浅谈钻孔灌注桩施工过程常见问题及防治措施
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【摘 要】公路的发展速度直接决定了经济发展的步伐，因此，随着国家公路建设的投入增大，相应的公路桥梁工程数量也是与日俱增。钻孔灌注桩在各等级公路桥梁施工中被广泛应用。但由于钻孔灌注桩为地下隐蔽工程，成桩后质量检查比较困难。施工中受多种因素影响，经常会出现一些质量问题。以下根据笔者多年参与公路桥梁施工的建设实践，对钻孔过程、水下混凝土灌注过程中―些主要的质量通病进行剖析，就如何做好钻孔灌注桩施工质量控制浅谈自己的若干看法。
1.钻孔过程常见的问题及其防治措施
1.1桩位偏移，钻孔偏斜
1.1.1产生原因
（1）定位放线错误或偏差过大造成桩位偏移，桩机对位不准或现场地面不平整也会使桩位机机架歪斜造成偏移；（2）钻杆不垂直，钻头导向部分太短，导向性差，没有按照桩的要求而选定，或钻孔是钻头遇到地下障碍物阻碍，例如遇到较大的孤石等造成斜孔；（3）地下土质软硬度不一，或岩土自身的强度不均匀，在钻孔时造成桩孔的偏斜。
1.1.2防治措施
（1）认真审阅设计图纸，现场放线定出桩位后，做号标记，先用管线探测器探测桩位下面是否埋有管线，确无管线埋在地下时，方可埋设护筒；开工前对已预埋的桩尖位置进行复孩和校正，每日开工前再根据基准轴线引点复核预埋的桩尖是否仍在设计位置。（2）察看是否有障碍物，如发现障碍物，属浅部障碍物的用人工挖除，如深部障碍物无法排除者，应该修改设计桩位或进行加桩补强处理（3）钻孔前确保钻头垂直准确对在桩位上，可用经纬仪观测钻杆垂直度。如出现偏孔，先检查钻头是否垂直，如偏斜须加黄泥，片块石挤密后，将孤石影响的斜度纠正钻头要加工精确，钻杆要安装垂直。在钻孔过程中应注意经常检查，如发现钻杆有偏差，应减慢速度，并提起钻头，上下反复扫钻几次，以便有足够的力量削区硬层，然后转入正常钻孔状态。
1.2护筒冒水
1.2.1产生原因
（1）埋设护筒的周围土不密实；（2）护筒水位差太大；（3）钻头起落时碰撞。
1.2.2防治措施
在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔。使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。
1.3孔壁坍陷
1.3.1产生原因
（1）若孔内水压力小于孔外水压力，不能保持原静水平衡而坍孔。（2）进尺过大，出渣另突然增多，泥浆稠度减小，孔内压力变小，也会造成坍孔。（3）由于土质松散，加之泥浆护壁不好，护简水位不高，造成坍孔。
1.3.2防止措施
（1）了解各墩桩位的地质情况，注意护筒的下口回填处理；钻孔时经常检查泥浆相对密度，一般控制在1.2以上，在特殊情况下。还应加大水泥浆相对密度，以增加泥浆护壁的强度。（2）施工时应经常注意水位情况，以避免造成内外水压力差过大。（3）扩大进尺不能超过规定值，维持护周内的水位，应使它比护筒外的水位高出1.2-1.5m，同时，泥浆的稠度和相对密度要控制适当，操作中要避免碰撞孔壁。（4）发现塌孔，首先应保持孔内水位，如是小塌，可能浓泥浆或投入劾上继续钻孔；如大塌，应立即根据地质资料分析塌孔部位，用劾土回填到已塌孔壁的高度以上，停一段时间，待土尽水位稳定后再行重钻。
1.4缩颈
1.4.1产生原因
塑性土膨胀。
1.4.2防治措施
选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。易缩径孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。
1.5桩底沉渣量过多
1.5.1产生原因
（1）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；（2）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；（3）清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。
1.5.2防治措施
成孔后。钻头提高孔底10-20cm。保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。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30-40cm，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，达到清除孔底沉渣的目的。
2.水下混凝土灌注常见的问题及其防治措施
2.1卡管
