工程技术 浅谈钻孔灌注桩施工中的质量问题及预防措施 李永生 （福建省第二公路工程有限公司，福建福州３５ ０００７） 摘要：钻孔灌注桩的施工工艺复杂，主要作业工序隐蔽，技术要求高，在施工过程中易出现一些质量问题，甚至造成断桩 等重大质量问题，危及桥梁的安全，笔者通过多年的桩基施工经验，根据施工中常出现的质量问题，总结了一些预防措施和 技术方法。 关键词：钻孔灌注桩；质量问题；预防措施 Ｄ０Ｉ：１０．３９６９／３．ｉ ｓｓｎ．１６７１—６３９６．２０１５．０４．０１５ 钻孔灌注桩基础能适用各种地质情况，施工机械操作简 单、安全性好，在桥梁基础施工中应用广泛，但由于钻孔灌 注桩主要作业工序隐蔽，成桩质量影响因素多，关键质量控 制点多，稍有疏忽，就易出现质量问题，甚至造成断桩等事 故，严重影响桥梁的使用寿命及安全。 １ 钻进过程中常出现的问题和预防措施 １．１护筒外壁出现冒水、地表下沉 护筒外壁出现冒水，护筒内泥浆渗漏，不能确保护筒内 的水头压力，会引起孔口塌陷，甚至引起地表沉陷，导致护 筒移位倾斜，造成安全隐患和施工困难。 原因：埋设护筒时底部和四周的粘土未进行分层夯实； 护筒多次周转使用，质量太差，引起四周漏水；护筒埋设时 不垂直，项面不水平；钻头起落时碰撞护筒内壁，导致护 筒松动而冒水。 预防措施：在埋设护筒时底部和四周用粘土分层夯实， 护筒顶面应高出原地面３０ｃｍ或者高于水面１．０ｍ～２．Ｏｍ，若 钻桩孔内有承压水的时候，埋设护筒时，顶面标高应大于稳 定后的承压水位标高２．Ｏｍ以上，在孔口起落钻头时，禁止 磕碰护筒；若护筒外出现渗水时，要立即停止钻孔施工，采 取护筒周围用粘土捣固密实的措施；若护筒沉陷厉害或倾斜 严重，护筒要拔出来，重新埋设。 １．２塌孔、扩子Ｌ 在钻孔施工时，若发现泥浆中有气泡不断冒出，或泥浆 突然下降漏失，表明有塌孔、扩孔现象发生，塌孔、扩孔会 引起孔径上下不一致，严重时能极大的影响桩基的承载 力，更有甚者能导致钻孔无法施工。 原因：桩孔四周土质松散或者在流砂层中施工，泥浆性 能不好，含砂率较大，比重小护壁不好；钻进施工中，进尺 速度过快或者空钻时间比较长、二次清孔后等待灌注砼时间 比较长或砼灌注时间过长。 预防措施：在松散易坍的土层中，应加长护筒，确保底 部深入不透水层，使用膨润土造浆，加大泥浆的比重和粘度， 并应加强对钻进过程和孔内泥浆面高程的测量，确保护筒内 泥浆标高大于地下水位标高。钢筋笼接长时要缩短焊接时 间，待灌时间不应大于３小时，准备工作要考虑周全、充分， 尽量缩短灌注时间。 １．３钻孔倾斜、卡钻 在钻孔施工中出现钻孔偏斜、卡钻，能引起钻机的钻杆 扭曲，机架变形，易造成钻孔困难，导致无法施工；成孔后桩 孔倾斜度不能满足规范要求，甚至会影响桩基的承载能力。 原因：工作平台填土未压实稳定性差，施工时受力不均 匀引起机架倾斜钻盘不水平，导致钻杆不垂直或钻杆扭曲； 地面软弱沉降不均匀；土层两侧硬度不同或一侧为岩石、孤 石或其它硬物等情形。 预防措施：工作平台应整平压实，钻机下支垫枕木；钻 机安装后，其底座和顶端应平稳，钻杆要垂直，钻机要对中， 开钻时应慢速钻进，待钻头全部进入地层后，方可正常钻进， 在土层两侧硬度不同或一侧为岩石、孤石或其它硬物的地层 中钻孔施工时，优先选用底盘较重，钻杆硬度、刚度较大的 钻机，钻孔施工进尺速度要慢；若遇到钻孔出现倾斜或发生 卡钻的情况时，可以采取提起钻头，上下反复用力扫猛扫几 次的措施，就能削去硬土，若此方法无效果，可以采取用粘 土回填的措施，回填标高至偏孔处１．Ｏｍ以上，重新开始慢 速钻进。 １．４沉渣厚度超标 沉渣厚度超标，首灌注砼时，由于砼冲击力较大，灌注 速度较快，沉渣会裹在砼中会造成底部桩基断桩；设计为支 承桩和嵌岩桩时，会导致桩基砼受力传不到持力层，桩顶承 受荷载时，桩基会下沉，影响桩基的承载能力，严重时会出 现安全事故。 造成原因：沉淀厚度检测操作不规范，泥浆各项指标超 标（如含砂率、粘度等）或导管安装后未进行二次清孔；钢 筋笼吊装过程中，吊绳不垂直导致钢筋笼下部碰撞孔壁，造 成护壁大量坍塌；灌注前施工准备工作不充分，待灌时间过 长，导致泥浆沉积厚度超标。 预防措施：清孔后，使孔底沉渣符合规范要求，采用膨 润土进行造浆，使泥浆的各项性能指标满足要求，尤其是含 砂率要小于规范要求，泥浆比重尽量采用上限，并能确保在 砼灌过程中，孔底不产生或尽量少产生沉淀物；钢筋笼吊放 过程中，确保垂直吊装，钢筋笼要对中，在孔口处要采取定 位钢筋进行准确定位，钢筋笼四周要按照图纸设计安装保护 层垫块，避免碰撞护壁。