武春云

0 引言

钻孔灌注桩的施工工艺流程:测定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻孔(设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣)→清孔→安放钢筋骨架→灌注水下混凝土。

灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有管理不慎或控制措施不严，就会在灌注过程中发生质量事故，小到塌孔、缩颈，大到断桩报废，给工程项目造成巨大损失，进而也严重影响工程质量、工程进度。所以，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故及减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进行。

现就钻孔灌注桩施工中常见的质量问题提出一些防治措施。

1 灌注桩施工质量问题及处理措施

1 )初灌未封底。桩底沉渣量过大，使初灌不能正常泛浆，或导管距孔底太远，初灌量不够没有埋住导管。造成这种原因是检查不够认真，清孔不干净或没有进行二次清孔。认真检查，采用正确的测绳与测锤;一次清孔后，不符合要求时，要采取措施:如改善泥浆性能，延长清孔时间等进行清孔。在下完钢筋笼后，再检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，应进行二次清孔。导管底端距孔底高度依据桩径、隔水阀种类、大小而定，最高不超过0.5m。

2 )导管堵塞。灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，导致堵管，尽可能提高混凝土浇筑速度，开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力。快速连续浇筑，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞;浇筑混凝土过程中，应匀速向导管料斗内灌注，如突然灌注大量的混凝土导管内空气不能马上排出，可能导致堵管，若管内空气从导管底端排出，可能带动导管拔出混凝土面。混凝土的质量是堵塞导管的主要原因，必须把好质量关，混凝土和易性不好或离析使石子聚集在一起流动性差，导致堵管。导管使用后应及时冲洗，保证导管内壁干净光滑。如发生堵管在导管上部可用钢筋疏通，在下部提取导管上下振击。

3 )导管漏水。导管使用前须做密封试验，灌注前检查导管是否有漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。在灌注过程中发现漏水应加快灌注速度，并加大混凝土埋深，使管内混凝土超出漏水处。

4 )导管拔出混凝土面。导管提漏有两种原因:a.当导管堵塞时，一般采用上下提振法，使混凝土强行流出，但如果此时导管埋深很少，极易提漏。b.因泥浆过稠，在测量导管埋深时，对混凝土浇筑高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏。灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏。特别是灌注后期，易将泥浆中混合的坍土层误认为混凝土表面。因此，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。如误将导管拔出混凝土面，必须及时处理。孔内混凝土面高度较低时，终止浇筑，重新成孔。

孔内混凝土面高度较高时，可以用二次导管插入法，导管底端加底盖阀，插入混凝土面1.0 m左右，导管料斗内注满混凝土时，将导管提起约0.5 m，底盖阀脱掉，即可继续进行水下浇筑混凝土施工。由于要克服泥浆对导管的浮力，混凝土面较深时，不宜采用。此方法使用时，必须由有经验的工程师现场指导，导管长度、吊预制混凝土球阀铁丝长度、铁丝抗拉强度、混凝土面实际位置等数据，必须事先正确确定。

提升导管要准确可靠，灌注混凝土过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程。

5 )导管被混凝土埋住、卡死。在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。导管插入混凝土中的深度应根据搅拌混凝土的质量、供应速度、浇筑速度、孔内护壁泥浆状态来决定，一般情况下，以2 m～6 m为宜。

6 )钢筋笼上浮。当灌注到钢筋笼底部时，应缓慢放料，尽量减小埋深，减小对导管的冲力。

7 )混凝土拌和不符合要求。混凝土配合比中水灰比控制在0.5～0.6，砂率应在40%～50%，粗骨料最大粒径应小于40 mm，混凝土坍落度控制在18 cm～20 cm，要有良好的流动性、和易性，用料上优先采用中粗砂，级配较好的卵石，矿渣硅酸盐水泥，避免使用普通硅酸盐水泥。

混凝土和易性与水泥品种、砂率有极大的关系，砂率小，粗骨料级配不好，搅拌出的混凝土极易离析，影响水下浇筑混凝土质量。在灌注中出现的种种事故有很多都和混凝土质量有关，所以一定要把好混凝土的质量关。

8 )桩顶空心。产生桩顶空心的因素有:导管插入混凝土中的深度较大，混凝土坍落度小，桩顶空心呈不规则漏斗形，其深度、位置与导管拔出时的位置、桩顶混凝土状态有关。导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔出后混凝土不能及时充填，造成泥浆填入。桩顶空心灌注结束前导管插入混凝土中深度不超过6.0 m;灌注结束后，导管拔出混凝土之前，导管上下活动几次，幅度不超过50 cm，或者用机械、人工振捣桩顶混凝土，时间不超过20 s，尽可能缩短灌注时间，避免使桩顶混凝土产生假凝现象，降低桩顶混凝土的流动性。

