钻孔灌注桩施工中常见问题的预防及处理

钻孔灌注桩施工中常见问题的预防及处理（2009年第2期总第110期）

杨贞贵

（福建省金通建设集团有限公司，福州350011）

摘要钻孔灌注桩被普遍应用于桥梁基础，关系到整个工程的质量，本文就钻孔灌注桩施工中常见的孔壁坍塌、孔位倾斜、孔底沉渣过多，卡管等问题的原因进行分析，并提出相应的预防措施和处理意见。

关键词钻孔灌注桩坍塌倾斜卡管断层预防与处理

钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性，施工工艺成熟，简单易操作且设备投入不是很大，因此在桥梁基础中得到广泛的应用。但由于钻孔灌注桩施工大部分在地下及水下进行，其施工过程不易观察，成桩后也不能进行开挖验收，施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，必须加强施工全过程中各环节的质量监控，采取各种有效的预防措施，保证或提高钻孔灌注桩的成桩质量。

1 常见的施工问题原因分析及处理

以下笔者结合在钻孔灌注桩施工中的经验，浅谈几个常见问题出现的原因及预防处理。

1．1孔壁坍塌

（1）原因：主要有土质松散，泥浆护壁不良，遇有溶洞、裂缝，护筒内水位过高，钻进速度过快，空钻时间过长，成孔后灌注时间过长等。

（2）预防措施：严格根据设计要求及桩位的水文地质情况选择适当的钻进方法，并确定护筒的埋置深度，当钻孔内有承压水时，护筒应高于稳定后的承压水位2.0m以上，若地下水位不明，不稳时，则应先做试桩。根据钻孔的工程地质情况、空位、钻机性能、泥浆材料等选择合适的泥浆，在钻进过程中增加取样次数，时刻判明地质及泥浆护壁情况，并做好记录。成孔后，待灌时间一般不大于3小时，因此，钢筋笼在钻进过程中应加工完善。吊装及焊接的过程中要对准孔位并尽量缩短时间，在灌注过程中保持施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

（3）处理方案：一旦发生坍孔，应立即采取相应措施。坍孔不严重时，可回填片石或土到坍孔位以上，采取改善泥浆性能，加高水头，深埋护筒等措施，继续钻进。在坍孔较严重时，则应将钻孔全部回填，待回填稳定后方可重钻。

1．2孔位倾斜

（1）原因：钻机支架不稳，地质松软不均，土层呈倾斜状分布，遇探头石及其他硬物等。

（2）预防措施：在钻机就位前，场地必须平整、夯实，钻机就位时，转盘中心与钻架上起吊轮在同一轴线。应尽量采用自重大，钻杆刚度大的钻机。

（3）处理：当进入不均匀地层、倾斜状地层以及遇到探头石及其他硬物时，钻进速度要慢，并在倾斜处吊起钻头反复扫钻多次，以削去硬物，使孔位正直，当倾斜严重时，则应回填粘质土至倾斜处0.5m以上，待稳定后重新钻进。

1．3孔底沉渣厚度过大

（1）原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或注入量不足，无法将沉渣浮起；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，致使泥浆重新沉淀等。

（2）预防措施：成孔后，应根据设计要求、钻进方法、机具设备条件和地层情况等控制泥浆的比重和粘度，并通过提取泥浆试样，进行泥浆性能指标试验，不得用清水进行置换。钢筋笼吊装时，应使钢筋笼的中心与桩的中心保持一致，避免碰撞孔壁，并采用先进的工艺加快钢筋笼的对接速度，减少空孔时间，防止沉渣重新沉淀。

（3）处理方案：灌注混凝土前，应重新测定沉淀厚度，如沉淀量不符合规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至沉淀厚度、泥浆比重等均符合规范要求。并保证首批混凝土的数量，使导管首次埋置深度大于1.0m，以利用混凝土的冲击力彻底清除孔底沉渣。

1．4卡管

（1）原因：初灌时导管离孔底太近，防水栓堵管；混凝土的级配或水灰比不正确，流动性、和易性差，出现离析；混凝土中粗骨料粒径过大；混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长，以及导管进水等等。

（2）预防措施：加强对水下混凝土质量的控制，选用级配良好的中砂；控制粗骨料的最大粒径，不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于40mm；控制水灰比，或适当掺加外加剂，保证水下混凝土良好的流动性和和易性；控制导管底与柱孔底的间距，一般为0.4m，防止隔水栓卡管；导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，防止因导管进水导致离析及卡管。

（3）处理方案：一旦发生卡管，应分析原因，并将导管拔出，若原混凝土表面尚未初凝，可用新导管重新插入后继续浇筑并采取补强处理；若无法继续灌注，则应将已灌桩做废弃处理，孔内回填稳定后重新成孔。

1．5钢筋笼上浮

（1）原因：主要是由灌注混凝土时的强大冲击力引起的。

（2）预防措施：可以在钢筋笼上施压重物，并在上端焊定位筋。当灌注的混凝土顶面距钢筋骨

架底部1m左右时，应降低混凝土的灌注速度。当混凝土面进入钢筋笼一定深度后，可适当提升导管，增加钢筋笼的埋深，增加钢筋与混凝土的握裹力，以保证钢筋笼不上浮。

1．6断桩夹层

（1）原因：首批混凝土数量不足，导管拔离混凝土面等。

（2）预防措施：严格控制首批混凝土数量，首批混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1. 0m）和填充导管底部的需要。如图所示。

所需混凝土数量由式（1）计算，计算示意图参见图1。

V≥(H1+H2) πD2/4+ h1πd2/4 (1)

式中，V-灌注首批混凝土数量；

D-桩孔直径；

H1-桩孔底至导管底端距离，一般为0.4m；

H2-导管初次埋置深度；

d-导管内径；

h1-桩孔内混凝土达到埋置深度H时，导管

内混凝土柱平衡导管外压力所需要的高度。

图1 首批混凝土数量的严格控制

在灌注过程中，严格控制导管的提升，经常测探井孔内混凝土面的高度，以确定提管高度和拆管节数，防止导管底口拔出已灌混凝土表面。混凝土的埋管深度宜保持在2-6m。

（3）处理方案：若一旦由于疏忽或机械制动失误，导致导管底口拔离混凝土表面，则应将导管重新清洗拼装，并塞住底口压入已浇筑混凝土表面以下2.5m，然后按初灌混凝土的要求灌注。

1．7短桩

（1）原因：由于施工人员的疏忽，未及时探明混凝土表面高度；在灌注过程中，孔壁局部小塌方，施工人员未发现，未处理，仍按原计算的混凝土量浇筑后即拔离导管。

（2）预防及处理：一旦发生短桩，可迅速插入一小直径护筒至原混凝土内，用吸泥机吸出坍方土和沉淀土后重新下导管灌注，但应在上下断层间加以补强。

2 结语

总之，钻孔灌注桩施工工艺虽已成熟，技术难度不大，但由于其多为地下施工的不可见性，施工人员应认真学习相关规范，熟悉各项技术要求，不断提高自身水平，并做好事先指导和技术交底工作，确保各环节都能严格按照规范要求施工，并做好预防措施，使每根桩的质量都能得到保证，最终使整个工程达到预期的目标。

参考文献

[1]公路工程质量检验评定标准（土建分册）（JTG F80/1-2004）

[2]公路桥涵施工技术规范（JTJ 041-2000 ）

[3] 公路工程施工监理规范（JTG G10-2006）