浅谈钻孔灌注桩质量问题及处理

【摘要】 钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型，钻孔灌注桩被普遍应用于桥梁基础，关系到整个工程的质量，本文就钻孔灌注桩施工中常见的孔壁坍塌、孔位倾斜、孔底沉渣过多，卡管等问题的原因进行分析，并提出相应的预防措施和处理意见。

【关键词】钻孔灌注桩；坍塌；倾斜；卡管；断层；预防与处理

1 引言

灌注桩系是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性，施工工艺成熟，简单易操作且设备投入不是很大，因此在桥梁基础中得到广泛的应用。但由于钻孔灌注桩施工大部分在地下及水下进行，其施工过程不易观察，成桩后也不能进行开挖验收，施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，必须加强施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效的预防措施，保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。

2 钻孔过程中出现的施工质量问题及处理措施

2.1 护筒冒水

2.1.1 问题：护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

2.1.2 造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。

2.1.3 处理措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0～1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。

2.2 孔壁坍陷

2.2.1 问题：钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。

2.2.2 造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。

2.2.3 处理措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

2 3 卡管

2.3.1 造成原因：初灌时导管离孔底太近，防水栓堵管；混凝土的级配或水灰比不正确，流动性、和易性差，出现离析；混凝土中粗骨料粒径过大；混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长，以及导管进水等等。

2.3.2 预防措施：加强对水下混凝土质量的控制，选用级配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒径，不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于40mm；控制水灰比，或适当掺加外加剂，保证水下混凝土良好的流动性和和易性；控制导管底与柱孔底的间距，一般为0.4m，防止隔水栓卡管；导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，防止因导管进水导致离析及卡管。

2.3.3 处理措施：一旦发生卡管，应分析原因，并将导管拔出，若原混凝土表面尚未初凝，可用新导管重新插入后继续浇筑并采取补强处理；若无法继续灌注，则应将已灌桩做废弃处理，孔内回填稳定后重新成孔。

2.4 缩颈

2.4.1 问题：缩颈即孔径小于设计孔径。

2.4.2 造成原因：塑性土膨胀。

2.4.3 处理措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

2.5 钻孔偏斜

2.5.1 问题：成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

2.5.2 造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

2.5.3 处理措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。

2.6 桩底沉渣量过多

2.6.1 问题：成孔后发现桩底沉渣量过多。

2.6.2 造成原因：检查不够认真，清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。

2.6.3 处理措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30～40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。

2.7 断桩夹层

2.7.1 造成原因：首批混凝土数量不足，导管拔离混凝土面等。

2.7.2 预防措施：严格控制首批混凝土数量，首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要。在灌注过程中，严格控制导管的提升，经常测探井孔内混凝土面的高度，以确定提管高度和拆管节数，防止导管底口拔出已灌混凝土表面。混凝土的埋管深度宜保持在2-6m。

2.7.3 处理措施：若一旦由于疏忽或机械制动失误，导致导管底口拔离混凝土表面，则应将导管重新清洗拼装，并塞住底口压入已浇筑混凝土表面以下2.5m，然后按初灌混凝土的要求灌注。

3 结束语

总之，钻孔灌注桩施工工艺虽已成熟，技术难度不大，但由于其多为地下施工的不可见性，施工人员应认真学习相关规范，熟悉各项技术要求，不断提高自身水平，并做好事先指导和技术交底工作，确保各环节都能严格按照规范要求施工，并做好预防措施，使每根桩的质量都能得到保证，最终使整个工程达到预期的目标。

参考文献

[1]公路工程施工监理规范（JTG G10-2006）

[2]公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000 ）

[3]公路工程质量检验评定标准（土建分册）（JTG F80/1-2004）