谈谈钻孔灌注桩施工质量缺陷及防治方法

前言

钻孔灌注桩施工属于隐蔽工程，成桩的好坏直接影响到桥梁的承载力和桥梁的安全使用功能。而且由于施工工艺环节较多，一环不慎，便可能发生质量事故，给国家及企业造成较大损失。为此笔者结合多年来参与施工多处钻孔桩的成功经验，谈谈钻孔灌注桩施工质量缺陷和防治方法。

二、钻孔灌注桩施工质量缺陷和防治方法

（一）成孔质量问题

（1）坍孔

形成原因：①成孔速度太快，泥浆护壁来不及形成泥膜，泥浆浓度和密度不足，起不到可靠的护壁作用；②护筒深度不够，下端孔口处过于软弱，在孔内水压力下产生漏水；③钻机直接触及护筒，由于振动使孔口坍塌。

预防措施：督促施工单位提高泥浆质量，选用相对密度、粘度、胶体率较大的泥浆，如果钻孔土质是粉质砂土或亚粘土应增加粘土来制浆；②增加护筒的埋置深度，使护筒底端不漏浆，确保孔内水压力大于孔外，增加孔壁侧压力。

处理方法：①如果发生的孔口坍孔能用加大泥浆浓度来控制水位差，能使孔壁不再坍塌即可；如果不能停止时，当发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并立即回填钻孔，重新埋设深埋护筒，并将护筒周围土夯实填密实重新钻孔。②如果发生孔内坍孔时，回填砂和粘土混合物，待回填物沉积密实后再进行钻进。

（2）缩孔

形成原因：①钻机补焊不及时，严重磨损的钻锥钻出的比设计桩径稍小。 ②钻进土层中有软粘土，遇水膨胀后使孔径缩小。 ③清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，在加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。④孔中水头下降，对孔壁静水压力减小，导致局部对孔壁土层失稳坍塌，造成桩身夹泥或缩径。

预防措施：①经常检查钻具尺寸，并督促施工单位及时补焊或更换锯齿，有软素土时，采用失水率小的优质泥浆。②清孔时，要做到清渣而不清泥，防止清孔后浇筑混凝土过程中局部坍孔，导致缩径产生。

处理方法：如果产生缩径，采用钻具上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。

（3）钻孔偏斜

现场钻成的桩孔，垂直度不竖直，斜桩斜度不符合要求或桩位偏离设计桩位等称为钻孔偏斜。

形成原因：①桩机本身未竖直，平台未水平。②扩孔较大处钻头摆动偏向一方。③钻机产生不均匀沉降。④钻杆弯曲，接头不正。⑤在钻孔过程中遇大孤石或探头石。

预防措施：①检查钻杆、钻架的垂直度，不符合要求，及时调整。②加大桩机支撑面积，使桩机稳固，并保证桩机平台水平。③严格要求按规范要求配备钻杆。

处理方法：在偏斜处钻头上下反复扫孔，使孔正直。

（4）钻孔漏浆

形成原因：① 在透水性强的砂砾或流砂中，在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失。② 护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。③ 护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。④ 水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。

处理方法：一般采取护筒周围回填土夯实，增加护筒埋深，适当减小护筒内水头高度，增加泥浆相对密度和粘度，倒入粘土使钻锤慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施。

（5）卡锥（常发生在以冲击锥钻进时） 形成原因① 钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部位卡住。② 未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥。③ 伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶。④ 孔口掉下石块或其它物体，卡住冲锥。⑤ 在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。⑥ 大绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。 处理方法：① 当为梅花孔卡钻时，若锥头向下有活动空间，可使钻头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，使钻锥转动一下逐步形成角度，有可能将钻锥提出。② 卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动，也可能脱离卡点或使掉入的石块落下。③ 用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾住后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出。④ 在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。⑤ 用其它工具，如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁，或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥提出。但要稳住大绳以免冲锥突然下落。⑥ 用压缩空气或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候，使卡点松动后用力提出。⑦ 使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拔正。⑧ 用以上办法提升无时，可用水下爆破提锥法。将防水炸药（小于1kg）放入孔内，没锥的滑槽放到锥底，而后引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般能提出来的。

