钻孔灌注桩质量缺陷原因分析及预防措施

摘要：钻孔灌注桩是工程中常用的基础形式，其成桩质量对工程安

全有着至关重要的作用。本文简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存

在的几种质量问题，并提出相应的防范措施，期望通过与大家的相互

交流，将施工质量病害的影响减至最低限度，达到提高施工水平的目

的。钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式,具有适

应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。钻孔灌注桩为地下隐

蔽工程,影响其施工质量的因素多且复杂,施工中常遇到塌孔、灌注混

凝土中阻、钢筋笼上浮、缩颈与断桩等问题,在桥梁结构中,钻孔灌注

桩作为一种基础形式,以其适应性强、成本适中、施工简便等特点,被

广泛地应用于公路桥梁及其他领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影

响灌注桩施工质量的因素较多,对其施工过程每一环节都必须严格

要求,对各种影响因素必须详细考虑。如地质因素、钻孔工艺、护壁、

混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不当,就会在灌注中产生

质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大

损失,直至影响工期,并对整个工程质量产生不利影响。

关键词：钻孔灌注桩施工质量问题防治措施

中图分类号：U443.15文献标识码：A

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前言

随着我国基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形

式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于桥梁建

筑及其它工程领域。但由于钻孔灌注桩的工作大部分是在水下进行

的，其无法观察施工过程，成桩后也无法进行开挖验收，而成为最容

易出现质量问题的一种施工形式。本文从成孔和成桩两方面，简要分

析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范

措施。

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成孔过程中的质量问题及防治

2.1护筒漏浆

由于埋设护筒周围的土不密实，或护筒水位差太大，钻头起落时

碰撞等原因，造成护筒外壁冒浆，严重的还会引起基础下沉，护筒倾

斜移位，造成钻孔倾斜，甚至无法施工。

防治措施：

埋设护筒时，护筒底与四周用粘土回填并分层夯实；护筒内水位

应保持有0.5m左右的水位高度；起落钻头时，防止碰撞护筒。

2.2孔壁坍塌

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然流

失，则表示有孔壁坍陷迹象。引起孔壁坍塌的原因很多，如泥浆管直

接冲刷孔壁，或在松散砂土中快速钻进，钻头倾斜撞击孔壁，以及成

孔后混凝土浇注不及时等原因。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标准的泥浆，尤其在砂性土中选用优质的护壁

泥浆更为重要。

防治措施：

在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周；

使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度；保持护筒内泥浆水位高于

地下水位；搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形；安放要对准孔位，避

免碰撞孔壁；钢筋笼焊接时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间，

在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

2.3钻孔倾斜

钻孔倾斜主要是指成孔后桩孔出现较大的垂直倾斜，主要原因是

钻机安装就位稳定性差，作业时钻杆弯曲，地面软弱或软硬不均匀等。

防治措施：

安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线；采用自

重大、钻杆刚度大的钻机；进入不均匀地层，斜状岩层或碰到孤石时，

钻速及起落钻头速度要慢。

2.4桩孔局部缩径

桩孔局部缩径指局部孔径小于设计孔径，主要是塑性土膨胀造成

的。若泥浆性能欠佳，失水量大，就会引起塑性土层吸水膨胀，或形

成疏松、蜂窝状厚层泥皮，产生缩径。

防治措施：

采用优质泥浆，适当加大泥浆比重及粘度，降低失水量；钻进至

此土层降低钻进速度，使地应力有一个较长时间的释放过程，并反复

扫孔；投入碎石，一可以防止糊钻，二可以破坏孔壁土的原有结构，

降低其塑性指数减小缩径的可能性；如出现缩颈，采用上下反复扫孔

的办法，以扩大孔径。

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成桩过程中的质量控制

3.1桩顶段砼强度不足

钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候，桩顶位置所受的压力最

大,下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩往往是上部混凝土的强

度低，中下段混凝土的强度高，常出现桩上段强度达不到质量要求的

情况。造成这种情况的原因很多，浇灌混凝土时，若导管插入混凝土

过深，浇注速度较快，则容易在孔体下部沉积较多的骨料；以及混凝

土的离析，都容易导致桩体上部强度较低；导管内混凝土高度减少，

超压力降低，而导管外的泥浆及所含渣土稠度增加，比重增大，混凝

土升顶困难，也会造成这种结果。

防治措施：

控制漏斗的高度和泥浆浓度，提高混凝土的超压力；施工前，首

先勘测混凝土面，并在桩顶设计标高以上超灌一定高度的混凝土，以

保证设计标高以下的混凝土符合设计要求；选择合理的导管直径，控

制不稳定地层拔管速度；按要求埋设护筒，采用合理的隔水措施，提

高桩顶部混凝土的强度等级等。

3.2钢筋笼上浮

钢筋笼上浮的原因很多，例如钢筋笼放置初始位置过高、混凝土

流动性过小、导管在混凝土中埋置深度过大等因素均会导致钢筋笼上

升；浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；

混凝土灌注时间过长且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较

长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的凝固力，

混凝土在顶升过程中，也容易带动钢筋笼上升。

防治措施：

钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固，缩短灌注时间，

防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小；混凝土接近笼时，控制导

管埋深并控制混凝土浇注速度；在灌注混凝土过程中，应随时掌握混

凝土浇注的标高及导管埋深；当混凝土埋过钢筋笼底端时，应及时将

导管提至钢筋笼底端以上；当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混

凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进

行浇注。

3.3卡管

骨料级配不合理造成混凝土和易性、流动性差；混凝土中粗骨料

粒径过大；混凝土间隔时间过长浇筑不连续，导管漏气，混凝土离析

等情况均有可能会导致导管堵塞。

防治措施：

混凝土应具良好的流动性，坍落度损失应能满足灌注要求；要求

灌注过程连续、快速；水下混凝土必须具备良好的和易性；应确保导

管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装并打压；浇筑过程中，混

凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞；在施工过

程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常。

3.4断桩

混凝土凝固后不连续，中间被沉渣，泥土等物充填的间断桩，影

响了桩身的整体性，降低了桩体强度和承载力，以致不能满足设计要

求，这种情况称为断桩。这种情况产生的主要原因是导管悬空过大或

孔底沉渣过多，首灌混凝土不能完全将沉渣冲起；泥浆浸入混凝土，

形成桩身段混凝土夹渣；在浇注混凝土时，导管起拔过多露出混凝土

面，或因泥浆比重过大造成夹渣，桩身中出现夹层，将混凝土桩上下

分开等。

防治措施：

成孔后，必须按照要求清孔，清孔后泥浆各项指标达到规范要求；

清孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定；灌注混凝土

前应准确算出全孔及首次混凝土灌注量；混凝土浇注过程中，应随时

控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确、可靠，并严格

遵守操作规程；严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性

和流动性，坍落度损失应满足灌注要求；确保导管的密封性；导管的

拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。

结语

钻孔桩事故处理的方法很多，难度也较大，但是无论采取什么办

法都将会导致工期的延误以及对质量的影响，造成经济损失。实践证

明，通过以上分析，进行严格的施工过程控制，加强施工过程动态管

理，预防为主，对桩基各个施工环节充分重视并精心施工，及时发现

问题并妥善解决，钻孔灌注桩的质量完全可以得到保证。

参考文献

侯丕欣，王桂琴，张刚.对钻孔灌注桩施工质量控制的思考[J].建

筑与预算，2005，3

刘永堂.提高钻孔灌注桩桩顶混凝土强度的控制措施[J].工程技术