试述钻孔灌注桩基础主要质量问题及处理办法

秦 伟

(邯郸市交通运输局公路工程一处，河北 邯郸 056001)



试述钻孔灌注桩基础主要质量问题及处理办法

秦 伟

(邯郸市交通运输局公路工程一处，河北 邯郸 056001)

总结了钻孔灌注桩施工的基础结构中常见的质量问题，分析了钢筋笼上浮、断桩、塌孔和桩孔偏斜等问题的产生原因，并提出了针对性的预防和处理方法，从而提高桩基础的承载力。

房屋建筑，钻孔灌注桩，质量问题，处理方法

房屋建筑的基础结构类型较多，如地下连续墙、扩大基础、沉井基础和桩基础等，这其中，桩基础则是我国近些年出现的新工艺和新方法。桩基础结构型式是通过设置承台，将桩基础和承台进行连接，从而承担房屋结构的上部荷载，这使得桩基础结构不仅需要很高的承载性能，也需要降低的沉降变形性能，同时还能够节约施工时间，提高工效。桩基础特别能够应用于特殊地基土的承载，因而近些年被广泛应用到房屋建筑的基础施工中。

本文系统归纳钻孔灌注桩基础的主要质量问题，从钢筋笼安装、水下混凝土灌注、成孔三个方面总结质量问题类型、产生原因及危害，基于钻孔灌注桩质量控制和问题处理原则，提出质量问题解决对策及方法，保障钻孔灌注桩的施工质量，发挥其承载力强、沉降小、抗震性好等优势。

1 主要质量问题及成因分析

1.1 钢筋笼安装质量

钢筋是桩基结构承载的主要受力部件，其安装精度和质量直接影响承载性能，特别是地下工程的复杂环境边界，确保钢筋笼按照预设精度定位才能保障其长期使用性能，不出现钢筋锈蚀，材料退化加剧、承载性能折减的问题。钢筋笼的主要安装质量问题包括：定位不准确，钢筋笼上浮。

1)钢筋笼定位不准。由于钢筋笼在吊放过程中处于地下环境很难保证能够精确地吊放到设计标高，特别是大型桩基结构，如果钢筋笼绑扎不牢固或者吊放不垂直，很容易使得钢筋笼在吊放过程中出现扭曲变形，无法按照设计高程严格就位。钢筋笼定位精度差直接影响桩基承载性能，偏位大则影响越严重。2)钢筋笼上浮问题。灌注桩施工中在灌注混凝土的过程中，会使得钢筋笼出现上浮问题，这种上浮的产生原因是多方面：首先，如果灌注的间歇时间控制不好，会使得钢筋笼上浮；钻孔倾斜、导管埋置深度过大以及孔底的沉淀层过厚也会导致上浮问题。钢筋笼的上浮影响承载性能，因此需要在施工中进行严格控制。

1.2 水下混凝土的灌注质量

钻孔灌注桩一般深度较大，不可避免需要进行水下混凝土的灌注施工。由于地下隐蔽工程的复杂性，水下混凝土的灌注不宜监控，其质量问题也是非常突出的。水下混凝土的灌注施工中，质量问题一般出现在首节位置，需要关注首节是否出现疏松、夹泥以及断桩等问题，同时水下混凝土灌注过程中堵管问题也要高度重视。

1)桩顶疏松。桩顶部位需要达到终灌标高，同时混凝土具有良好的灌注质量。实际施工中受到沉渣或者稠度较高泥浆的影响，很容易导致桩顶部位疏松不密实，导致桩顶部位混凝土质量不高，影响桩基的嵌岩效果甚至引发断桩风险。2)夹泥及断桩。夹泥和断桩是水下混凝土灌注的重要质量问题，导致断桩的因素是多方面：首先，如果清孔过程中对于泥浆的含量控制不当，就会使得孔内沉渣较厚，从而出现断桩现象；其次，如果混凝土的坍落度较大，会使得混凝土离析严重，导致导管堵塞从而混凝土的灌注不均匀，断桩就会从灌注薄弱环节开展；如果坍落度很小，则提高了混凝土的灌注阻力，更容易引发导管堵塞从而形成断桩。断桩的可能型式如图1所示，断桩将直接影响桩结构的承载力发挥，会对后期运营使用造成很大的威胁，因而一旦发生断桩问题需要及时进行加固处置。3)堵管。堵管是引发断桩的重要因素，而堵管产生的原因则大都与混凝土品质相关。不满足和易性要求的混凝土，坍落度不够或者过大、水灰比不佳、初凝时间不满足要求、导管材质差及漏水等，均会引发导管堵塞。

1.3 成孔施工质量

成孔质量是钻孔灌注桩重点关注的质量问题，其质量病害主要有塌孔、桩径缩短以及孔位偏斜等。成孔质量问题较小，一般对钻孔灌注桩的质量影响不大；然而如果质量问题严重，则直接影响承载力，必须要进行加固处置。

