浅谈钻孔灌注桩质量通病及防治措施

摘 要：本文通过对市政工程钻孔灌注桩施工质量通病及防治措施的经验分析总结，对提高市政工程桥梁桩基工程的耐久性和安全性有一定的参考价值。

关键词：钻孔灌注桩；质量通病；防治措施

中图分类号：U44 文献标识码：A

1、管理通病防治措施

在市政桥梁桩基施工经常出现以下常见质量问题：①管理不到位，管理制度执行不力，自检、互检、交接检流于形式。②钻孔灌注桩原始记录的不及时性和准确性不高。③持力层判定判定不准确，无法保证桩基的嵌岩深度。④桩基成孔前沉渣厚度、泥浆比重、含砂率等指标超标。⑤钢筋笼不变形、偏位、上浮。⑥桩顶混凝土的不密实，影响强度。⑦出现断桩。为消除桥梁工程钻孔灌注桩施工过程中常见的质量问题，提高桥梁基础工程的耐久性和安全性，本文分析总结了影响钻孔灌注桩桩身施工质量及强度的主要原因，提出了预防桩身质量通病的相关技术措施。现从管理通病、施工工艺通病、实体质量通病防治措施三方面总结如下：

1.1强化各项管理制度。建立和完善工程材料质量监控制度、质量检测试验制度、工序质量检查验收制度、制定交接班制度。

1.2组织全体技术人员、施工人员学习钻孔灌注桩施工要点，加强全员的技术管理水平，严格“自检、互检、交接检”三检制度，确保不留质量隐患。严格把好材料设备进场、施工组织设计审查、现场管理、试验检测、工程验收等各个重要关口。

1.3选用优质原材料，严格控制砼配合比，从源头控制砼质量。

为保证混凝土质量，原材料、外加剂和砼配合比的质量控制显得非常重要。试验员和材料员要认真筛选砂、碎石、水泥等货源，材料检验合格后方投入使用，杜绝了边检边用以及未检先用的违规现象。混凝土严格按照设计配合比进行搅拌，确保计量准确、搅拌均匀，防止离析，确保混凝土和易性、塌落度符合桩基灌注施工。

1.4实行“首桩分析总结会”制度。通过首桩分析总结分析，认真对施工组织、施工方案、工艺要点、材料控制、实体与外观质量等进行总结与完善，让首桩在后续施工中起到典型示范、总结提高的作用。

2、施工工艺通病防治措施

2.1端承桩桩底沉渣厚度超标

施工过程中防治沉渣厚度超标问题主要从以下几个方面防治：①灌注水下混凝土之前，再次检测孔底泥浆沉淀厚度，如端承桩沉渣大于规范要求5cm及以上时，必须对孔内进行二次清孔，确保孔底沉渣厚度符合规定要求。灌注前，先射水或压气3min～5min，将孔底沉渣冲翻动，射水压力比孔底大0.05MPa。②如沉渣是由于泥浆比重过小难以将沉渣浮起，采取加大泥浆比重措施。③钢筋笼垂直缓慢放入孔内，防止碰撞孔壁。钢筋笼放入孔内后，采取措施固定好位置；钢筋笼吊放完毕，进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇筑水下混凝土。

2.2钻孔桩扩孔、塌孔

（1） 形成原因：①在地下水呈运动状态、土质松散地层处或遇到探头孤石造成钻机摆动过大，容易出现扩孔；②泥浆稠度不足和在潮水上涨或泥浆通过砂砾等强透水层，孔内水流失等造成孔内泥浆水头高度不够；③护筒的深度不足，下端口漏水或孔口附近地面受水浸湿泡软；④成孔后未及时灌注混凝土⑤吊入钢筋笼时碰撞孔壁。

（2） 采取的防治措施：①在地下水呈运动状态、土质松散地层处、探头孤石处中钻进时，应控制进尺速度，②在钻孔和混凝土灌注过程中，调制失水率小、较大相对密度、黏度、胶体率较高的优质泥浆，并控制好泥浆比重；采取升高护筒，增高水头，确保护筒高度高于潮水影响区域最高施工水1.5～2.0m。③加深护筒埋置深度，尽量穿透松散的粘土层和砂卵石层；在孔口附近地面做好临时排水，避免积水浸泡。④当钻孔完成后，及时进行混凝土灌注；在不能立即灌注的情况下，应保持孔内水头高度并加大泥浆比重，待灌注前再调整到设计要求。⑤下钢筋笼时要平稳，避免碰撞孔壁。

如发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并采用粘土回填孔桩，重新埋设护筒再重新钻进；如发生孔内坍塌，判明坍塌位置，回填粘土（或片石）到坍孔处以上1～2 m再重新钻进；如严重坍孔时应全部回填，待回填物沉积密实后再重新钻进。

2.3钢筋笼偏位

（1） 形成原因：①堆放、起吊、运输没有严格执行规程，支垫数量不够或位置不当，造成变形。②钢筋笼吊放入孔时不是垂直缓缓放下，而是斜插人孔内。③清孔时孔底沉渣或泥浆没有清理干净，钢筋笼放不到设计深度。

（2）避免偏位采取的措施：①如钢筋笼过长，则分段制作，吊放钢筋笼入孔时再分段套筒连接。②钢筋笼在运输和吊放过程中，每隔2m设置加强箍一道，并在钢筋笼加强箍内装一个可拆卸的十字形（或三角形）临时加劲架防止变形，在钢筋笼吊放入孔后再拆除。③在钢筋笼周围主筋四周每2m设置4根保护层耳筋，耳筋根据保护层的厚度和孔径设计。④清孔时把沉渣清理干净，保证实际有效孔深满足设计要求。⑤钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止碰撞孔壁。钢筋笼放入孔内后，要采取措施，固定好位置。

