钻孔灌注桩施工常见问题及解决措施

摘要：本文笔者结合多年的工作经验及理论知识，对钻孔灌注桩施工过程中常见的质量问题及提出相应的防治措施。

关键词：钻孔灌注桩；质量问题；防治措施

前言

钻孔钻孔灌注桩属于非挤土桩，施工时基本无噪音，无振动，无地面隆起或侧移，对环境影响小。由于这些独特的优点，钻孔灌注桩受到广大工程技术人员的青睐，已成为使用最广泛的桩基形式。本文分析了钻孔灌注桩在施工过程常见的质量问题，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。

一、钻孔过程中出现的施工质量问题及防治指施

1 、有害气体

钻孔内存在有害气体．全套管施工中，当需要在孔口附近进行焊接钢筋骨架时，焊接的电火花会点燃桩孔内可燃性气体而发生爆炸的质量事故，严重的会造成施工人员中毒。

造成原因：由于地质构造或其他特殊原因，在灌注桩的成孔过程中，桩孔中产生沼气、天然气、硫化氢等有害气体。防治措施：在进行焊接作业前，首先利用有害气体探测器或火绳等检查桩孔中是否存在有害气体，一般情况下，桩孔中的可燃气体，应用注水法排除孔中的有害气体；当气体誉柱少时，也可以利用火绳等将有害气体燃烧掉。

2 、护筒冒水

护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉．护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

造成原因：埋设护筒的周围土不密实．或护筒水位差太大．或钻头起落时碰撞。防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护简的适当高度开孔，使护筒内保持1.0~1.5m 的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时．则应重新安装护筒.

3 、孔壁坍陷

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失．则表示有孔壁坍陷迹象。

造成原因：引起孔壁坍塌的原因很多．如土质松散，护筒埋置太浅，护筒的回填士和接缝不严密、漏水漏浆．泥浆密度太小．泥浆护壁不好．下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。

防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护简，用枯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筒于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，下设钢筋笼及升降机具要防止偏斜．避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，特灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。塌孔的桩孔应及时回填．当地层呈现稳定状态后，应适当的停置3~ 5 天后再度施工为宜。

4 、缩颈

缩颈桩又称瓶颈桩。部分桩径缩小，截面不符合设计要求。

造成原因：主要由于护壁泥浆性能差（地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩卜钻头磨损过甚、焊接不及时、钻进进尺过快、成孔后放置时间过长没有灌注矽等原因，桩局土休在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。

防治措施；为避免缩径的出现，钻孔前应详细了解地叔资料,判别有无遇水膨胀等不良地质条件的土层，如有应采用失水率＜3~5ml/ 30min 的优质泥浆进行护壁，降低失水最。成孔时，应注意成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。成孔后，待灌时间一般不应大于3 小时。如出现缩颈．采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

5 、钻孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

造成原因：钻机安装不平整、稳定性差或钻进过程发生不均匀沉降．钻头钻杆中线不同轴线，钻头冀板磨损受力不均．在软硬土层文界处和岩石倾斜处，钻头受阻力不均造成桩孔倾斜。

防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时应严格检查钻进的平整度和主动钻杆的垂直度，钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度，钻杆位置偏差不大

于20c m ；定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换；在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进，应低速低钻压钻进；发现钻孔偏斜，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬士．如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0 . 5m 以上，重新钻进；在复杂地层钻进．必要时在钻杆上加设扶整器。

6 、桩底沉渣最过多桩底沉渣量过多．使混凝土与岩基结合不好，影响桩基的承载力.

造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渔浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰摘孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长．致使泥浆沉积。

防治措施：成孔后．钻头提高孔底，10 ~ 20cm ，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30 分钟．然后将锤式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。进行一次清孔的同时必须不断地补充性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰议孔璧。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣,下完钢筋笼后．检查沉渣里，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30 ~ 4omm ．应有足够的混凝土储备景，使导管一次埋入混凝土面以下1 . 0m 以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。

二、水下混凝土灌注中出现质量问题及防治措施

1 、卡管

水中灌注混凝土过程中．无法继续进行的现象。

造成原因：初灌时导管离孔底太近，颠管时导管底部插入沉渣中导致堵塞；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。

防治措施：灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm ，在灌浆设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作，其直径和圆度应符合使用要求，其长度应≤ 200mm 。在混凝土灌注时，应加强对混凝士搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18 ~22cm ，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1 / 4 ，且应小干40mm 。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压．试水压力为6 ~ 1 . 0MPa ，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，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．应时刻监拧机械设备，确保机械运转正常．避免机械事故的发生。

2 、钢筋笼上浮

钢筋笼的位首高于设计位置的现象，

造成原因：钢筋笼弯曲变形，使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密，发生钢筋上浮现象；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钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m 左右时，由于浇筑的混凝土亡导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过锅筋笼月导管埋深较大时，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握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升口

防治措施：提高钢筋笼加工、组装的精度，防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度．不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中。钢筋笼初始位置应定澎佳确，并与孔口固定牢固。加快混凝工灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝工接近笼时，控制导管埋深在1 . 5 ~2.0m ，并稍稍减缓沮凝二的灌注速度。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2 ~ 3m，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面韵埋置深度一般宣保持在2 ~ 4m ．不宜大于5m 和小干1m ．严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准旋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，上浮现象即可消失。

3 、断桩

混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。

造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大．造成混凝土不凝固．形成混凝上桩体．与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大．形成桩身中段出现混凝土不凝体：在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多．露出混凝土面，或因机械故障、停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时．没有从导管内灌入．而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象；在灌注过程中，并壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。

防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测橙，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中．必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对．保证提升导管不出现失误。严格控制混凝士的配合比，缩短灌注时间，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。在地下水活动较大的地段，事失要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定．严防断裂确保导管的密封性，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。此外，须尽量减少卡管和井壁坍塌的情况出现。

结束语

施工过程抓好泥浆和混凝土质量，详细做好各项施工记录．牢牢把好钻孔、清孔和硷灌注等关键工序的质量关，是防止质最事故发生的行之有效的措施。