科学之友 Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２０１ ０年０７月 钻孔灌注桩施工常见问题及处理措施 陈韶东 （广东ｉ穗建筑Ｔ程有限公司，广东吴川５２４５００） 摘要：钻孔灌注桩施工简便、成孔速度快，已被广泛应用于各种建筑工程基础中，但 由于灌注桩施工砼需在桩孔中泥浆液面下浇筑，其施工程序和质量控制同一般砼浇筑不 同，影响砼施工质量因素较多，文章结合工作实际分析影响钻孔灌注桩的质量因素，并 提出防治措施。 关键词：钻孔灌注桩；塌孔斜孔；处理措施 中图分类号：ＴＵ７５３．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—８１３６（２０１０）２ｌ一００９７—０２ １ 前言 不小于２ ｍ，其中要保持护筒上口高出地表３０ ｃｍ以上，护简 随着我国经济的快速发展，为满足经济建设的需要，我国 的埋置深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定。护筒 的公路建设特别是高速公路建设得到了迅猛的发展 而桥梁 Ｔ＝ 周围要用黏土回填并压实，以防止护筒移位。 程在公路工程中占有举足轻重的地位。钻孔灌注桩是一种较为 （２）泥浆配置不符合要求。在理论上是要求泥浆浓度越高 普遍的基础形式，在公路桥梁建设中应用广泛。其主要施＿Ｔ环 越好，但若泥浆太浓，在后期混凝土的浇筑过程中，由于泥浆 节包括机械钻孔和灌注水下混凝土。桩基础按传力和作用性质 产生的压力过大，混凝土上升阻力相对较大，容易造成堵管现 的不同，主要分为端承桩和摩擦桩。端承桩是指穿过软弱土层 象，若泥浆太稀，起不到护壁作用，因而对泥浆浓度的控制非 并将建筑物的荷载直接传给桩端的坚硬土层上的桩。摩擦桩是 常关键，应按设计及规范要求严格控制泥浆的浓度，在钻孔过 指沉人软弱土层一定深度，将建筑物的荷载分布到四周的土中 程中随时检测泥浆的浓度，如发现过稀，要及时加土调浆。 和桩端下的土中，主要是靠桩身侧面与土之间的摩擦力承受上 （３）孑Ｌ内水头压力不足。在钻孔时，要时刻保持一定的水 部结构的荷载。 头高度，以保证孔内有足够的压力从而保证孔身土层的平衡。 ２塌孔和斜孔 当孔内水头较低时，会导致对孔壁的压力不足，在周围土的压 ２．１塌孔 力下，孔身无法保持平衡，就会向孔内坍塌。为防止塌孑Ｌ，正 （１）护筒的制作及埋置不合理。护筒是用４４８ ｍｍ厚的钢 常孔内水头要始终保持高出地下水位１ ｍ以上，若孔内水位下 板制作成，护筒内径要比桩径大２００ ｍｍ～４００ ｍｍ，长度一般 降，要及时向孔内灌水，以维持水位。 本工程采用正循环成孔，反循环清孔的工艺。此法现场只需增 改进和提高： 加一台６ ｍ 的空压机即可，费用不大，简便易行，效果良好。 （１）对施工单位钻孔设备钻头的切削性能、泥浆的处理设 ４．６混凝土的灌注 备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应进行检查。 成孔后孑Ｌ内混凝土的灌注是最后一道也是最关键的一道工 （２）不同的施工方法其效率和质量有很大的差异，施Ｔ时 序。在保证混凝土质量合格的前提下，导管法水下灌注混凝土 应从施工方法着手进行预先控制。 质量难以控制。要克服很大的灌入阻力保证混凝土桩身质量， （３）认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应 必须有相当大的冲击力，冲击力越大，完成混凝土灌注的时间 变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷，处理不当 越短，混凝土桩身越均匀。由于｝昆凝土是由水泥、砂、石子配 会降低安全度，留下工程隐患。 制的混合料，不同材料、不同粒径则摩擦系数不同，因此仅靠 （４）提高和完善管理水平，应强调过程控制和事前控制为 静力平衡产生的超压力缓慢流淌，则易造成混凝土粗骨料在桩 主，建议拟定系统化的动态管理制度和方法。 芯堆积，随半径增大而递减。桩身不匀，则影响桩身混凝土的 （５）健全质量管理制度、提高质量意识，树立质量第一和 抗压强度和桩的承载能力。 预控为主的观念不断更新质量理念。 ５提议重视的几点建议 ６结束语 经检测，泰达西区综合服务区三组团钻孔灌注桩，静载试 总之，钻孔灌注桩施工工艺虽已成熟，技术难度不大，但 验结果全部满足单桩承载力设计要求；低应变检测结果，一类 南于其多为地下施工的不可见性，施＿丁人员应认真学习相关规 桩６９５根，占９３％，二类桩５４根，占７％，未出现三类桩， 范，熟悉各项技术要求，不断提高自身水平，并做好事先指导 满足设计要求。通过钻孔灌注桩在泰达西区综合服务区三组团 和技术交底工作，对施＿丁过程中可能会发生的一些问题进行分 的实际操作及检测结果证明，为了提高建设工程钻孔灌注桩的 析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录， 质量，施工中应从以下几个方面进行严格控制并不断进行研究、 以便有效地对桩基施工质量加以控制。 