水利工程施工中钻孔灌注桩质量问题的控制

【摘 要】：在水利工程建设中，上部结构的稳定性与地基承载力有着莫大的关系。而钻孔灌注桩是水利工程地基处理比较常用的方法之一，钻孔灌注桩的成桩质量将会直接影响到上部结构建成后的使用情况。关于这方面，本文在描述水利工程施工中钻孔灌注桩质量问题的基础上，提出了加强水利工程钻孔灌注桩质量控制的办法。

【关键词】：水利工程；钻孔灌注桩；质量问题

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引言

钻孔灌注桩技术具有工艺简单、承载力大、适用面广的特点，是水利工程中一项应用比较广泛的施工技术，适合于各种复杂的地质条件和水文条件。由于钻孔灌注桩成桩后难于直接观察和开挖检验，因此，对于导管进水、缩颈、钢筋暴露、断桩等钻孔灌注桩质量问题应该予以高度关注。钻孔灌注桩质量对整个水利工程质量的影响，要高度重视钻孔灌注桩质量的问题。在了解水利工程施工中钻孔灌注桩质量问题产生原因，有针对地做好设计、施工和验收工作，严把水利工程中钻孔灌注桩施工的各个关键环节，提高水利工程施工中钻孔灌注桩的质量，确保水利工程施工的顺利实施。

一、水利工程施工中常见的钻孔灌注桩质量问题

1、钻孔灌注桩导管进水

在钻孔灌注桩施工过程中，没有严格密封导管的连接处，施工初期的灌量不足，导管显露在混凝土的上面，造成泥浆从导管的底部进入内部，导管上升太多，由于混凝土的埋深浅，致使泥浆随着浮浆进入导管的内部，钻孔灌注桩接头的部位会发生漏水的现象，致使钻孔灌注桩导管上升，造成混凝土的离析发生质量事故，给成钻孔灌注桩桩带来严重的质量隐患。

2、钻孔灌注桩缩颈

缩颈是水利工程钻孔灌注桩常见的质量问题，是由于在钻孔灌注桩的浇筑过程中，钻孔灌注桩四周围土体产生膨胀，从而造成钻孔灌注桩缩颈现象的发生。

3、钻孔灌注桩钢筋笼上浮

钻孔灌注桩钢筋笼上浮有两方面原因，首先，混凝土方面的原因，在钻孔灌注桩施工清孔作业的过程中，钻孔内残留下大量的泥块以及泥皮，这些泥块以及泥皮随着混凝土浆面不断的上升，导致泥块堵塞在钢筋笼底部，由于混凝土过小的流动，而在混凝土中导管埋深过大，形成钻孔灌注桩钢筋笼上浮；混凝土灌注过多埋深过大，混凝土的上层会因浇注时间过长，而产生初凝现象，导致表面出现硬壳。其次，钢筋笼方面的原因，不直的和变形的钢筋笼，钢筋笼自身的重量太轻不能与孔口形成牢固的固定；钢筋笼的外径和套管内壁之间距离过小；套管底部的内壁上黏附着许多的砂浆或土粒，使套管发生变形产生内壁坑洼不平的现象；钢筋笼与钢筋笼之间接点的问题、弯曲或变形的问题、箍筋变形或者脱落的问题、套管倾斜的问题等。

4、钻孔灌注桩断桩

在灌注的过程中，由于导管提升过高促使导管底部与混凝土层脱离；未能及时的清理堵管现象；混凝土的质量不过过或灌注混凝土的时间过长；当表层的混凝土流量小时，还在不断的灌注混凝土，使表层下的混凝土顺着导管壁冲破表层混凝土的顶面而上升，包裹起表层含有浮浆和沉渣的表层形成断桩；机械产生故障或者操作使用不当，出现混凝土卡管或导管提空的现象。

二、水利工程施工中钻孔灌注桩质量问题控制的要点

1、控制成孔质量的主要方法

（1）保障安全距离。为了最大限度的避免对邻桩产生影响，钻孔推荐采用隔孔跳跃式流水作业，因此，以桩径的4倍距离为作为邻桩之间的距离。同时钻孔施工的相邻净距不得小于5m。两桩地下间距小于5m时，要等待一桩所浇筑的混泥土强度达到5Mpa后，方可以进行另桩钻孔施工。

