如何做好钻孔灌注桩施工质量监理工作

摘要：当前，钻孔灌注桩作为桥梁基础被广泛采用。但是，钻孔灌注桩由于其施工的隐蔽性、工艺的复杂性和连续性,容易出现问题，而且一旦测桩检测出质量问题，很难甚至不能返工处理，如果补桩，会造成较大的经济和时间损失。本文就钻孔灌注桩在施工过程中容易出现的质量问题和防治措施做了简要论述，希望对监理工程师进行钻孔灌注桩施工的质量控制提供一定帮助。

关键词：钻孔灌注桩 质量问题 防治措施 质量控制

钻孔灌注桩施工中由于受地质条件、施工工艺、人为操作的影响，可能出现以下质量问题：孔身倾斜度过大、坍孔、缩径、断桩、桩身孔洞、钢筋笼上浮、堵管等，下面针对这些质量问题进行原因分析，并提出可行性的防治措施。

1. 孔身倾斜度过大

1.1原因分析

1.1.1钻机安装就位稳定性差，作业时钻 机安装不稳或钻杆弯曲所致；

1.1.2地面软弱或软硬不均匀时；

1.1.3土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

1.2防治措施：施工前必须认真作好准备，首先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速打到慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。

2.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。

2.1.原因分析

2.1.1灌注混凝土过程中,孔内外水头未能保持一定高差。在潮汐地区,没有采取措施来稳定孔内水位。

2.1.2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。

2.1.3导管卡挂钢筋笼及堵管时,均易发生坍孔。

2.2防治措施

2.2.1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。2.2.2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。2.2.3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。

3.缩径

3.1原因分析

3.1.1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。

3.1.2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。

3.2防治措施

3.2.1使用直径合适的钻头成孔,根据地层变化配以不同的泥浆。

3.2.2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。

4.断桩

4.1原因分析

4.1.1混凝土拌和物发行离析使桩身中断。

4.1.2灌注中,发生堵塞导管又未能处理好;或灌注中发重型导管卡挂钢筋笼,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事故。

4.1.3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,未及时作良好处理,均会在两层混凝土中产生部分夹泥浆渣土的截面。

4.2防治措施

4.2.1导管要有足够的搞拉强度,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。

4.2.2导管在浇灌前要进行试拼,并做好水密性试验。

4.2.3严格控制导管进而深与拔管速度,导管不宜进埋入混凝土过深,也不可过浅。及时测量混凝土浇灌深度,严防导管拔空。

4.2.4经常检测混凝土拌合物,确保其符合要求。

5.桩身孔洞

5.1原因分析

5.1.1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)。

5.1.2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。

5.1.3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。

5.2防治措施

5.2.1控制导管的埋深,灌注过程中做到导管勤提勤拔。

5.2.2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。

5.2.3加适当缓凝剂,确保混凝土在初凝前完成水下灌注。

6.钢筋笼上浮

6.1原因分析

6.1.1导管提升钩挂。

6.1.2混凝土表面接近钢筋笼底口,导管底口在钢筋笼底口以下时,混凝土灌注的速度过快,使混凝土下落冲出导管底口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼的重力时所致。

6.1.3混凝土因浇注时间较长，已近初凝，表面形成硬壳，砼与钢筋笼有一定握裹力，混凝土在导管翻出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。

6.2防治措施

6.2.1法兰盘导管注意挂笼子：法兰盘导管容易挂住笼子，当导管提升有困难时，应旋转导管，不可硬提。

6.2.2当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料：缓慢放料减少对钢筋笼的冲力，直到埋住钢筋笼并且导管口也在钢筋笼内时才可加大放料速度。

6.2.3尽可能减少浇注时间：减少灌注时间，挣取在最短的时间灌注完混凝土，防止混凝土表面形成硬壳带动钢筋笼上浮。

6.2.4混凝土一定要搅拌好：当混凝土坍落度偏小或和易性差时钢筋笼易上浮，应严格控制混凝土配制、坍落度，坚决禁止使用不合格的混凝土。

7.堵管

7.1原因分析

7.1.1初灌时，隔水栓堵管。

7.1.2由于混凝土本身的原因。如坍落度过小，导致流动性差；夹有大卵石；拌和不均匀；运输途中产生离析；导管接缝处漏水，影响混凝土质量；雨天运送混凝土时未加遮盖，使混凝土中的水泥浆被冲走；粗骨料太集中而造成导管堵塞。

7.1.3机械发生事故或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。

7.2防治措施

7.2.1使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时有良好的隔水性能，保证混凝土的顺利排出。

7.2.2在混凝土灌注时，应加强对混凝土的配合比、搅拌时间、以及坍落度的控制。

7.2.2.1水下混凝土的水泥性能应符合国家现行标准外，初凝时间不宜早于2.5h，当混凝土灌注数量大，灌注时间长，可在首批混凝土中掺入缓凝剂。

7.2.2.2混凝土拌和物从拌和机卸出到进入导管时的坍落度以18-25cm为宜，并宜有一定的流动度保持率。

7.2.2.3为使混凝土有良好的和易性，混凝土的含砂率宜采用40％-50％，水灰比宜采用0.5-0.6，搅拌时间为3分/拌。

7.2.2.4对每车混凝土进行观察，发现离析现象不允许使用。

7.2.2.5灌注前应仔细检修灌注机械，特别是导管、拌和机，并准备备用机械，发生事故立即掉换备用机械。

结 语

由于灌注桩基的特殊性和隐蔽性，其质量监理主要依靠事前控制和事中控制，事后的检测和补救措施很难达到设计要求。因此，监理人员必须全面详细地熟悉整个施工工艺流程，事先提出质量控制和检验标准，监督施工单位严格遵守和执行，从而达到预期的质量控制目标，为上部结构的施工提供良好的基础。

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