2.1.1产生原因
（1）初灌时隔水栓卡管；或由于混凝土本身的流动性差、夹有大卵石、拌和不均匀，以及运输途中产生离析、导管接缝处漏水、雨天运送混凝土未遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。（2）机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。
2.1.2防治措施
处理办法可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落。如仍不能下落时，则需将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理修整（注意切勿使导管内的混凝土落入井孔），然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌和物落入井孔，须按前述第二项处理方法将散落在孔底的拌和物粒料等予以清除。灌注前应仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；同时采取措施，加速混凝土灌注速度，必要时，可在首批混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，用冲抓锥将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺沙砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。
2.2钢筋笼上浮
产生原因：（1）砼品质差，和易性不好，砼面不能顺利的通钢筋笼底部而上拱。（2）钢筋笼安装与设计标准不符（3）操作不当，活动导管时勾挂钢筋笼。
防治措施：钢筋笼制作完成后，注意防止其扭曲变形，钢筋笼入孔安装时要保持垂直，砼保护层垫块设置间距不宜过大，吊筋长度精确计算，并在安装时反复核对检查。钢筋笼初始位置应定位准确。并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小。混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m.灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-3m。不宜大于5m和小于lm.严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时。应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注.上浮现象即可消失。
2.3断桩和夹泥
2.3.1产生原因
（1）卡管和导管进水等均可引起断桩；（2）灌注过程中发生坍孔，坍落物可能使混凝土中断而形成断桩；（3）导管提升失误使泥浆进入导管内，也可形成断桩；（4）突然断电及机械故障等因素造成混凝土供应中断，都能引起断桩。孔内泥浆比重过大，也可使混凝土内夹有泥浆形成夹泥。
2.3.2防治措施
（1）施工前准备好备用电源，同时现场必须保证两套拌合设备。
（2）为使孔底泥浆比重控制在1.1～1.2之间，采用反循环清孔。
（3）防止导管卡管和进水。
（4）初灌过程中发生断桩，立即将钢筋笼吊出，重新进行清孔；或者立即下放小钻头到孔底反循环进行清除孔内混凝土及沉渣，合格后重新灌注。
（5）灌注过程中发生断桩事故，必须立即停止灌注，提拔导管和钢筋笼，将损失降低至最小；若断桩截面位置位于设计桩长的1/3以下时，先清除已经灌注部分，重新灌注；若断桩截面位置位于设计桩长的2/3以上且据孔口15米以内时，钢筋笼也无法拔出时，首先将导管提出， 再加固孔壁，并加工一超长钢护筒，下放到孔中，一直下到断桩处，保护孔壁不坍塌，之后将孔内泥浆全部清除，采取措施进行钻孔桩的接长； 若断桩截面位置位于设计桩长的1/3和2/3时，根据实际情况和成本采取上述措施进行处理。
3.结论
钻孔灌注桩的质量问题还有许多，如桩身砼密度不够、蜂窝、砼离析等，补救的措施也是五花八门，各有优点，也有缺点，可根据实际情况，以安全、经济、保质的原则灵活采用。但关键的关键还是事前预防，补救措施必定是一种不得已而为之的办法。总之，根据上述的产生原因，只要施工时把握质量关，技术人员应把握重点、要点、经常检查，针对事故产生的原因采取相应的措施，发现问题，及时解决，钻孔灌注桩质量事故就会大为减少。从而避免工程质量事故的发生。
【参考文献】
[1]闫俊杰.浅析钻孔灌注桩的施工质量控制[J].山西建筑，2007，33（20）：248- 2491.
[2]公路桥涵施工技术规范[S].