钻孔灌注桩质量通病的成因及其预控措施

摘要：介绍了钻孔灌注桩质量通病的常见种类及成因，并从监理工程师角度提出相关预控措施。

关键词：钻孔灌注桩；质量通病；预控措施

Abstract: the article introduces the common faults bored piles of common types and causes, and put forward the relevant supervision engineer from control counter measures.

Keywords: bored piles; The common faults; Control counter measures

中图分类号：F253.3文献标识码：A文章编号：

一、概述

钻孔灌注桩因具有对各种地质条件良好的适应性、适中的成本、施工机具简单、施工方法简便和施工过程具有噪音低、对附近建筑物及环境影响小、施工安全性好等诸多优点，因而在建筑、桥梁等工程中得到广泛地应用。但由于钻孔灌注桩的施工环节较多、技术要求高、工艺较复杂，需要在较短的时间内快速完成隐蔽地下的混凝土灌注，无法直观的对质量进行控制，人为因素影响大，且隐蔽性强，稍有疏忽，就难免造成病桩或断桩等质量事故，万一质量不能保证，将直接关系到整个建筑物的质量和安全。因此，本文就我校逸夫楼、科技楼、体育馆等工程采用钻孔灌注桩基础实例以及现场监督管理工作实际，对灌注桩质量通病的种类及原因进行分析，并从监理工程师角度分析总结相关的防治措施，达到有效地控制钻孔灌注桩的施工质量，确保上部建筑物的结构安全。

钻孔灌注桩质量通病的种类及成因

桩位偏差

桩位偏差是指在施工过程中由于一些不确定的因素或人为失误导致的桩位不符合设计要求。

1.1现场施工控制点是现场布点、放样的基础，控制点位置坐标、高程的偏差定是影响准确定桩位的关键。

1.2测量放线有误，复测不到位造成桩位的偏差。

1.3护筒和桩机在钻孔过程中晃动和移位造成桩位的偏差。

1.4钢筋笼沉放位置的偏差造成桩位的偏差。

1.5桩机安装就位稳定性差，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，以致造成成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

2、断桩和夹泥层桩

断桩和夹泥层桩是指混凝土凝固后桩身不连续，中间被泥浆等疏松体或泥土充填，破坏了桩本身的整体性，降低了桩身强度和承载力，影响到工程结构的安全。产生的原因有以下几个方面：

2.1 导管拔出混凝土面。这种情况大多数是因为灌注混凝土过程中，对已灌混凝土表面标高的测定出现错误，导致导管埋深过小而出现拔脱提漏现象或在卸管时多提，使导管提离混凝土面，形成夹层断桩；

2.2 导管卡管。出现这种情况主要是因为混凝土在浇筑过程中配合比发生较大误差。例如混凝土拌和时坍落度过大，混凝土产生离析现象使粗骨料相互挤压而阻塞导管；而坍落度过小、骨料粒径大、气温高水泥水化反应过快，骨料（混凝土）发烫，将使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，也会导致卡管。

2.3 埋管。当混凝土在灌注过程中，导管埋深过大，以及灌注时间过长，搅拌机发生故障，商品混凝土车运输受阻，现场停电等，造成灌注长时间停顿，导致已灌注混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，造成混凝土灌注极为困难，导管被卡死在混凝土内拔不上来，造成浇筑中断，形成断桩。

2.4孔底沉渣厚度大。灌注时混凝土顶着泥渣上翻困难导致断桩。或因孔底泥渣过厚，桩长不符合设计要求。

2.5 孔壁坍塌。在灌注过程中，孔壁坍塌严重或出现流砂、软塑状土质等造成夹泥沙性断桩。

3、缩径。

缩径是指灌注桩成桩后孔径整体或局部部位小于设计孔径。缩径造成灌注桩整体或局部混凝土受压面积减小，引起桩体破坏；或造成桩内钢筋保护层减小、甚至造成钢筋不能包裹在混凝土内，失去水平抗剪能力，形成废桩。缩径产生的原因有以下几个方面：

3.1钻锥直径不满足要求或在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及时。

3.2地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，孔壁土层吸水膨胀，形成疏松、蜂窝状厚层泥皮；或形成探头泥，产生缩径。

3.3邻桩施工间距不当，土层中应力尚未消散，新孔孔壁软土流变。

4、钢筋笼上浮或下沉

钢筋笼上浮或下沉指钢筋笼的位置高于或低于设计标高的现象。上浮较大时，降低了桩体抗水平抗剪能力；下沉过多，会增加造价和损失。其产生的原因有：

4.1由于钢筋笼的固定措施不到位，灌注水下混凝土过程中，混凝土顶面接近钢筋笼时灌注过快，产生较强的上翻浮力，发生钢筋笼上浮。

4.2桩孔倾斜、钢筋笼连接不顺直，混凝土上升造成对钢筋笼的托力增加，发生钢筋笼上浮。

4.3钢筋笼制作质量不佳、吊装不当产生变形或与孔口固定不当，造成钢筋笼下沉。

5、承载力不足

桩基承载力不足对于摩擦桩来讲主要是因为有效桩长不足，对于端承桩来讲主要是桩端没有有效支承在设计要求的持力层上面，主要有以下原因：

5.1桩底沉渣厚度超出允许范围。造成这种情况主要是因为清孔后与浇筑前对孔底标高的测量及沉渣量计算失误；或是因为钢筋笼吊放未垂直对中，碰刮孔壁泥土塌落孔底；清孔后待灌时间过长，泥浆沉淀而没有进行二次清孔。