1)塌孔。塌孔对成孔质量影响很大，不仅会使得桩基夹泥还使得成孔的尺寸和质量不能满足要求。塌孔一方面会因为泥浆护壁质量差导致，特别是泥浆的质量不能满足要求时；另一方面钻进速度控制不当以及对于松散土质进行施工等情况，也很容易引发坍孔。2)桩径缩短。钻孔灌注过程中由于孔壁脱落等因素都会导致孔径缩小，此外在灌注导管的上拔过程中也会因为速度太快或者太高使得孔径得到降低。钻孔灌注桩孔径缩短的直接影响就是钢筋的保护层厚度不足，很容易使得钢筋在地下环境中发生锈蚀等病害，从而影响桩基础的承载性能。3)孔位偏斜。孔位偏斜也是钻孔灌注桩施工很容易发生的质量病害，如果钻孔过程中定位不准确或者采用的钻具质量不好，都会导致钻孔偏位，而一旦偏位将产生很不好的影响，导致整个钻孔灌注桩偏斜。需要根据土层特征选择最佳的成孔方法如表1所示。一般而言，钻孔灌注桩的孔位偏斜不大时，对桩基础的承载力影响不大，只有偏斜很大，使得荷载传递不在一条直线上，才会导致承载断桩问题，需要在施工中及时进行矫正。

表1 不同土层的适宜成孔方法比较

2 质量问题的处理方法

2.1 钢筋笼上浮预防及处理

1)需要首先定位钢筋笼所在的初始位置，并且与孔口进行固定，使得钢筋笼下方过程中处于孔位中心上面，控制导管的底部与钢筋骨架高差不超过1 m；2)改善混凝土流动性和和易性，控制灌注速度并保持连续性，避免混凝土灌注引起上浮；3)设计钢筋件固定装置或者构造以避免钢筋骨架的上浮；4)灌注中若发现钢筋笼被导管顺带拔出，则应该马上控制混凝土的灌注速度；5)如果是由于灌注混凝土的导管埋设过深引起的钢筋笼上浮，则需要立即终止灌注并拆除导管控制在3 m～8 m，改善混凝土和易性并在提高坍落度后重新灌注施工；6)若无法控制钢筋笼上浮，应立即停止施工作为废弃桩处理。

2.2 断桩预防及处理

1)灌注中控制混凝土品质，灌注过程连续且控制好速度；2)选择抗拉强度高的导管，且内壁光滑性好；3)清孔中及时调整孔内泥浆的相对密度；4)成孔后应该用冲洗液清孔，清孔的时间和要求需要根据内部沉渣的厚度确定，只有在清除后的孔底沉渣小于规范要求时才能进行混凝土灌注。

2.3 塌孔预防及处理

1)分析土层结构特点，选择适宜方法和机具进行成孔，如果是流沙需要提高泥浆比重和粘度；2)选择足够尺寸及强度的护筒，避免护筒强度不足引起塌孔；3)成孔后应该用冲洗液清孔，清孔的时间和要求需要根据内部沉渣的厚度确定，只有在清除后的孔底沉渣小于规范要求时才能进行混凝土灌注；4)控制好现场施工进度和质量，钻进速度和空转时间要适当控制；5)发生孔壁坍塌需要暂停施工，并寻找原因，如果坍塌区域较小可以在1 m～2 m附近区域回填粘土，同时在后续的钻进过程中及时监测；6)如果是钢筋笼吊放或者清孔过程中造成的塌孔，应该立即停止施工并吊出钢筋笼，采用泥浆护壁清理塌孔，待监测坍塌位置稳定后继续重新安装钢筋笼及清孔。

2.4 桩孔偏斜预防及处理

1)降低因为人为或者技术方面原因造成偏斜，例如钻具质量、放样精度、机械定位垂直度等；2)如果遇到坚硬岩层，需要调整钻进速度保证钻孔垂直；3)钻进过程中不断监测钻孔垂直度，出现偏差及时调整；4)出现倾斜偏差，如果是偏差不大可以采用上下扫钻去除硬土；如果是偏差较大，可以采取回填粘土方式并以高出孔位50 cm重新钻入；5)偏差太大无法补救时，需要重新补桩。

3 结语

钻孔灌注桩基础是房屋建筑结构目前应用较多的基础型式，该基础型式具有突出优势的同时，施工中也存在不同程度的质量问题。从钢筋笼安装、水下混凝土灌注和成孔质量三个方面总结和分析了桩孔灌注桩主要质量问题，并提出了处理方法，可为钻孔灌注桩的施工提供参考。

[1] 李 佳,黄德鸽,唐文生.钻孔灌注桩施工常见质量问题分析及防治措施[J].工业建筑,2012(S1):721-724.

[2] 蒋建平.灌注桩施工事故实例及综合分析[J].施工技术,2006,35(1):51-55.

[3] 丁育南,朱伟强,戚启明.钻孔灌注桩基础施工质量监控要点[J].施工技术,2006,35(6):10-14.

On main quality problems in bored pile foundation and treatment

Qin Wei

(No.1RoadEngineeringDivision,HandanTransportationBureau,Handan056001,China)

The paper sums up the quality problems of the basement of the bored pile construction, and points out the prevention for the floating of the reinforced cage, broken piles, collapse holes and deflection of the pile holes, so as to improve the loading capacity of the pile foundation.

house building, bored pile, quality problem, treatment method

1009-6825(2017)10-0089-03

2017-01-23

秦 伟(1982- )，男，助理工程师

TU473.14

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