浅谈钻孔灌注桩施工及常见问题处理
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摘要：钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。根据自己的多年实际施工经历，文中针对钻孔桩钻孔及水下灌注水下混凝土施工常见的问题，而采取的相应防治措施。
关键词：钻孔灌注桩；水下混凝土混凝土灌注；造成原因；防治措施；处理方法。
中图分类号： U443.15+4 文献标识码： A 文章编号：
钻孔过程出现的质量问题及处理措施
（一）塌孔、溶洞或裂隙
钻进过程中， 如发现排出的泥浆中出现细密的气泡、 泥浆突然漏失、渣量显著增加而不见进尺、钻机负荷显著增加，则表示有孔壁坍陷、溶洞或裂隙的迹象。
造成原因
1. 孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好。
2. 钢护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位较低。
3. 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。
4. 当遇到小溶洞或裂缝时，可能发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象。
5. 地下水流量大，护壁及钢护筒不起作用，造成 塌孔。
6． 提钻头、下钢筋笼时碰撞孔壁。
7． 护筒周围堆放重物或机械振动。
防治措施
1. 在松散易坍的土层中，适当埋深护筒。
2. 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。
3. 保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
4. 搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对 准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快 焊接时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩 短灌注时间。
处理方法
1． 当遇到小溶洞或裂隙且发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象的时候，可采用在泥浆中加适量水泥，增大泥浆比重及其护壁效果。
2． 当遇到大溶洞时，孔内泥浆急剧下降的情况，可采用粘土或碎石回填后重新钻孔。
3． 当遇到地下水流量大、地下水位过高，护壁 及钢护筒均不起作用时，可采用在本桩附近井 点降水的方法，降低孔内地下水位至砼浇注完毕。
（二）成孔偏斜
成孔壁桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。
造成原因
1. 施工现场不平整，不坚实，地面软弱或软硬不均匀，在支架上钻孔时，支架的承载力不足，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。
2. 钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲。
3. 钻头晃动偏离轴线，扩孔较大。
4. 土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。
5.在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进或者粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均匀。
6.施工检测控制不到位。
防治措施
1. 先将场地夯实平整，轨道及枕木宜均匀着地，支架的承载力应满足要求，在发生不均匀沉降时，必须随时调整。
2. 钻机就位时，应使转盘，底座水平，使起重滑 轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止位移，在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。
3. 进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要加慢档。
（三）桩底沉渣量过多
对摩擦桩来说，由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的摩擦力或依附力，逐渐把荷载从桩顶 传递到周围的土体中，如果在设计中端部反力不大，端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大；而对于端承 桩来说，如果沉渣量过大，势必造成桩受荷时发生 大量沉降，同样使桩的承载力失效，因此钻孔灌注 桩的沉渣量检查是施工控制中的一项关键工作。
造成原因
1. 检查不够认真，清孔不干净或未进行二次清孔。
2. 泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。
3. 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。
4. 清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。
防治措施
1. 加强对沉淀层的检查力度和意识。
2. 成孔后，钻头提高孔底 20cm-30cm，保持慢速 空转，维持循环清孔时间不少于 30min。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。
3. 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。
4. 开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜 为 30cm-40cm，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，达到消除孔底沉渣的目的 。