Ｂｏｒｅｄ Ｐｉｌｅ Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｐｏｉｎｔｓ Ｚｅｎｇ Ｚｈｅｎｇｊｉｅ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｃｈｉｎａ’Ｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ，ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅｓ ａｒｅ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｈｏｕｓｉｎｇ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｂｒｉｄｇｅ ｐｉｅｒ ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｗｉｔｈ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｓｐｅｅｄ，ｓｍａｌｌ ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ，ａｄｊａｃｅｎｔ ｎｉｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｉｓ ｓｍａｌｌ，ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ ｏｆ ｌａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ．Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｏｎ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｕｒｃｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｙｔ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ 一９７— 科学之友 ２．２斜孑Ｌ Ｆｒｉｅｎｄ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ａｍａｔｅｕｒｓ ２０１０年０７月 （１）钻机架发生倾斜。因钻机前端钻头连接钻杆部位相对 沉重，在钻进过程中，钻机架会不断地向钻机前端发生倾斜，若 场地较为软弱，倾斜现象更为严重。因此，在对钻机进行调平时， 往往会将钻机前端连接钻头的部位较后部稍高，这样，随着钻机 前端的不断下沉，慢慢的钻机架就会恢复到竖直的状态下。 （２）在钻进过程中，当钻头遇到地下障碍物或坚硬异物如 岩层等时，会将钻头打偏，此外如果钻头两侧的土层一边较软 弱松散一边较坚硬密实，钻头在坚硬土层中钻进遇到的阻力比 较大，会向遇到阻力相对较小的软弱土层的一边发生偏移并继 续钻进，这样钻头就偏离了中心线位置，从而造成斜孔。因而， 在钻进过程中，要经常检测钻头偏移情况，如每钻进几米或者 每钻进一杆深度就进行检查，以便及时做出调整。 （１）导管安装位置不合理。为防止导管被钢筋笼挂住导致 无法上提，在安装导管时，应不断调整导管的位置，尽量将导 管安装在孔中心线位置，避免导管与钢筋笼接触，如果在浇筑 过程中导管被钢筋笼挂住，应左右转动导管，使导管与钢筋笼 分离，再继续浇筑。 （２）导管埋深过大。导管埋在混凝土中的深度越大，其与 混凝土的摩擦力就越大。一旦过深，导致摩擦力过大，导管可 能无法拔出。正常埋管深度以控制在２ ｍ一６ ｍ之间为宜。 （３）混凝土发生初凝。因浇筑时间过长，导致先浇下去的 混凝土已经开始初凝，将导管凝结在混凝土中而无法拔出。因 此，为防止混凝土初凝，应尽可能的缩短浇筑时间，并应在浇 筑过程中上、下活动导管，在必要的情况下，如炎热季节，还 可添加缓凝剂延缓混凝土的初凝。 ５．２断桩 在桩基施工中，断桩属于重大质量事故之一，造成断桩的 原因主要有以下几种： （Ｉ）在混凝土浇筑过程中，导管提升幅度过大，导管底口 ３钢筋笼下放不到位原因及防治措施 ３．１缩径的主要原因 （１）塑性土膨胀。如果地下土质层含有塑性土，在钻孔完 成之后，｝扫于塑性作用下，土体向孔内发生膨胀，造成孔身直 径缩小。 （２）孔内压力不足。当孔内水头偏低，压力不足时，孔身 土在周围土压力下，向孔内压缩，使孔身直径缩小，如果继续 压缩的话，会导致塌孔。 ３．２防治措施 成孑Ｌ时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔 段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀， 如出现缩径，采用上、下反复扫孔的办法，以扩大孔径。 一４剪球时卡管和浇筑过程中堵管 ４．１剪球时卡管 （１）剪球制作不规范。剪球一般可用木球或混凝土制成圆 柱状，其直径宜比导管内径小２０ｎＥｎ～２５ ｎ３ｍ，用３０ｍｍ～５０栅 厚的橡胶圈将其包裹住。剪球的作用主要是堵住料斗下料口与 导管的接口，以使得料斗内保持一定数量的混凝土，在下放首 批混凝土时能连续不问断，保证首批混凝土能完全掩埋导管底 口，防止混凝土桩出现夹层。 （２）混凝土施工性能不佳。由于水下混凝土浇筑的特殊性， ｝昆凝土的坍落度一般比较大，基本设计规定在Ｉ８ ｃｍ ２２ ｃｍ之 间，如果混凝土坍落度过小或拌和不均匀，加上混凝土在料斗 中粗骨料较重会下沉，可能导致料斗口处粗集料过于集中而互 相挤压堵塞料斗口，那样即使剪球已下落，混凝土也难以下落。 ４．２浇筑过程中堵管 因某些原因（如断电、机械故障等）造成混凝土在导管内 停留时问过长，或浇筑时间过长，部分混凝土已经初凝，使得 混凝土下落阻力增大而造成堵管。这种事故要以预防为主，在 浇筑前应进行全面检查，充分做好事前准备工作，尽可能保证 混凝土浇筑的连续性。