5.2对端承桩来讲，主要是因为对持力层的判断失误。即入岩的判断及嵌岩深度的判断失误。

5.3混凝土自身质量不足的影响。

三、监理工程师对钻孔灌注桩质量的控制措施

1.施工前期的质量控制

钻孔灌注桩在钻孔施工前，监理工程师要发挥好自己的审查、指导作用，做到事前控制，利用各种监理手段为工程顺利开工打好基础。

1.1配合甲方组织好图纸会审、技术交底工作。使参建各方都充分了解设计意图，明确桩基各项设计及规范技术要求，掌握桩基下地质状况。

1.2严格审核施工方案和施工组织设计。检查施工单位的人员、材料、机械设备及技术方面的准备和保障工作，特别是对施工工艺流程、工序衔接安排、质量、安全保证措施、常见突发事件的应急处理计划等进行仔细检查。

1.3做好现场原材料审查和见证取样送检工作，实行材料使用监理审批制度。

1.4认真检查现场施工安全情况。包括安全生产许可证、安全管理体系、特种作业人员证书等。

2、施工过程中的质量控制

钻孔灌注桩施工包括成孔和成桩两大过程，工序环节多，工艺复杂，工作量大，需在较短时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程，这个阶段是质量成功与否的关键时期，因此监理工程师应该设置较多的质量见证点，制定详细的监理旁站方案，对其进行全方位的质量控制。

2.1建立多级测量控制机构，对测量放线、复测工作专人负责，责任到人，落实到位，确保桩位放样准确。

2.2 泥浆指标的控制。钻孔泥浆由水、粘土和添加剂混合而成，在钻孔过程中需要根据地层的变化及时测定泥浆的相对密度、粘度、含砂率、胶体率和失水率等指标，保证泥浆符合钻孔护壁的需要，提高钻孔安全性和钻进速度。对于一般地层，泥浆相对密度为1.1-1.2，粘度16-20；易坍地层泥浆相对密度为1.3-1.5，粘度18-28.另外通过对泥浆指标的测试还可以判定是否清孔合格的依据。

2.3清孔的控制。钻孔深度达到设计要求后，监理工程师要及时对成孔质量进行验收。（孔径应不小于设计桩径；倾斜度小于1%；孔深不小于设计规定；沉渣厚度符合设计要求，当设计无要求时，对直径≤1.5m的桩，应≤300mm,对直径＞1.5m或桩长＞40m或土质较差的桩，应≤500mm；清空后泥浆指标为，相对密度1.03-1.1，粘度17-20Pa.s,含砂率＜2%）确保各项指标达到规范要求，以免影响桩的承载力。

2.4钢筋笼制作及安装控制。加强对钢筋原材、焊接质量、箍筋绑扎质量、绑扎间距等进行严格的控制和检查，确保钢筋笼制作满足设计及规范要求；制作、搬运和吊装过程中，应防止不可恢复的变形，确保钢筋的净保护层厚度，对变形的钢筋要进行调整，严重变形的必须报废；吊放入孔应对准孔位，垂直下放，不得碰撞孔壁；钢筋笼安装就位后，应采取适当措施将其固定，混凝土浇筑过程中钢筋笼不得上浮或下沉。

2.5混凝土浇灌质量控制。混凝土浇灌前将导管下端放到距孔底0.3-0.5m为宜，初灌量应保证首批混凝土灌注后，使导管埋入混凝土深度不小于1m。混凝土灌注应连续进行，并随时检查塌落度、灌注高度，确保混凝土灌注到桩顶后要进行翻浆，并使泥浆完全排出，确保桩顶混凝土的质量，按要求留置好混凝土试块，做好监理现场旁站记录。

四、结束语

钻孔灌注桩施工属隐蔽工程，施工操作中的每一道工序都影响基础最后质量的可靠性，尤其是施工中的弊端，在质量上存在的缺陷，大多数在事后不会立即被发现、检验，一旦产生质量问题，补救已很困难，因此要求桩基础的所有参建人员都要有高度的主人翁感和质量意识，精通业务，加强事前、事中质量控制和事后检测控制，发现问题及时采取措施予以补救。

作者简介：辛厚建，工程师，国家注册监理师。

陈晓玲，工程师，国家注册造价师。