二、 水下混凝土灌注施工问题及处理措施
（一）钢筋笼上浮产生的原因：混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快；钢筋笼未采取固定措施。
防治措施：
1、当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼被顶托而上浮。
2、当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时，再提升导管，减少导管埋入深度，使导管下端高出钢筋下端有相当距离时再按正常速度浇筑，在通常情况下，可防止钢筋笼上浮。
3、此外，浇筑混凝土前，应将钢筋笼固定在孔位护筒上，也可防止上浮。
（二）卡管
水中灌注混凝土过程中， 混凝土在导管中下不去的现象。
造成原因
1. 初灌时，隔水栓堵管。
2. 混凝土和易性、流动性较差造成离析，混凝土 中粗骨料粒径过大。
3. 各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；造成混凝土离析等。
防治措施
1. 使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具 有良好的隔水性能，保证顺利排出；或采用隔 水盖板或插板盖住导管顶部，封底时拉起盖板 或抽时插板即可。
2. 在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应实验室确定，坍落度宜为 18cm-22cm 。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土必须掺缓凝剂。
3. 应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为 0.6 Mpa -1.0Mpa， 以避免导管进水。
4. 在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。
5. 在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。
（三） 断桩
断桩是成桩后经探测，桩身局部没有混凝土，存在泥夹层，或截面断裂的现象，是最严重的一种成桩缺陷，直接影响结构基础的承载力。产生原因分析如下：
1、混凝土坍落度太小，骨料太大，运输距离过长，混凝土和易性差，致使导管堵塞，疏通堵管再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层。
2、计算导管埋管深度时出错，或盲目提升导管，使导管脱离混凝土面，在浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层。
3、钢筋笼将导管卡住，强力拔管时，使泥浆混入混凝土中。
4、导管接头处渗漏，泥浆进入管内，混入混凝土中。
5、混凝土供应中断，不能连续浇筑，中断时间过长，造成堵管事故。
预防措施：
1、混凝土配合比应严格按照有关水下混凝土的规范配置，并经常测试坍落度，防止导管堵塞。
2、严禁不经测算盲目提拔导管，防止导管脱离混凝土面。
3、钢筋笼主筋接头要焊平，以免提升导管时，法兰挂住钢筋笼。
4、浇筑混凝土应使用经过检漏和耐压试验的导管。
5、浇筑混凝土前应保证混凝土搅拌机能正常运转，必要时应有一台备用搅拌机作应急之用。
6、当导管堵塞而混凝土尚未初凝时，可吊起导管，再吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击，把堵管的混凝土冲散或迅速提出导管，用高压水冲掉堵管混凝土后，重新放入导管浇筑混凝土。
7、当断桩位置在地下水位以上时，如果桩的直径较大（一般在1m以上），可抽掉桩孔内泥浆，在钢筋笼的保护下，人下到桩孔中，对先前浇筑的混凝土面进行凿毛处理并清洗钢筋，然后继续浇筑混凝土。
8、当断桩位置在地下水位以下时，可用直径较原桩直径稍小的钻头，在原桩位处钻孔，钻至断桩部位以下适当深度时，重新清孔，并在断桩部位增设一节钢筋笼，笼的下半截埋入新钻的孔中，然后继续浇筑混凝土。
9、当导管被钢筋笼挂住时，如果钢筋笼埋入混凝土中不深，可提起钢筋笼，转动导管，使导管脱离。如果钢筋笼埋入混凝土中很深，只好放弃导管。
10、灌注桩因严重塌方而断桩或导管拔出后重新放入导管时均形成断桩，是否需要在原桩外侧补桩，需经检测后与有关单位商定。
（四） 桩身混凝土质量差
桩身混凝土质量差是指桩身出现蜂窝、空洞、夹泥层或级配不均的现象。
原因分析如下：
1、浇灌混凝土时未边灌边振捣，使桩身混凝土不密实。
2、浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时，孔壁土坍落在混凝土中，造成桩身夹泥。
3、混凝土配合比坍落度掌握不严，下料高度过大，混凝土产生离析，造成桩身级配和强度不均匀。
防治措施：
1、浇灌混凝土时应边灌边振捣。
2、浇筑混凝土时或上部放钢筋笼时，注意不要碰撞土壁，造成土体坍落。
3、认真控制混凝土的配合比和坍落度，浇灌混凝土时设置串筒下料，防止混凝土产生离析现象，使混凝土强度均匀
三、结束语 钻孔灌注桩有很多优点，但是由于施工环节多，工艺复杂，成桩质量有可能受到多种因素的干扰，严重时会导致桩身承载力明显下降，甚至造成断桩等重大质量事故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全，必须对钻孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检测，发现问题及时补救。以上是钻孔灌注桩施工中常遇到的问题及相应解决措施，对现场施工确保整体工程施工质量达到优良，有一定的参考价值。
四、参考文献
[1] 腾小玲;;钻孔灌注桩功能特点及工程实例分析[J];黑龙江科技信息;2011年12期 [2] 王伯惠、 上官兴. 中国钻孔灌注桩新发展[M]. 北京：人民交通出版社，1999
[3] 公路桥涵施工技术规范[S]. 中华人民共和国行业推荐性标准，JTG/T F50-2011