会带来横向的剪力作用，降低了桩基自身的承载能力，很容易发生质量问题。产生孔身倾斜的原因主要包括地质条件差异较大和钻孔中心线与钻头中心线不重合，如果钻孔区域地质条件差异较大，在进行钻进时，钻头就很容易发生偏离，造成孔身倾斜的问题。钻孔过程中本身就有一定震动，如果钻头中心线与孔身中心线不重合，也会带来孔身倾斜的问题。

针对孔身倾斜的问题，在施工时首先要保证工具合格，例如钻机和钻杆等必须满足设计的要求。在地质不均匀的地层进行钻进时，一定要控制好钻进的速度，同时要利用泥浆来进行缓冲，这样就可以有效的缓解孔身倾斜的问题。如果发生了孔身倾斜的问题，一定要结合施工的具体情况进行分析，可以通过多次钻孔来保证的竖直性，如果倾斜严重，可以进行填土夯实，然后再重新钻孔。

钻孔是钻孔灌注桩施工的基础所在，也是常出现问题的工序，不仅影响因素较多，而且施工工艺极难把控。从上述的分析可以看出地址、泥浆、转速、机械振动和水位等多种原因都会影响到钻孔的质量，进而造成塌孔问题，而孔身倾斜的也是如此。所以在进行钻孔时需要从多个方面综合考虑，一旦出现问题及时整改，如果钻孔不合格，填土夯实再重新钻孔。虽然钻孔问题较多，但是其整改并不会带来过大的经济消耗，只需重新钻孔即可。钻孔完成之后一定要进行质量检验，一旦后续施工中发现问题，再次整改就会带来较大的经济损失。

三、清孔过程产生缺陷的原因及预防措施

钻孔完成之后要进行质量检验，检验合格后则进行清孔的操作，主要是调节泥浆的性能，让泥浆和混凝土较好的结合。在该过程中比较容易出现的问题是沉渣过厚、塌孔和泥浆粘度不满足要求等。在清孔过程中产生塌孔，一般是由于压力不平衡造成的，还可能因为泥浆性能不合格导致。如果泥浆密度和粘度都不满足设计的要求，在清孔时就会引入大量的清水，导致泥浆被稀释，产生塌孔的问题。桩基底部沉渣过厚主要是因为换浆时沉渣淤积和清理不及时造成的，沉渣过厚会导致桩基底部受力不均的问题，严重影响后期的质量。

针对清孔过程中的质量缺陷，一定要把控置换清水的速度和用量，还可适当的在泥浆中添加水解聚丙烯和磺化褐煤，这样能够保证泥浆具备高性能的粘度，以便于清孔的顺利完成。另外，在清孔的过程中还需要尽可能的减少操作对孔身的影响，这也是减少质量缺陷的重要把控点。

清孔过程的把控相对较为简单，主要是减少清孔对成孔质量的影响。结合当前的实际应用，清孔造成的质量缺陷所占比例最小，但是在施工时仍然要注意质量的把控，通过合理的措施减少清孔问题，提高钻孔灌注桩的质量。

四、混凝土注桩过程产生缺陷的原因及预防措施

混凝土灌注是钻孔灌注桩最为关键的环节，一般也最容易出现问题。在混凝土注桩的过程中需要保证混凝土具备良好的性能，粘水性、黏聚性、流动性、含水率等都要合格，这样才能减少各类质量问题。在混凝土注桩时容易产生质量缺陷的原因及措施主要如下。

（一）混凝土堵管

混凝土堵管在混凝土桩中十分常见，造成这种现象的主要原因是新旧混凝土组合效果不佳、混凝土中存在大块碎石、混凝土流动性较差和混凝土外加剂用量过大等原因造成的，产生这些问题后在混凝土注桩时就容易出现停顿和塌孔的现象。在进行混凝土灌注时需要加强控制，一方面是把混凝土按照比例合理搭配，另一方面要制定相应的应急措施，加强灌注过程的管理，保证按量供应。另外，在倒入混凝土时需要安装网片，这样可以减少大块碎石存在，避免造成堵管的问题。在导管中还需要安装密封圈，并且使用前进行闭水试验，这样能够保障混凝土注桩的顺利进行。

混凝土注桩如果产生堵管问题就会造成压力不均，不仅对孔洞造成冲击，而且整体的均匀性也较差，这类问题会造成后续的桩基承载力较差，带来严重的质量问题。所以必须要合理的搭配混凝土，保证泵送压力的平稳性，减少混凝土中的大块碎石，让整个混凝土注桩平稳匀速的进行，这样才可以保证混凝土桩的质量。

（二）钢筋浮笼

混凝土的密度较大，因此在采用反循环灌注时很容易产生较大的浮力，这时钢筋在浮力的作用下会产生浮笼现象，造成钢筋浮笼还可能是因为混凝土灌注速度较快和泥浆过稠等原因。针对这一问题，在进行混凝土注桩施工之前，首先要准确定位钢筋笼的位置，保证其孔口连接的牢固性，然后根据施工要求的标高进行导管的调整，一方面控制灌注的速度，另一方面快速的插拔，保证灌注的顺利进行。当混凝土注桩的标高超过钢筋笼底端4米后就应该快速的把导管提起，这样也能够减少混凝土浮力，避免出现钢筋浮笼的问题。

钢筋浮笼会造成钢筋笼和桩基底部接触不均匀的问题，整体的倾斜会使桩基不够牢固，内部载和分布不均匀，同时也会产生应力，这样在经受温度变化时很容易产生裂缝的问题，严重影响桩基的质量。所以一定要严格的控制灌注工艺，在进行灌注时不断的插拔导管，减少其中的气泡，同时降低浮力对钢筋笼的影响。通过这些措施可以有效的减少钢筋浮笼的问题，提高混凝土柱桩的质量。

（三）桩头夹泥和导管拔脱

桩头夹泥是指在进行混凝土注桩时夹杂了周边的泥土，这时混凝土桩基的内部就有杂质存在，由于两者密度不均，很可能产生内部压力。为了减少桩头夹泥的问题，在进行混凝土注桩时，首先要清理周边环境，其次施工时减少大型机械在区域内的运动，保证混凝土注桩的均匀性和稳定性。

导导管拔脱主要是由于对混凝土表面高度量程不准确造成的，导管埋深较小，所以在抽拔的过程中脱离混凝土。如果拔脱后导管内仍然存有混凝土，可将其继续插入混凝土进行浇筑，保证余量的高度不小于混凝土的深度，如果导管拔脱后其内部处于放空的状态，可以将空调管插入灌注的混凝土中，用小型水泵清除表面泥浆，然后继续灌注。为了避免导管拔脱的问题，在混凝土注桩开始前要选用可靠的测量仪器，认真的核对混凝土标高，这样才可以有效的确定导管埋深，避免插拔过程中造成导管拔脱的问题。

五、结语

钻孔灌注桩有着诸多优良特点，所以在当前的工程基础施工中十分常用，但是钻孔灌注桩受到诸多因素的影响，质量把控较为复杂，一旦出现问题，不仅会带来经济损失，还会影响工程质量。所以在进行施工时一定要严格把控，执行相关的科学规范。本文结合当前钻孔灌注桩的实际应用，分成孔、清孔和混凝土注樁三个过程分析其中的质量缺陷，结合相应的原因探讨了预防措施，希望可以给我国钻孔灌注桩相关技术的改进提供一定的方向。

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