建筑工程钻孔灌注桩施工质量事故管理方法探究

【摘要】钻孔灌注桩在建筑行业迅猛发展中得到广泛应用，原因是钻孔灌注桩的施工占用地面面积小，具有较大的承载力，而且噪音低，在施工过程中一般不会影响到周边的建筑。然而，钻孔灌注桩由于施工地点的特殊性，有很多难以预见的因素，在工序种类方面也是繁多复杂，因此经常出现各种质量问题，质量控制的难度也相对较大。本文将对钻孔灌注桩常见质量事故的原因进行分析，针对问题提出相应的科学管理措施，以防止质量事故的发生。

【关键词】钻孔灌注桩；施工质量；质量事故；质量管理

1. 钻孔灌注桩施工常见质量事故

钻孔灌注桩由于是在地下施工的，很多隐蔽性的因素增大了施工的难度，在施工过程中，不仅需要利用机械设备进行复杂操作，而且钢筋加工、混凝土搅拌和灌注等程序复杂繁多，如果稍有疏忽，将会出现各种质量事故。笔者根据自身的钻孔灌注桩施工管理经验，总结常见的钻孔灌注桩施工质量事故问题如下：

1.1导管堵塞

卡管，即导管堵塞，是在钻孔灌注桩混凝土灌注过程中，由于混凝土无法顺着导管下去而引起的堵塞。导管堵塞的后果是降低了桩的承载力，如果承载力无法达到承载标准，很有可能引起断桩。卡管的现象主要由以下几方面引起的：（1）法兰盘用于连接导管，保证导管连接部位的固定和密封，如果混凝土在水层隔离作用力的影响下，导管内的混凝土不能够流动，当堵塞导管的混凝土压力达到一定程度，法兰盘受挤压部位的缝隙和螺丝孔就会出现外渗。（2）混凝土作为一种由固相、液相和气相共同组成的多相建筑材料，因此混凝土中存在气泡并非偶然，当导管内的气泡包围或者隔离了混凝土，混凝土的流动能力将会减弱，如果导管被堵塞，将会产生潜在的工程风险。（3）使用的导管管壁太薄，容易出现裂缝，而产生的裂缝将增大孔内水压，导致混凝土被稀释和离析而失去流动性。

1.2孔口塌陷

孔口塌陷意味着钻孔灌注桩的孔口稳定性出现问题，会使得水头高度稳定性减弱，情况严重时，钻机很有可能出现歪斜、坍陷、斜孔，甚至造成灌注混凝土时的夹层和断柱。笔者认为事故的原因主要有：（1）护筒埋设管理问题，首先是深度没有严格控制，导致钻机工作时，护筒底部的覆盖层不严密，再加上水流的冲击的摩擦和压力，覆盖层将逐渐脱落，最终导致孔口塌陷。其次是埋设没有严格按照规范施工，譬如回填土没有夯实，导致在提钻时孔口的水沿着护筒周围的的土层渗漏，当孔口处的水土流失到一定程度，就会出现孔口塌陷。（2）护筒周边环境的管理问题，首先是护筒周边环境没有按照规定肃清，某些工地会将重物堆放在护筒周围，而震动的时候容易引起孔口塌陷，其次是锥头在升降的时候容易碰到护筒或者孔壁，提升的时候锥头带护筒出孔口，就会发生孔口塌陷。

1.3其他质量事故

虽然钻孔灌注桩只是桩基础的一种形式，但其应用却越来越广泛，钻孔灌注桩的技术要求高，施工环节复杂，常常出现质量缺陷和质量事故等问题，除了上文常见的两种问题之外，另外一些质量事故问题也值得我们进行深入探讨：（1）扩孔常见于局部孔径超过规范，由于地下水处于非静止状态，加上地下土质的硬度不足，当钻锥摆动幅度超过规定要求时，就会出现扩孔，甚至成为孔口塌陷的导火线；（2）缩孔则是孔口的缩小程度处于不正常的状态，通常表现为钻进卡钻、钻头难提等迹象，原因主要有二，一是没有在规定时间内进行钻锥焊补，使用的钻锥不符合规范，所钻孔的直径也就小于规定要求，二是地层中的橡皮土遇水膨胀，使得孔的直径变小。（3）钻孔偏斜，俗称钻孔弯曲，是指钻孔灌注桩施工的过程中，所钻孔的轴线偏移现象严重，钻孔灌注桩的钻孔偏斜超过规定的限度，会使得地质资料的可靠程度降低和工程质量的降低，严重时会酿成孔内事故。笔者对钻孔偏斜的问题进行分析，认为主要原因有：孤石阻碍钻孔；砂卵石层致使钻机钻头的受力范围失衡；钻杆弯曲或者接头不正等。