9 )桩身有夹渣、夹泥、蜂窝。浇筑过程中，须不断测定混凝土面上升高度，并根据混凝土供应情况来确定拆卸导管的时间、长度，以免发生桩身夹渣、夹泥、蜂窝事故。使混凝土面处于垂直顶升状，不使浮浆、泥浆卷入混凝土是防治夹渣、夹泥、蜂窝的关键。

2 桩基事故的常用处理方法

常用方法有接桩，补桩，补强，扩大承台(梁)，改变施工方法，修改设计方案等。下面结合事故发生的原因分别介绍几种方法的应用情况:

1 )接桩法。当成桩后桩顶标高不足，常采用接桩法处理，方法有以下两种:a.开挖接桩。挖出桩头，凿去混凝土浮浆及松散层，并凿出钢筋，整理与冲洗干净后用钢筋接长，再浇混凝土至设计标高。b.嵌入式接桩。当成桩中出现混凝土停浇事故后，清除已浇混凝土有困难时，可采用此法。2)补桩法。桩基承台(梁)施工前补桩，如钻孔桩距过大，不能承受上部荷载时，可在桩与桩之间补桩。3)钻孔补强法。此法适用条件是基身混凝土严重蜂窝，离析，松散，强度不够及桩长不足，桩底沉渣过厚等事故，常用高压注浆法来处理，但此法一般不宜采用。高压注浆补强，桩身混凝土局部有离析、蜂窝时，可用钻机钻到质量缺陷部位下一倍桩径处，进行清洗后高压注浆。桩长不足时，采用钻机钻至设计持力层标高;对桩长不足部分注浆加固。4)扩大承台(梁)法。a.桩位偏差过大，原设计的承台(梁)断面宽满足不了规范要求，此时采用扩大承台(梁)来处理。b.考虑桩土共同作用，当单桩承载力达不到设计要求，可用扩大承台(梁)并考虑桩与天然地基共同分担上部结构荷载的方法。需要注意的是在扩大承台(梁)断面宽度的同时，适当加大承台(梁)的配筋。5)改变施工方法。桩基事故有些是因为施工顺序错误或方式工艺不当所造成，处理时一方面对事故桩采取适当的补救措施;另一方面要改变错误的施工方法，以防止事故的发生。常用的方法有以下两种:a.改变成桩施工顺序。如桩布置太密不便施工时，可采用间隔成桩法。b.改变成桩方法。如成孔桩出现较大的地下水时，采用套管内成桩的方法。6)修改设计。a.改变桩型，当地质资料与实际情况不符时，造成桩基事故，可采用改变桩型的方法处理，如灌注桩成桩困难时，可采用打预制桩。b.改变桩位，灌注桩出现废桩或遇到地下管线障碍时，可采用改变桩位方法处理。c.上部结构卸荷，有些重大桩基事故处理困难，耗资巨大，只有采取削减建筑层数或用轻质材料代替原设计材料，以减轻上部结构荷载的方法。

在河运高速公路第五分部K15+769大沟大桥的钻孔灌注桩施工过程中，项目部施工技术人员通过首件产品的施工总结出如下施工方法，并责成专人对桩基施工全过程进行记录，从而避免灌注桩质量问题的出现。

1 )现有拌和站出料能力及罐车运输能力能保证连续浇筑不中断。2)灌注混凝土时，随时用测绳检查混凝土面高度和导管埋置深度，可以控制导管埋深，防止导管提漏或埋管过深拔不出而出现断桩。在灌注混凝土过程中全程记录。3)封底采用混凝土搅拌运输车配合储料斗进行，打开储料斗仓门混凝土拌和物下落后，混凝土搅拌运输车加速向储料斗卸料，保证储料斗不断料，此种方法可以保证有效封底。4)混凝土灌注的桩顶面标高要高出设计桩顶约1 m，可以截桩头后混凝土不夹泥及松散混凝土。5)根据成桩周期，合理安排钢筋笼的加工时间，以免存放时间过长，在钢筋笼加工成笼后进行遮盖，防止钢筋生锈。6)在钻孔过程中，要经常测量复核桩基中心位置。7)时刻注意泥浆比重，杜绝向孔内直接加水调节泥浆和清孔。8)钢筋笼四周加焊钢筋支撑在护筒上，以防止钢筋笼骨架偏位。

3 结语

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，通过钻孔灌注桩工程的施工实践，得出这样一个结论，要保证钻孔灌注桩的施工质量，现场管理人员要有高度责任心，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。桩基在施工过程中，可能导致一些常规质量问题的出现，必须从施工过程中通过实时观察，及时作出相应的处理，才能尽可能地避免潜在隐患的发生。因此，桩基质量的潜在风险，我们可以通过一些技术上的管理从而来达到预防及补救的目的。

［1］ 赵志缙，应惠清.建筑施工［M］.上海：同济大学出版社，2008.

［2］ 张忠亭.钻孔灌注桩设计与施工［M］.北京：中国建筑工业出版社，2007.

［3］ 赵志远.钻孔灌注桩的施工质量问题及措施［J］.山西建筑，2009，35(21)：212-213.