钢筋笼接头焊接时要采用多台焊机， 尽量缩短焊接时间，避免泥浆中砂粒沉淀过快。钢筋笼和导 管安装后，重新测量沉淀厚度，若超过规范要求，利用导管 中国西部科技２０１５年０４月第１４卷第０４期总第３０９期 ３１ 进行二次清孔，确保沉渣厚度符合规范要求。 扩孔系数、导管内砼和导管外泥浆平衡后导管内砼的高度、 初次埋置深度Ｉ．Ｏｍ以上等因素。 ２灌注过程中常出现的问题和预防措施 ２．１卡管 造成原因：首灌砼时，隔水栓堵塞导管；砼坍落度偏小、 流动性极差造成堵管；由于设备故障、停水、停电等外界因 素引起混凝土供应中断，导致导管中砼初凝而卡管；导管接 头密封不严，渗水引起混凝土离析卡管等。 预防措施：隔水栓外径应紧贴导管内壁，而且要有很好 的隔水性能，确保首灌砼时能顺利排出；砼必须具备良好的 首批砼灌注的成败是决定灌注桩质量的重要环节，漏斗 的容量必须满足首灌砼要求。水下砼浇筑时要快速、连续进 行，要有技术员测量孔内砼深度和导管长度，确保砼埋置深 度在２～６ｍ。砼灌注记录要及时填写，孔内砼灌注高度比桩 顶设计高程高Ｉｍ以上，砼表面泥浆确认完全排出后才可停 止灌注。 ２．４断桩 和易性、流动性，坍落度宜为１８￣２２ｃｍ，应考虑气温、运 输及施工时间的影响导致的坍落度损失；粗骨料的最大粒径 应小于３７．５ｍｍ，细集料宜采用级配良好的中砂；水下砼要 具有良好的和易性、流动性，设计砼配合比时要考虑掺缓凝 剂和粉煤灰。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验， 禁止采用气压试验，试水压力为不小于孔内水深的１．３倍的 压力，以避免导管进水。 ２．２钢筋笼上浮 造成原因： （１）桩基下部设计为素混凝土时，由于气温高、运输距 离远等外界因素影响，导致砼初凝而过早结块，当砼灌注至 钢筋骨架底部时，凝结的砼块托起钢筋骨架。 （２）孔内泥浆质量不好，清孔时含砂率超过规范要求， 在灌注过程中，砂粒会逐渐沉淀在砼项部，形成较厚的砂层， 砂层随着孔内砼面高度的上升一同上升，当升高到骨架底部 时托起钢筋骨架。 （３）砼和易性和流动性较好，灌注时速度过快或者长时 间未拆除导管，导管埋置深度过深，砼对钢筋笼的摩擦力过 大，造成钢筋骨架上浮。 预防措施：钢筋笼应准确定位，并与孔口固定牢固，在 灌注过程中应测量砼浇注高度及导管埋置深度，导管不宜埋 置太深。砼灌注距离骨架底部Ｉｍ时，混凝土灌注速度要慢； 砼灌注高于骨架底部４ｍ以上时，应及时拆除导管，使导管 下口高于钢筋笼底部２ｍ以上，再恢复正常灌注速度。若发 生钢筋笼上浮的情况时，砼灌注施工应立即停止，采取措施 把钢筋笼固定牢固，及时测量砼灌注高度和导管埋置深度， 提升导管确保导管埋置深度在２ｍ以上，然后再继续慢速浇 注，就能避免钢筋笼上浮。 ２．３首灌砼方量不足 原因：首灌砼数量计算考虑因素不足和导管长度计算有 误。 预防措施：首灌砼数量计算要考虑导管和孔底的距离、 造成原因： （Ｉ）气温高、运输距离长，砼坍落度损失过大，混凝土 和易性差、流动性差，致使导管堵塞。 （２）灌注过程中，拆卸导管时，导管埋深和砼高程测量 错误或盲目提升导管，使导管拔脱。 （３）拔导管过程中，造成导管接头处漏水，泥浆进入管 内，砼离析堵管。 （４）灌注时间过长，上部砼初凝，形成硬壳，随着灌注 时间增长，泥浆中砂粒沉淀在混凝土表面越积越多，砼灌注 困难，以至于导管堵塞，引发断桩事故。 预防措施： （１）清孔使泥浆各项指标都符合规范要求，导管安装后 要进行二次清孔，清孔后要及时灌注砼，尽量缩短灌注时间。 （２）灌注前要计算出全孔及首次砼灌注量，要安排技术 员测量砼面的标高和导管的埋深，切记盲目提升导管，确保 导管埋置深度。 （３）砼应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足 灌注要求。砼灌注要连续、快速，灌注过程中应避免停电、 停水。 ３结束语 钻孔灌注桩的施工质量控制以预防为主，做好灌注前各 项准备工作，也要做好各种风险预测，分析可能出现的各种 质量问题，并制定相应的防范措施，就一定能够防止钻孔灌 注桩出现的质量缺陷，做出合格满意的工程。 参考文献 ［１】公路桥涵施工技术规范ｉｓ］．ＪＴＧ／ＴＦ５０－２０１１ ［２】公路工程质量检验评定标准ＩＳ］．ＪＴＧＦ８０／１－２００４ 【３］建筑基桩检测技术规范【ｓ］．ＪＧＪ１０６－２０１４ ｌ作者简介ｌ李永生（１９７３一），男，本科，主要从事道路与 桥梁的施工技术管Ｊ￣．ｙ－作。
