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钻孔灌注桩施工质量缺陷及处理方法

作者：史阳 丁海燕 朱磊

来源：《中国科技博览》2017年第17期

[摘 要]钻孔灌注桩因孔深、孔径、承载力、岩石的可钻性等不受限制且承载力大、施工范围广、抗震性能好等特点[1]，适用于各种土质。然而由于其施工技术复杂、在具体施工中也暴露出一些缺点，影响桩身的完整性和单桩的承载能力。为避免出现质量事故，必须对影响冲击成孔灌注桩质量的关键作分析和处理，对常见的问题提出防治措施，这样有利于建筑物的结构安全。

[关键词]钻孔灌注桩；常见问题；防治措施；工程；质量

中图分类号：U445.551 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）17-0188-01 1、钻孔灌注桩的施工特点

钻孔灌注桩依据地质条件不同，分为干作业成孔和泥浆护壁（湿作业）成孔两类。钻孔灌注桩施工过程中无挤土、无振动、噪声小，对邻近建筑物及地下管线危害较小。适用于无地下水的一般黏性土层、砂土及人工填土地基。 1.1 施工质量控制要点 钻孔灌注桩的施工工序为：

施工准备→放线、定位→护筒埋设、立钻机→试钻→钻孔→循环排渣→土层鉴定→孔深测量→吊放钢筋笼→下导管二次清孔→混凝土灌注。

在施工中，应该对整个施工工艺过程加以控制，尤其是多个关键工序的质量监控和事故处理，如成孔、泥浆护壁的泥浆浓度控制、循环排渣、二次清孔及水下灌注混凝土等。 依据上述工序，钻孔灌注桩的施工质量控制要点如下：

1.1.1 成孔及终孔深度控制。成孔的关键在于确定终孔的深度。例如，端承桩要求确保桩端嵌入持力层的深度，且实际孔深应以持力层岩样为主要依据；摩擦端承桩要求确保设计桩长及桩端进入持力层深度；摩擦桩要求确保设计桩长。对于端承桩及摩擦端承桩而言，终孔深度控制要根据对持力层岩样的判定来决定。判定岩样的依据有：

1.1.2 地质钻孔判定。若钻孔布孔密且合理，可依据地勘报告描绘出岩层顶板等高线，再按工程标高考虑各桩嵌岩深度，可以得到推算出的终孔孔底标高。

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1.1.3 岩渣判别。钻孔所获取的岩渣应与地勘报告的描述相符才能认为岩样可靠，判定进入持力层。不论是依据地质钻孔判定，还是依据岩渣判定，均应在达到设计要求终孔深度后，取岩渣经设计、地勘及监理等单位确认后方可结束钻进。

1.1.4 钢筋笼制作和沉放。钢筋笼应分段制作，每段长6～9m为宜，以保证钢筋笼在运输过程中不会因产生过大的变形而出现阻碍导管上下的情况；还应按图严格检查钢筋笼的尺寸，确保其符合质量要求。下钢筋笼时应在钢筋笼外侧合适部位各设置4道圆形可转动砂浆块或U形圈，确保混凝土保护层厚度满足设计要求，并防止在水下灌注混凝土时钢筋笼上浮。 1.1.5 清孔及沉渣厚度控制。清孔是成孔后利用正、反循环钻机不同的泥浆循环方式冲洗孔底，排出沉渣。要求沉渣厚度

1.1.6 混凝土灌注。水下混凝土灌注采用导管法。注意首批混凝土量须埋没导管底口不少于1.5m，故漏斗中首批混凝土量要充足，以防泥水从导管底口进入。出现这种现象时应立即提出导管，将散落在孔底的混凝土拌合物采用空气吸泥机清出，重新下导管灌注。在灌注中要及时计算混凝土使用量，避免同一根桩灌注间隔时间超过混凝土初凝时间。为避免离析及沉渣现象，要求混凝土顶面有0.5～0.8m的超灌量。 2、钻孔灌注桩施工常见问题及处理措施： 2.1 钻进过程中孔壁坍陷

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：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用加固紧密填封以及护筒内水位不高。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，适当埋深护筒，用粘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高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位轻放，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要尽快焊接，缩短焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于1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。 2.2 缩颈，即孔径小于设计孔径

造成原因：塑性土含水量过大引起膨胀。

防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，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。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

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2.3 钻孔偏斜成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲

造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

防治措施：先将场地平整，在场地可以铺设一层细砂，约20cm，轨道枕木宜均匀着地；同时，可以在钻机上压上重物，以增加钻机自重，安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm.在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要放慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，可于孔中局部回填粉质粘土至偏孔处适当，重新开孔钻进。 2.4 桩底沉渣量过多

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渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞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30cm，再次保持慢速钻进，钻取孔中残留物，维持循环清孔时间。采用性能较好的泥浆，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，避免碰撞孔壁。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，检查沉渣量，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30-40mm，应有足够的混凝土储备量，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。 结语

钻孔灌注桩整个施工过程属于隐蔽工程项目，其成桩后质量检查比较困难，如桩的动侧就要依靠专业人员的经验来分析和判断实测结构。对于同一个桩基工程，用同一种方法进行检测，不同检测单位和人员得的结论也许偏差很大。为此应对桩基各个施工环节充分重视并精心组织施工，以预防为主详细做好各项施工记录，牢牢把好关键工序质量关，才能保证钻孔灌注桩的质量。 参考文献

[1] 王宪武，薛继海.浅谈钻孔灌注桩施工中的质量事故原因及预防措施[J]工程科技 [2] 张洪霞.浅析钻孔灌注桩施工过程中常见施工质量问题及预防措施[J]价值工程