钻孔灌注桩施工常见质量事故防治措施

摘要：本文根据多年的钻孔灌注桩的施工实践经验，阐述了建筑工程建设中钻孔灌注桩的应用过程常出现的质量问题，并提出了相应的质量问题的防治措施，希望能与同仁切磋。

关键词：钻孔灌注桩；施工；质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

1、前言

钻孔灌注桩可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层（如各类黏性土、砂土、碎砾石土、风化岩及多夹层的岩层）对地基进行加固处理,其对承载力的适应范围广（为300～20000 kN），施工机具简单,且施工过程具有噪音低、对相邻楼宇影响小、施工安全性好等诸多优点,因而在地基加固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,需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注,无法直观的对质量进行控制,人为因素的影响较大,若稍有疏忽,很容易出现一些质量病害,甚至造成重大质量事故,危及桩基工程的安全。

2、钻孔灌注桩施工前的准备工作

2.1材料质量要求。①粗骨料：应采用质地坚硬的卵石、碎石其粒径宜用15～25mm.卵石不宜大于50mm，碎石不宜大于40mm.含泥量不大于2%，无垃圾及杂物。②细骨料：应选用质地坚硬的中砂，含泥量不大于5%，无垃圾、草根、泥块等杂物。③水泥：宜用32.5级或42.5级的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用前必须查明其品种、强度等级、出厂日期，应有出厂质量证明，到现场后分批见证取样，复试合格后才准使用。

2.2成孔前准备工作。用作桩基的工程桩施工前应做试成孔，试成孔数每个场地不应少于二个。用试成孔核对地质资料，检验所选的设备、机具、施工工艺及技术要求是否合适。如满足设计要求时，试成孔的泥浆密度，通过不同地层选用的钻速、钻压，钻头直径、形式等施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据。成孔要求：①机具就位平整垂直，护筒埋设牢固并且垂直，保证桩孔成孔的垂直。②要控制孔内的水位高于地下水位1.0m左右，防止地下水位高后上起坍孔。③发现轻微坍孔的现象应及时调正泥浆的比重和孔内水头。泥浆的比重按土质情况的不同而不同，一般控制在1.1～1.5的范围内。成孔的快慢与土质有关，应灵活掌握钻进的速度。④成孔时发现难于钻进或遇到硬土、石块等，应及时检查，以防桩孔出现严重的偏斜、位移等。

3、钻孔灌注桩施工常见质量事故防治措施

3.1断桩。产生的原因：①混凝土拌和物发行离析使桩身中断。②灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，混凝土桩身中断的严重质量事故。③灌注时间过长，首批混凝土已初凝，而后灌注的混凝土冲破顶层与泥浆相混；或导管进水，未及时处理，均会在两层混凝土中产生部分夹泥浆渣土的截面。处理措施：①导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量；内径应一致，其误差应小于±2mm，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验；导管最下端一节导管长度要长一些，一般为4m，其底端不得带法兰盘。②导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验。③严格控制导管进深与拔管速度，导管不宜埋入混凝土过深，也不可过浅。及时测量混凝土浇灌深度，严防导管拔空。④经常检测混凝土拌合物，确保其符合要求。

3.2 缩径。产生的原因：①清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。②孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成护颈。

防治措施：①使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化配以不同的泥浆。②成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不表泥，预防清孔后的在浇筑的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。

3.3桩顶局部冒水、桩身孔洞。产生的原因：①水下混凝土灌注过程中，导管埋深过大，导管内处混凝土新鲜程度不同，再加上灌注过程中上下活动导管过于频繁，致使导管活动部位的混凝土离析，保水性能差而泌出大量的水，这些水沿着导管部位最后灌入的、最为新鲜的混凝土往上冒，形成通道（即桩身孔洞）。②水下混凝土灌注过程中，混凝土倾倒入导管速度过快过猛，把空气闷在导管中，在桩内形成高压气包。高压气包在其自身浮力或导管起拔等外力的作用下，气包便滞留在桩身内，最终形成桩身孔洞。另外，有一些桩在余桩截后，桩身内残余的高压气体，因通道打开而顺桩身的细小缝隙释放出来。这时常会携带部分遗留在气包内的水往上冒，出现“桩顶冒气泡”的怪现象。③水下混凝土灌注时间过长，最早灌入孔内的混凝土坍落度损失过大，流动性变差，终灌导管起拔后会留下难以愈合的孔洞。 处理措施：①控制导管的埋深，灌注过程中做到导管勤提勤拔。②混凝土倾入导管的速度应根据混凝土在管内的深度控制，管内深度越深，混凝土倾入速度越应放慢。在可能的情况下，应始终保持导管内混凝土，以防止桩身形成高压气包。实际施工中，往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管，再次灌注时，桩身形成高压气包就很难避免。因此，应在灌注过程中适当上下活动导管，把已形成的高压气包引出桩身。③加适当缓凝剂，确保混凝土在初凝前完成水下灌注。

3.4 桩头问题。产生的原因：①清孔不彻底，桩顶浮浆过深过厚，影响下混凝土灌注时测量桩顶位置的精度。②导管起拔速度过快，尤其是桩头直径过大时，如未经插捣，直接起拔导管，桩头很容易出现混凝土中间高、四周低的“烂桩头”。③浇筑速度过快，导致孔壁局部坍塌，影响测量结果。处理措施：①认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；在空孔较长的桩内测量混凝土上升面时，应控制好测量重锤的质量。通常认为使用5～40mm碎石混凝土时，重锤的质量可以控制在1kg左右。在设计桩顶与地面距离

3.5灌注混凝土时桩孔坍孔。灌注水下混凝土过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，为坍孔征兆。如用测深锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。原因分析：①灌注混凝土过程中，孔内外水头未能保持一定高差。没有采取措施来稳定孔内水位。②护筒刃脚周围漏水；孔外堆放重物或有机械振，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。③导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生坍孔。处理措施：①灌注混凝土过程中，要采取各种措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水。②用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注。③如用上法处治，坍孔应不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。

4、结语

钻孔灌注桩有许多优点,但由于施工环节多,工艺复杂,成桩质量有可能受到多种因素的干扰和制约,严重时会导致桩身承载力的明显降低,甚至造成病桩、断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全,必须对钻孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制,发现问题及时采取措施予以补救。

参考文献：

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