（二）钢筋笼安装质量问题

（1）钢筋笼上浮

防治措施：严格控制砼质量，坍落度控制在18~20cm，砼和易性要好。砼进入钢筋笼后，砼上升不宜过快。导管在砼内提升不宜过快，防止导管钩钢筋笼，将其带上。

（三）水下砼灌注问题

（1）导管漏水

形成原因：①首批砼储量不够或导管底口距孔底间距过大，不能将导管底口下部封住，使水从导管底口涌入。②导管接头不严，橡皮垫被高压气囊挤开水进入。③导管提升过猛，控制错误，使导管底口超出砼面，底口涌入泥水。

防治措施：①是第一种情况，立即将导管提出，进行清孔重新下导管，重新灌注。②是第二、三种情况，应换新导管，使导管口插入砼中，用吸泥机将导管内的水和沉淀吸出，继续灌注砼，起先砼应增加水泥用量，以后的砼恢复正常配合比。

（2）卡管

主要是由于初灌时隔水栓卡管或坍落度过小，流动性差，夹有大骨料，砼离析或导管漏水引起。灌注过程中加强对导管的检查和砼各项指标的检查。

（3）埋管

形成原因：导管埋入砼过深，使导管内外砼已初凝、与砼产生的摩擦力过大，或提管过猛将导管拨断。

防治措施：严格控制导管埋深不得超过6m，砼内加缓凝剂，加速砼灌注速度，提升导管不可过猛。

（四）灌注桩完成后质量问题

（1）断桩

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中，泥浆或砂砾进入水泥混凝土，把灌注的混凝土隔开使混凝土变质或截面受损，从而使桩不能满足受力要求。

形成原因：①首灌混凝土量不足，不能埋住导管底部，从而形成断桩。②混凝土坍落度过小或石料粒径过大，导管直径过小堵管，当处理不好不得不提导管时形成断桩。③导管口渗漏使泥浆进入导管。④导管埋置深度不足，拔导管时，导管底脱离混凝土面，形成断桩。

预防措施：①一定要复核首灌混凝土的量是否准确。②对拌制混凝土的粗集料要控制好，最大粒径不得超过40mm，不得大于导管内径的1／6～1／8，选择合理内径的导管。③对混凝土灌注所用的导管，应督促承包人做密水承压和接头抗拉试验，以防导管漏气。④在灌注混凝土的过程中，严格控制导管埋置深度2～6 m。

处理方法：①断桩后能提钢筋笼的迅速提出钢筋笼，用冲击钻将已灌注的混凝土冲碎，重新灌注新混凝土。②断桩在地表以下5～10m之内的，可开挖再接桩。 ③断桩后无条件进行现场处理或无法处理的，可报告设计单位，由设计单位提出补桩方案，在原桩两侧补桩。

（2）桩身砼夹层、砼离析、空洞

灌注桩检测后若发现有夹层、砼离析、空洞等事故时，经设计代表和监理工程师同意后可以进行补强处理。

采用压入水泥浆补强。钻两个小孔，分别作出浆进浆口用。深度应达补强处以下1m。用高压水泵向孔内压入清水，使夹层泥渣从出浆孔被冲洗出来。压入水灰比为0.8的纯水泥浆，待出浆孔内有水泥浆冒出来之后，再用水灰比为0.5的浓水泥浆压入，浓浆压入时应使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压浆，用碎石将出浆口封住，并以麻袋堵实。最后用水灰比0.4的水泥浆压入，压力增大到0.7～0.8MPa时关闭进浆阀，稳压压浆20～25min，压浆补强工作结束。

三、结束语：

桩基是整个桥梁的命脉所在，是桥梁施工的关键环节，钻孔灌注桩的施工工艺复杂，干扰因素多，施工难度大。在施工中，应结合工程的实际，按照设计文件与施工规范的要求，选取合理的施工工艺，坚持以预防为主的原则，采取有效的措施进行施工控制，及时解决施工过程中出现的各种问题，才能保质保量地完成任务。