冲击成孔灌注桩在清孔和混凝土灌注工序中常见质量通病的成因及其预防措施

胡立军

（湖北长安建设集团股份有限公司，湖北 黄冈 438700）

0 引言

冲击成孔灌注桩施工过程中的环节较多，其中清孔和混凝土灌注两个工序较重要。

冲击成孔灌注桩成孔后清孔是冲击成孔灌注桩桩基施工中一项重要工序。清孔的质量直接影响桩基的承载力。清孔是将桩孔内原有的泥浆进行循环稀释，清除石渣和减小孔底沉淀层的厚度，防止桩底存留过厚的沉渣而降低桩基的承载力。

冲击成孔灌注桩在混凝土灌注过程中除混凝土自身的原因外，首盘混凝土方量不够、导管接头水密性不合格、导管埋置深度不够、孔壁坍塌、拔管过快等原因均会导致灌注质量不合格，影响桩基质量。

1 灌注桩清孔中常见的质量问题

（1）清孔不彻底。泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，造成桩身混凝土存在夹泥层，严重影响桩基承载力。

（2）孔底沉渣厚度过厚。成孔验收后及时吊放钢筋笼，浇灌水下混凝土，如果成孔到浇筑桩基混凝土持续的时间较长，会在孔底重新沉积较厚的沉渣而影响桩基质量。持续的时间越长，沉积的沉渣会越多。

（3）孔壁局部坍塌。在成孔过程中未及时补充泥浆、泥浆比重偏小、泥浆流失造成孔内水头高度不够、地下水位发生变化时导致孔外出现承压水等原因都会导致孔壁局部出现坍塌。

2 灌注桩清孔质量控制措施

针对以上列举的部分清孔中出现的质量问题采取相应的预防措施：

（1）第一次清孔中如沉渣厚度不符合设计和规范要求的，可采取改善泥浆性能、延长清孔时间等措施进行清孔，直至沉渣厚度符合设计和规范要求。

（2）在吊放钢筋笼安放钢导管后，如安放钢筋笼及导管时间较长，孔底会产生新的沉渣，必须进行二次清孔。直至复测到沉渣厚度符合设计和规范要求，清孔才能停止，并立即进行桩基混凝土浇灌。

（3）对大直径的桩基在浇灌桩基混凝土前可采用加压缩空气或高压水冲击孔底，加速渣粒上浮和冲走桩底的沉渣。能使清孔时间缩短，对护壁部分浆层的冲洗就会减小，减小了浇灌桩混凝土时孔壁塌落的机率。

（4）地下水位变化过大时，可采取提升护筒，增高泥水水头高度等措施保证水头相对稳定，能有效的预防桩孔坍塌。

3 混凝土灌注过程中常见的质量问题

（1）下放钢筋笼时碰撞孔壁，造成桩孔局部坍塌。

（2）用于灌注水下混凝土的导管水密性不合格，导致灌注过程中泥浆从导管接头处混入混凝土中，造成桩身出现空洞或者夹泥层。

（3）首批混凝土方量计算错误导致导管底部埋置深度不够在下一批混凝土浇筑后两层混凝土中间夹有泥浆，造成断桩事故。

（4）浇筑混凝土过程中导管埋入混凝土中深度不够或导管提升速度过快而导致泥浆混入混凝土中，形成夹泥层。影响桩基质量。

（5）浇筑过程中出现意外情况导致灌注时间过长超过了首批混凝土初凝时间，造成断桩事故。

4 灌注桩混凝土浇筑过程中的质量控制措施

（1）要保证吊放钢筋笼时的垂直度，不能让钢筋笼倾斜入孔。吊放的速度要缓慢。其目的是防止钢筋笼在吊放过程中碰撞孔壁，造成土体坍落。

（2）水下混凝土一般采用钢导管灌注。下导管前导管应进行试拼，并进行导管的水密承压试验和接头抗拉试验。确保导管在使用过程中，泥浆不会进入导管污染混凝土。

（3）依据桩径大小，首批混凝土的方量要通过计算，保证其有一定的冲击能量,能将泥浆从导管中顺利排出,同时保证导管下口埋入首批混凝土的深度不少于1m 和填充导管底部的需要。首批混凝土的体积，通常可控制在1.5～2.5m3。

（4）桩顶混凝土质量与混凝土的浇注高度相关，一般控制桩顶混凝土高度高出设计桩顶标高0.5～1.0 m，俗称“超灌”。如采用商品混凝土时，产生的浮浆较多，其桩顶混凝土高度要控制高出设计桩顶标高0.8～1.2 m。待凿去超灌部分的混凝土后，确保桩顶混凝土无浮浆、夹泥和松散层的情况。

（5）灌注混凝土的过程中控制导管插入混凝土内的长度。在提升导管前，用标准测深锤测好混凝上表面的深度，控制导管提升高度，在整个灌注过程中，始终保证导管埋入混凝土的深度控制在2～6m 以内，不得中途停止浇筑。在灌注的过程中做到勤测量、连续灌，随时控制导管的埋入深度。

（6）灌注混凝土前，应检查设备是否运行正常，有无备用的设备，能否保证混凝土连续灌注。混凝土从搅拌站运输到现场等待的时间不宜过长，否则混凝土坍落度损失过大极容易造成堵管。这就需要现场管理人员和后场搅拌站沟通要及时协调。要提前计算好每孔需要的混凝土方量（包括超灌），根据后场搅拌站到施工现场的运距规划好混凝土罐车之间的时间间隔严格控制混凝土的延迟时间，以控制损失的坍落度最小值并满足连续灌注的需要。

（7）在桩基混凝土灌注过程中，要防止混凝土从漏斗边掉入或从漏斗溢出孔内，而使孔内泥浆中含有水泥而变稠凝固，发生错误的判断混凝土的高度情况。同时应安排专人观察导管内混凝土下降和桩孔水位上升情况，及时复核孔内混凝土面高度及导管埋入混凝土的深度，做好详细的记录，正确指挥导管的提升和拆除。

（8）项目部应编制混凝土浇筑异常中断（停电、搅拌站故障）的应急预案。配备备用发电机和应急搅拌设备。

5 小结

冲击成孔灌注桩质量事故引起原因是比较多,施工各个环节稍有不慎都可能会导致重大质量事故发生。故在桩基工程开工前做好充分准备，仔细核对地质勘探报告和设计图纸,完成设计图纸会审和进行技术交底,详细做好各项施工记录,牢牢把好成孔、清孔和混凝土灌注等关键工序的质量关,以防止质量事故发生。