（2）最大限度的保障成孔的垂直度。为满足实际施工的要求，成孔的垂直精确度高低直接关系到灌注桩是否能够顺利施工，垂直度若是不够准确，可能出现的现象有：下钢筋笼与导管的时候钢筋笼与导管的底部有可能搁置在孔壁上，不能下放到底。即便下钢筋笼与导管能够顺利进行，在灌注桩浇注成型以后由于桩身的倾斜也会造成对桩基承载力的影响。因此，在实际的钻孔过程中要充分扩大钻机底座的面积，这样才能将钻机更好的进行稳固。同时，还要加大对钻架与钻杆垂直度核查的力度，钻进过程中如出现倾斜需及时进行调整。

（3）塌孔处理。引起孔壁坍塌其主要原因是没有根据土质条件，采用合适的成孔工艺和相应性能指标的泥浆，尤其在砂性土中选用优质的护壁泥浆更为重要。遇到孔壁坍塌的情况，首先，要明确坍孔的位置，然后，将粘土和砂土回填到坍孔以上1～2m。若坍孔严重，应全部回填，待回填物沉积密实后方可重新钻孔。

（4）泥浆护壁与清孔。泥浆护壁与清孔都是钻孔灌注桩施工中的重要工序。泥浆的性能指标高低将会直接影响到钻孔灌注桩的质量。当然，孔壁土质较好不易坍孔时，可用空气吸泥机清孔。通常情况来讲，护壁泥浆有两类，一是人工制备泥浆，另外是原土造浆。原土造浆是原来的粘土与清水混合而成的，而人工制备的泥浆则是特殊的泥浆，主要用于砂夹层或砂层等容易出现塌孔的土层中。用原土造浆的孔，清空后泥浆的比重应控制在1.1左右。孔壁土质较差时，宜用泥浆循环清孔。清孔后的泥浆比重应控制在1.15～1.25。在浇筑混凝土前，应检查桩孔沉渣厚度，摩擦桩沉渣允许厚度不得大于150mm，端承桩允许厚度不得大于50mm。当沉渣大于允许厚度时，需进行二次清孔。

2、桩身质量控制及常见问题处理

（1）原材料质量控制。原材料质量的高低会直接影响到灌注桩的成桩质量。因此，原材料的准备与采购上都不能忽视，而且必须在这个环节上加强重视，并提出相应措施。针对原材料的检测工作，一定要满足国家相关规范要求，而且还要满足特殊的工艺要求。例如，为了更好的避免因混凝土流动性过差而引起的堵塞问题，材料选择方面，黄砂的含泥量控制在5%以内，石子的含泥量必须控制在2%以内。深桩混凝土浇筑过程中必须要加入适量的缓凝剂，因为深桩灌注过程通常是在5-7个h来完成的，远远比混凝土初凝时间长多了，因此，加入缓凝剂可以有效延长初凝时间。

（2）导管堵塞问题处理。导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查，检查项目主要有导管是否存在小孔洞和裂缝、接头是否密封、导管的厚度是否合格。必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏。导管底部至孔底的距离应为300～500mm，在灌注设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。隔水塞应认真制作细致，其直径和圆度应符合使用要求，其长度应≤200mm。完成第二次清孔后，应立即开始灌注混凝土，若因故推迟灌注混凝土，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导致隔水塞无法排出导管外而发生堵管事故。

（3）断桩问题处理。灌注前要对各个岗位和作业环节进行认真检查，制订有效的预防措施。灌注中严格遵守操作规程，保证灌注作业连续紧凑，有条不紊；反复细心探测混凝土面，并用理论方法计算出混凝土面高度，比较后取混凝土面低的作为拆卸导管的标准；导管提升应匀速、平稳，慢慢起升；控制灌注时间在适当的范围内。要保证设备的正常工作，并有备用设备；灌注前通知配电部门，保证灌注时供应用电；要注意天气预报，合理安排灌注时间。

结束语

在水利工程中，钻孔灌注桩作为承载上部构筑物的基础，其重要性不言而喻。因此，施工单位在施工过程中应加强管理，强化施工人员的质量意识，开工前做好各项准备工作，采用科学的施工方案，规范施工工序流程，加强监督检测，这样才能避免质量事故发生，做出符合设计规范并且优质的桩基工程。

【参考文献】

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