（3）钢筋笼吊放完毕，应进行隐蔽工程验收，二次清孔合格后应立即浇筑水下混凝土。

2.4灌注桩钢筋笼上浮。钢筋笼上浮减短了桩基钢筋有效长度，影响了桩基抗折性能。

（1） 形成原因：①钢筋笼保护层定位筋不足或不规范；②钢筋笼未与孔口固定；③混凝土灌注至钢筋笼底时速度过快，或混凝土面已过钢筋笼底面一段距离，而导管埋置较深未能及时调整，导致钢筋笼上浮；④导管挂住钢筋笼，导致其上浮。

（2） 采取的防治措施：①增加定位筋，增加与孔壁接触面积，防止嵌入孔壁，在孔口设置锚筋固定定位并防止上浮；②根据检查记录，当混凝土面接近钢筋笼底时，减缓灌注速度，当混凝土面超过钢筋笼底面，调整导管埋深再恢复正常灌注；③当导管挂住钢筋笼时不可硬拉，防止钢筋笼上浮和导管脱落；应上下移动导管或人工转动导管方向来摆脱。

2.5断桩

（1）形成原因：①混凝土较干，骨料太大或未及时提升导管以及导管位置倾斜等，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断。②混凝土搅拌机发生故障，使混凝土不能连续浇筑，中断时间过长。③导管安装长度统计错误，造成导管悬空高度过高或将导管拔出混凝土面。④导管埋深过大（埋深一般不宜超过6 m），造成埋管事故，引起断桩。⑤导管安装不密封，导致孔内泥浆渗进导管隔离混凝土。

（2）采取的防治措施：①混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制；技术人员现场每车检查混凝土质量及塌落度试验，不合格混凝土及时退回搅拌站。 ②浇筑混凝土前应检查混凝土搅拌机，保证混凝土搅拌时能正常运转。配备备用搅拌机和运输车辆，保证混凝土连续浇筑。③安装导管前将总导管数量及长度进行记录，安装过程中必须检查导管密封圈是否完好，并记录每根导管长度及节数，安装导管完将剩余导管清理，然后采用气压或水压的方法检查导管是否密封后方可浇筑。边灌混凝土边拔套管，做到连续作业。浇筑时勤测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。 ④开始浇筑混凝土时，为使隔水栓顺利排出，导管底部至孔底距离宜为300～500mm，孔径较小时可适当加大距离，以免影响桩身混凝土质量。

3实体质量通病治理

3.1桩底持力层确定不准确

由于福建省多为火山岩地貌，地层中岩脉较为发展，且沿海、山边地层孤石较多，桩底持力层部位地质情况变化较大等，容易造成持力层确定不准确，造成端承桩嵌岩深度不够等问题。

针对这种情况，要制定了桩基入岩判断程序：现场钻孔过程中每米和岩样变化处留存渣样，监理现场签字确认后用自封口塑料袋保存；入岩渣样须桥梁专业监理工程师现场签字确认，并留存于监理办保存。桥梁专业监理工程师确定入岩后，邀请业主、设计代表等共同判断桩基入岩标高，并根据现场地形及设计地质情况对照确定终孔标高。入岩标高至终孔标高继续留存渣样，如地质无变化即按确定的终孔标高终孔，如发生变化及时通知四方重新确认，直至满足嵌岩深度要求后终孔。

3.2桩顶混凝土不密实或强度低

（1）形成原因：导管密封不严、混凝土和易性差、坍落度过大或过小、混凝土等待时间过长

（2）采取的防治措施 ：①控制骨料的粒径和级配，严格按照混凝土配合比施工，抽查混凝土的和易性差、坍落度，对出现偏差及时调整，不合格混凝土严禁灌注。②导管使用前须做密封打压试验；下导管时，每个接头均应加密封圈，漏斗口设置止水阀（球）。③搅拌站、运输车等设备必须满足混凝土连续灌注施工要求，且根据现场灌注进度及时调整罐车供应时间，防止混凝土等待时间过长。④桩顶标高测量控制准确，混凝土灌注高出设计桩顶1米以上，保证桩顶混凝土强度与密实性。

3.3钻孔桩倾斜度超标。倾斜度超标将影响桩基的承载能力和抗折性能。

（1）形成原因：①钻机底座未安置水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三点不垂直。②在钻进过程中，钻机弯曲，接头不正，没有及时调整。③在钻进过程中，遇到软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或粒径大小悬殊的砂砾石层中钻进，钻头受力不均导致钻进方向发生变化。④钻孔中遇到较大的孤石或探头石。⑤扩孔较大处，钻头摆动偏向一边。

（2）采取的防治措施：①安装钻机时要使起重滑轮缘、钻头和护筒中心三点要垂直，在钻进过程中要经常检查校正。②在有倾斜的软、硬地层钻进时，应控制进尺，低冲程钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进。当已发生孔道偏斜后，可用检孔器测定钻孔偏斜的位置和偏斜情况，在偏斜处上下反复扫孔，使钻孔垂直；偏斜严重时应回填砂粘土至偏斜面，待沉积密实后再继续钻进。

结语

通过分析总结市政桥梁工程钻孔灌注桩施工质量通病及防治措施的经验，提高全员的质量意识，营造强化质量管理的氛围，加强工程质量管理；基本可消除桥梁工程灌注桩施工中常见的质量问题，使质量通病得到有效防治，使市政桥梁桩桩基质量处于受控状态，提高桥梁基础工程的耐久性与安全性。

参考文献

[1]CJJ2-2008，城市桥梁工程施工与质量验收规范[S].

[2]JTGT F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].

[3]杨文渊，徐犇.桥梁施工工程师手册[M].人民交通出版社.