而在炎热季节施工时，混凝土内还应掺 加一定比例的缓凝剂，以延长混凝土的初凝时间，避免混凝土 过早发生初凝，造成堵管甚至断桩等一系列问题。如对运输车辆、 拌和设备等要做好检查并合理安排，在浇筑前要准备好发电机， 以保证在突然发生停电时能及时发电，继续完成浇筑。如出现堵 管，处理好后对该桩的质量仍有疑问，则可在成桩２８ ｄ后，利 用动测技术对桩身进行检测，原理即是利用声波在不同介质中 传播速度的不同，检查是否断桩或者在桩身中出现夹层。 脱离混凝土面，泥浆等异物进入混凝土中，在混凝土中产生夹层。 （２）在浇筑过程中，因浇筑速度过快，导管内含有空气时， 会形成一个高压气囊，造成混凝土浇筑失去连续性，从而在混 凝土内部形成夹层。当出现这种情况时，要减慢混凝土的浇筑 速度，让后续混凝土徐徐灌入，不可整斗地将混凝土灌人导管。 在混凝土浇筑完成后，如果对该桩有质量上的怀疑，则要 等到混凝土达到２８ ｄ龄期后，经过成品桩质量检测才能判断是 否合格，其检测分为两步：首先对桩进行超声波检测，其原理 是利用声波在不同媒介中的传播速度的不同，根据声波在混凝 土中的传播速度的异常变化，来判断混凝土桩身中是否有夹层 或裂缝，如经过声波检测判断桩身有异常情况时，还可以通过 钻芯取样的办法，即利用取芯机钻取经声波检测有问题部位的 混凝土，然后直接进行外观观察及强度检测，通过检测结果得 出最终结论。 如确定断桩，采取的补救措施有：①如果该桩较短，可采用 沉桩的办法，将该桩通过锤击下沉，然后在该桩位上重新浇筑一 根桩；如果该桩较长，可对该桩进行爆破处理，但必须要采取一 定的防护措施，进行小范围内的局部爆破，在确保人员安全的情 况下，尽量做到不影响周围土层以及附近已完成的工程或建筑 物。②如果出现夹层，上述两种处理措施既费时又费力，而且代 价高昂。此时，可采用高压喷射注浆法进行处理，具体施工操作 方法如下：在桩顶布设３个钻芯孔，钻芯取样至缺陷部分以下５０ ｃｍ，仔细分析缺陷处芯样，查明缺陷部位和范围，将注浆管通过 钻孔设置到夹泥区，用高压水泵将高压水流对缺陷段自上而下进 行切割喷射，当从一孑Ｌ喷射水流而从另一孔溢出时，可认定缺陷 段已打通，再换另外一孑Ｌ进行处理，直至３个孔全部打通。钻孔 之间连通之后，压人清水进行排渣，当出口水全部变清后，清渣 工作结束，然后再压人同强度的混凝土进行补强处理。处理完成 等２８ ｄ龄期到后进行强度检测，检测结果合格，即表明处理措施 成功，通过验收，可进行下一步丁作。 ６结束语 钻孔灌注桩施工中，钻孔灌注桩施工的顺利进行在很大程 度上依赖于施工人员的作业水平及工作态度，要确保钻孔灌注 桩良好的工程质量，就要做好每一步的工作，切实加强质量管 理意识，严格按照施工技术规范执行，不断提高施工管理水平， 努力提高科学技术水平，相信我们有能力防止质量事故发生、 确保工程质量得到有效控制。 ５埋管和断桩 ５．１ 埋管 Ｂｏｒｅｄ ａｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ Ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ Ａｓｋｅｄ Ｑｕｅｓｔｉｏｎｓ Ｃｈｅｎ Ｓｈａｏｄｏｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：ｂｏｒｅｄ ｅａｓｉｌｙ，ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｈｏｌｅ ｆａｓｔ，ｈａｓ ｂｅｅｎ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｖａｒｉｏｕｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｂａｓｅ，ｂｕｔ Ｐｉｌｅ Ｃｏｎｃｒｅｔｅ Ｐｉｌｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｏｆ ｍｕｄ ｐｏｕｒｅｄ，ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ ａｎｄ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗｉｔｈ Ｐｏｕｒｉｎｇ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｄｉｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ ｍａｎｙ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｙ ｏｆ ｔｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ ａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒｓ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｂｏｒｅｄ ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｏｒｅｄ ｐｉｌｅ；ｃｏｌｌａｐｓｅ ｏｆ ｏｂｌｉｑｕｅ ｈｏｌｅｓ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｍｅａｓｕｒｅｓ 一 ９８ —