赵 晓 庆

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中　030600)

1　钻孔灌注桩常见的质量问题

钻孔灌注桩因具有工期短、经济造价低、适应能力好的原因而广泛应用于桥梁工程当中，而钻孔灌注桩是隐蔽性的工程，其质量应该严格控制，以保证工程的整体质量，钻孔灌注桩的质量受钻孔工艺、混凝土配合比、灌注等多方面因素的影响，因此探究钻孔灌注桩的常见质量问题有助于找出影响质量的因素，尽量减少因质量事故而产生的损失。

单桩的承载能力是决定施工质量的关键因素，桥梁钻孔灌注桩受到施工工艺的影响，往往桩的上部混凝土强度较小而下部的强度较大，但实际承受荷载压力时，桩的上部承受的压力远大于下部的压力，顶部所受的压力最大，因此在施工时单桩的施工质量是必须严格控制的。此外，桥梁钻孔灌注桩还容易出现缩颈、孔底沉淤、孔壁坍塌等影响桩体承载能力的质量问题，这些影响工程结构安全的问题都必须要严格重视起来。

2　成桩质量影响因素分析

2.1　钻孔灌注桩上部结构强度影响因素分析

钻孔时，首先对孔底的淤泥清除干净，淤泥的混入会降低桩体上部的承受强度。在进行混凝土浇灌时，如果浇灌的速度过快，容易在下部出现沉积较多混合料的现象，上部的混合料在振捣时易出现离析的现象，影响桩体上部的承受能力。此外，孔壁的坍塌也是一种重要的病害现象，需引起重视，其中护筒内的水位过低、钻进的时间过短、灌注时间过长等均会引起孔壁坍塌现象。土层中含有较大较硬的杂物，容易引起钻机安装不牢固钻杆弯曲的情况。

2.2　影响其他桩体质量的原因分析

浇筑混凝土施工时，当导管插入混凝土的深度小于1 500 mm时，泥块和泥浆等杂物容易混入混凝土中，对混凝土的摊铺产生不利影响，影响桩体的质量。此外若桩身的直径过小，混凝土在上升时容易受孔壁的限制，成桩容易发生蜂窝、中空的情况，影响单桩的承载能力。

3　钻孔灌注桩的施工质量分析及探讨

3.1　施工工艺流程简介

钻孔灌注桩需按照相关的规范，实现以下几个目标：1)成桩中桩位、桩长、孔底沉渣、桩体材料等指标均要满足设计的规定和要求；2)预留的混凝土试块的强度、桩体的极限承载能力均要满足设计及验收时应达到的要求；3)桩身应保持均匀完整性，避免出现断裂的情况。下面将重点探讨循环钻机成孔的施工工艺，具体工艺流程见图1。

3.2　钻孔垂直度要求

钻孔垂直度是保证钻孔灌注桩承载力的重要环节，钻机安装的位置偏斜、钻机所处位置不稳定、地面软硬不均匀或是在土层中有较硬的杂物都会使钻孔歪斜。护筒中心的允许偏差是20 mm以内，桶顶应高出地面10 cm～20 cm，一般使用直径为200 mm～400 mm的护筒，在进行钻孔位复核时，允许偏差不超过2 mm。为防止出现弯曲状孔的情况，在施工时，安装导正装置可以有效避免歪斜桩的情况，此外，施工准备阶段应平整场地，当所钻地层不均匀时，宜使用自重较大、硬度刚度较大的钻机，防止出现钻机易位的情况，且在不均匀地层钻孔时，速度不能过快，容易损坏钻机。

3.3　孔深及孔径要求

孔深及孔径也是影响灌注桩承载能力的重要因素。引起钻孔深度达不到要求的主要原因为包括测量的误差及地层的不均匀分布引起的判断误差。当土层为淤泥质软弱土层或流塑状态的粘性土时，钻孔容易收缩，出现缩颈情况，对应的桩基截面变小，单桩的承载能力达不到要求。此外，孔径不满足要求还会破坏钢筋笼的保护层，降低桩基的抗弯压能力。处理孔径不足的策略包括采用大一级的钻头扫孔、导正器及使用粘稠的泥浆置换土层等多种方法。

3.4　泥浆的要求

泥浆的质量决定着钻孔灌注桩的成孔质量及桩体的承载能力，其中比重、粘度等性能指标是影响泥浆质量的因素。过稀的泥浆粘附能力差，无法形成护壁的泥膜，因此降低孔壁的稳定性，发生塌孔、缩颈等现象。泥浆过于粘稠，则容易在孔壁形成一层泥皮，对桩体的侧摩阻力产生一定的影响。因此，泥浆的比重、粘度应控制在一定范围内，比重在1.1～1.2之间，粘度为18 s～25 s为最佳。

3.5　孔底沉渣

孔底沉渣同样也影响钻孔灌注桩的承载能力，根据相关规范，水下灌注桩桩底沉渣厚度对端承桩不得大于1 m，摩擦桩为3 m。

引起沉渣过厚的重要原因是塌孔时清孔时间不足，或泥浆的比重过小等。沉渣过厚使桩底出现软隔离层，软隔离层的承载能力不足，影响桩体质量。

3.6　混凝土灌注要求

混凝土的施工处于隐蔽部分，易发生离析、松散等情况，所以混凝土灌注施工应严格控制。钻孔结束后应立即进行混凝土浇灌，两道工序紧密衔接。孔底与导管口的距离应把握好，一般控制在40 mm以内。因当混凝土灌注一定程度且球塞被压出导管后，此时导管下降约10 mm～20 mm，因此在灌注的初期，应尽量增加导管的埋深以确保质量。在将混凝土均匀灌入至钢筋笼时，应经常提升导管，导管的沉入深度应每隔15 min～20 min进行一次检查。导管在混凝土的埋深应控制在100 mm～300 mm为最佳。此外，应根据浮浆层厚度及桩顶的标高确定合理的超灌高度，一般取50 mm～199 mm为宜。

4　成桩质量检测

在钻孔灌注桩结束施工后，应进行成桩质量检测，主要包括桩位偏差、钻芯试验、混凝土强度试验等几个方面。

目前常用的检测方法主要包括静荷载试验法、低应变动测法、高应变动测法、取芯法、声波投射法等，实际工程中常选用上述方法的1种～2种相结合。各种方法各有利弊，各方法的优缺点见表1。对成桩检测的数量应超过总数量的10%，可以根据实际情况增加检测数量。

表1　成桩检测方法的比较

5　结语

桥梁钻孔灌注桩技术适应范围广，具有众多优点，但因施工工艺较为复杂、环节多、受各种因素的影响，而产生多种质量问题。分析桥梁钻孔灌注桩的常见质量问题，找出影响因素，探究质量控制要素，可以指导工程的实际建设，为桥梁工程的持续发展提供有力的理论依据。

参考文献：