钻孔灌注桩施工质量问题的预防和处理方法

【摘要】影响钻孔灌注桩质量因素较多，控制难度较大，若忽视，则可能产生质量问题和事故，造成经济损失和工期延误。该文对导管堵塞、钢筋笼上浮、桩身缩径、断桩等四个质量问题从产生原因到防止措施作了具体叙述。对于已出现问题的桩基，介绍了压浆补强的具体处理方法。

【关键词】道路；桥梁；钻孔灌注桩；质量；预防；控制措施

钻孔灌注桩系地下隐蔽工程， 影响其质量的因素较多，且控制难度较大，若忽视就可能产生质量问题和事故，造成经济损失和工期延误。本文根据本人从事工程施工管理的经验和体会， 针对水下混凝土灌注中的堵管、钢筋笼上浮、桩身缩径、断桩等质量问题，探讨有关预防和处理的控制措施。

1 导管堵塞

在灌注混凝土开始或过程中都有可能发生堵管现象，主要原因一般有以下几种：

1.1 导管变形，影响隔水塞通过。

1.2 隔水塞制作不符合要求，直径过大卡住导管；或直径过小，灌注混凝土离析，粗骨料进入隔水塞和导管内壁之间卡住。

1.3 初灌时因导管下端距底间隙太小，混凝土流动不畅而堵管。

1.4 拌和混凝土离析严重，或灌注过程中导管漏水，混凝土受水冲洗后离析，粗骨料集中在一起而堵管。

1.5 拌合混凝土坍落度过小，流动性差，或因停电等原因暂停灌注时间过长，使混凝土在管内停留时间过长而失去流动性，从而产生与管壁较大的摩阻力而堵塞导管。

1.6 灌注时间过长，表层混凝土已过初凝时间，开始硬化。

为了防止原因1）和2）的发生，隔水塞应制作规范，组装导管时要认真检查导管内壁有无局部凹凸，导管出口是否向内翻转； 检查导管连接处密封用的橡皮垫是否突出内壁。 为了防止原因4）和5）的发生，应严格控制粗骨料规格；若暂停灌注，应在保证埋管深度的前提下经常上下小范围提动导管，以免混凝土失去流动性堵塞导管。

一旦出现堵管，要具体分析其发生的原因。对于混凝土质量、隔水塞等原因的堵管，可用粗长钢筋或竹杆疏通管内混凝土，用铁锤敲振导管处理。对于导管底部距孔底偏小，混凝土流动不畅发生的堵管，可将导管慢慢提升1m 左右进行抖动,待混凝土流动后,再将导管下降0.5~07m。 当上述方法均无效时，应及时拔出导管!重新按处理断桩的办法处理。

2 钢筋笼上浮

造成钢筋笼上浮的原因如下：

2.1 混凝土质量差，易离析的、初凝时间不够的、坍落度损失大的混凝土，都会使混凝土面上升至钢筋笼底端时钢筋笼难以插入混凝土而造成上浮。有时混凝土面已升至钢筋笼上一定高度时，表层混凝土开始发生初凝结硬，也会携带钢筋笼上浮。

2.2 钢筋笼孔口固定不牢，未用电焊进行固定。

2.3 提升导管过猛，不慎挂住钢筋笼造成上浮。

2.4 混凝土面到达钢筋笼底部时，导管埋深过浅，灌注量过大，混凝土对钢筋笼的上冲力过大。

预防钢筋笼上浮， 关键是要严格细致地下好钢筋笼， 并将其牢固地绑扎或点焊于孔口。下放导管时，应使导管顺桩孔中心位置而下。 在灌注过程中，当混凝土接近钢筋笼上段时，要徐徐灌注混凝土，一般灌注速度控制在10m³/h左右, 以减少混凝土对钢筋笼向上的冲力。 特别注意导管出口与钢筋笼底口不得齐平， 一般导管出口要低于钢筋笼不小于1.5m或高于钢筋笼底不小于1m 。混凝土应严格按配合比配制，灌注要连续进行，并保证在首批初凝时间内完成整根桩的全部灌注工作。