2. 钻孔灌注桩施工常见质量事故管理方法

由于钻孔灌注桩施工工序繁杂，很多质量事故问题不可避免地存在，因此，在施工的过程中，务必在统一指挥的前提下，进行明确分工和密切配合，进行质量施工，防止质量事故的发生。笔者根据建筑工程钻孔灌注施工质量管理的实践分析，针对不同的质量问题采取科学合理的技术措施：

2.1避免导管堵塞的管理方法

笔者根据上文的钻孔灌注桩混凝土施工中的卡管问题进行分析，从以下几个方面探讨如何避免导管堵塞的问题：（1）首先是对法兰盘的质量和安装进行严格管理，尤其是焊接的时候，各个部位的焊缝一定要以规定的要求加以解决，譬如导管的轴线垂直于法兰盘的平面并成90度，避免施工时候被折弯。另外，焊接的时候除了要保证法兰盘位置正确之外，在施工前务必对导管的水密、承压和抗拉等进行实验管理，以防止漏水。其次是严格规范法兰盘的对接螺栓的规格，直径要求一般是大于或者等于18毫米，数量要控制6颗的双数，并且对称拧紧。在拧紧螺栓的时候，要安排两个人进行对称拧紧。在混凝土灌注之前，对导管每进孔一节进行重新检查，并重新拧紧螺栓，避免导管吊起时出现脱吊。最后是混凝土施工后导管的保养和清洗，相关的保管人员要对导管内壁进行定时涂油，冲洗之后要检查一下法兰盘是否还有残余的泥沙和粘土。（2）为避免导管内的气泡包围或者隔离混凝土，首先在首盘混凝土埋置了导管之后，保证混凝土灌注的连续性，其次是卸下导管时候严格控制管内表面与泥浆面的高度差，避免气隔。（3）在选用新制导管的时候，要对钢板厚度进行测量，选用大于或者等于3毫米的钢板，这样就能避免由于管壁太薄而出现裂缝，另外如果使用的是旧导管，那么就要对钻孔等较为薄弱的地方进行严格检查，淘汰不合格的导管。

2.2避免孔口塌陷的管理方法

孔口塌陷在钻孔灌注混凝土施工中，是成孔的重要环节经常出现的问题，避免孔口坍陷的主要管理方法有：（1）孔口塌陷问题的预防：首先是护筒入土深度的控制管理，深度是钻孔是否成功的关键因素之一，除了起到定位的作用，还可以保持水头的高度，笔者认为入土的深度要高于或者等于水头差，条件允许的话要大于水头高度的1倍以上。其次是护筒周围回填土的选定，笔者通过对多个工程项目回填土选用好进行对比分析，认为塑性指数比较高的黄土可以作为回填土，在保证回填土深入的水分含量达到最佳状态之后，进行密实度95%以上的分层夯实。再次是保证护筒的周围没有多余的重物，最后是对钻机后的垂直度进行定时检查和校正，保证重滑轮槽缘、卡孔和护筒中心处于三点一线的精确位置上。（2）孔口塌陷问题的处理，主要有两个方面，一是发现护筒周边的混凝土泥浆渗漏，则表示水头不稳，那么应该马上停止钻机，并对漏浆的原因进行排查，在水头稳定性得到控制之后，方可继续钻进，二是对孔口塌陷的原因进行查明，或进行粘土回填，或进行护筒重新埋设。

2.3其他质量事故控制管理的方法

钻孔灌注混凝土施工是个复杂的过程，除了导管堵塞和孔口塌陷之外，其他质量事故也必须防范于未然：（1）扩孔现象的避免，监理人员要对钻机的固定性和平稳性进行定期检查，并通过钻进时的减压进行钻头摆动或偏位的防止；（2）缩孔的控制，监理人员要在钻孔前掌握地质的第一手资料，根据准确的地质资料进行不良地质条件土层的判别；（3）钻孔偏斜的控制管理，一是对转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心进行定期检查和校正；二是增设导向架解决钻杆摆动幅度较大的问题；三是按部就班检查钻杆接头，发现主动钻杆弯曲等情况，应该及时调整或者调直；最后是在孔偏斜的位置吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直，如果偏斜情况一般严重的，可以将砂粘土回填到偏斜处，等到砂粘土沉积密实后再继续钻进，如果偏斜情况相当严重的，可考虑设置少量炸药进行爆破，然后回填砂类土和砂砾石到爆破位置，进行重新冲钻。

3.结束语

综上所述，钻孔灌注桩施工程序繁多，所遇到质量事故问题也是复杂多变的，因此，作为工程的管理人员，一定要对施工进行严格管理，保证工程的质量。除了以上常见质量事故的控制管理之外，设计部门、施工单位、监理单位以及上级的领导单位一定要在事前对施工可能遇到的质量事故问题进行提前分析研究，并制定可行性较强的处理方法；一旦发现质量事故问题，除了启动预设的处理方案以外，还要因地制宜采取各种措施进行补救，切实保证钻机灌注桩施工的质量。

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