3 桩身缩径

造成桩身缩径的原因如下：

3.1 孔壁黏土的侵入，或地层承压水对桩周混凝土的侵蚀。

3.2 灌注过程中孔壁坍塌。

3.3 混凝土严重稀释。

此类问题一般在灌注作业时不易被发现，因此要认真注意预防，下放钢筋笼时须孔口扶正，慢慢放入，避免挂拖孔壁引起塌孔。钢筋笼下放完毕检查孔底沉渣情况，发现沉渣突然增多，则表明孔壁有失稳垮坍现象，应换用比重为1.5~1.7 的稠泥浆护壁，防止进一步垮孔。灌注中，如发现孔口返水颜色突然改变，并夹有大量的泥土粗砂返出，说明孔内出现了塌孔现象，应停止灌注作业，同时探测孔内混凝土面位置，分析塌孔原因，并提出导管，换用干净泥浆清孔， 排出塌落物，护住孔壁，重新成孔进行成桩。混凝土灌注完成后，在验桩中发现桩身缩径，如位置较浅，则直接开挖对缩径部位施工补救； 如位置较深，且缩径严重，则应考虑补桩。

4 断桩或夹层

断桩是指桩身混凝土在某一部位出现不连续或某一部位的混凝土严重变质，致使整根桩承载力大幅度下降，甚至不能使用，是严重的质量事故。产生断桩的原因如下：

4.1 灌注时测深不准或计算错误将导管提升过高，以致导管底部脱离混凝土层。

4.2 灌注作业因故中断过久，表层混凝土失去流动性，而继续灌注的混凝土顶破表层而上升，将有浮浆泥渣的表层覆盖包裹，形成断桩。

4.3 灌注过程中，混凝土堵管或导管严重漏水，不得不将导管拔出。

4.4 突然停电、机械故障或突降暴雨等无法预测情况发生，使中途停顿时间太长，不得不将导管提离混凝土而形成断桩。

对断桩事故关键在于预防。灌注前要对各个作业环节和岗位进行认真检查，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，保证灌注时供电正常；要注意天气预报，合理安排灌注时间。

当灌注过程中导管因上述原因而形成断桩，如混杂泥浆的混浆土层不厚， 能将导管插入并穿透此层到达完好的混凝土内时，则重新插入导管。但灌注前均应将进入导管内的水和沉渣土用吸泥和抽水的方法吸出。由于不可能将导管内的水完全抽干，所以续灌的混凝土配合比应增加水泥量提高稠度， 以后的混凝土可恢复正常的配合比。若混凝土面在水面以下不很深，且尚未初凝时，可在导管底部设置隔水塞，将导管重新插入混凝土内，导管上面再加重量，以克服水的浮力，导管内装满混凝土后，稍提导管，利用混凝土自身重力将底塞压出，然后继续灌注。

断桩位置较深，断桩处承受的弯矩不大，且断桩处以上已灌注混凝土时，可用压浆补强的方法处理。做法是：①先用小型钻孔机沿桩身钻一探孔，探明断桩位置，另在探孔不远处，再沿桩身钻一孔。 一个用作进浆孔，另一个用作出浆孔，孔深要求达到补强位置以下至少1m。②用高压水泵向一个孔内压入清水，压力不小于0.5~0.7MPa，将夹泥和松散的混凝 土碎碴从另一个孔中冲出来，直到排出清水为止。③用压浆泵压浆， 第一次压入水灰比为0.8的纯水泥稀浆（宜用425号水泥），进浆管应插入钻孔1m以上，用麻絮填塞进浆管周围，防止水泥浆从进浆管口冒出，等孔内原有清水从出浆口压出后，再用水灰比0.5的浓水泥浆压入；为使浆液得到充分扩散，应压一阵，停一阵，当浓浆从出浆口冒出时，停止压浆，用碎石将出浆口封填，并用麻袋堵实。④最后用水灰比0.4的水泥浆压入，并增大灌浆压力至0.7~0.8MPa，稳压闷浆20~25压浆工作即可结束。待水泥浆硬化后，应再作一次钻孔取芯，检查补强效果，如断桩、夹泥情况排除，则认为合格后，可交付使用。

5 结语

钻孔灌注桩质量事故引发的后果相当严重，因此施工单位在施工中应加强管理，采取科学的施工方案和切实可行的备用方案。只有严格按照规范、规程操作，加强监督检测，才能避免质量事故或把质量事故降低到最小限度。对已出现问题的桩基，应掌握详尽而准确的现场资料，及时组织专家会诊，制订安全可靠而又经济的处理方案。