对大口径钻孔灌注桩施工中常见质量缺陷的分析

成建红金小青程幸福

中图分类号：TU7

【摘要】笔者根据自己的实践工程经验，提出了在大口径钻孔灌注桩施工中常见的一些质量缺陷，分析了形成原因，并提出了一些相关的防治措施。

【关键词】大口径 钻孔 灌注桩 施工 缺陷 原因 措施

随着城市基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩的应用越来越广泛。由于钻孔灌注桩的大部分施工是在水下进行的，故属于隐蔽工程，无法直接观察其完整施工过程，成桩后也不能进行开挖验收，质量影响环节较多，因此在施工过程中的质量控制非常重要。本文简单的阐述了大口径钻孔灌注桩工程施工面临的最基本问题，如何保证桩身质量、分析产生的原因、出现缺陷后如何采取补救处理措施。

一、桩身出现夹层和蜂窝

1、形成原因

（1）在灌注混凝土的过程中孔壁不稳定，混凝土中裹入了坍塌的泥土或砂，从而形成夹层。

（2）地下水使桩周混凝土受到侵蚀，致使混凝土中的砂浆流失，形成夹层和蜂窝。

（3）浇注的混凝土出现严重离析现象。

（4）埋管太深使下部混凝土冲破浮浆面而形成夹层，或导管密封不严，致使泥浆进入导管而形成夹层。

2、防治措施

有地下承压水的地层，由于泥土的侵入会造成钻孔坍塌，因此成孔时要选用优质泥浆做好护壁，并要保持孔内水头的高度。慢慢下放钢筋笼，下放过程中要保持垂直，以避免因挂拉而使孔壁塌孔。严禁将有磨损和破损的导管下入孔内。在灌注过程中还要严格控制埋管深度不大于6m，起管后埋深以2—3m为宜。配制混凝土时必须要严格按照混凝土的配比进行，在运输过程中要防止混凝土出现离析现象，严禁使用不合格的混凝土。

当缺陷位置较浅时，可直接人工在桩周挖至缺陷位置后敲除杂质，在清理完毕后用混凝土充填缺陷部位并振捣密实，最后用粘土回填挖孔段，分层夯实。

当缺陷位置较深时，可采用压浆法处理。通过检测手段确定准确的缺陷位置后在桩身上钻 2—3个钻孔，钻至缺陷位置以下20—30 cm。然后用高压水枪将夹层里的泥、砂冲洗干净，选择一个钻孔做为压浆孔，其余的均为出浆孔，在夹层部位压入比设计混凝土强度高一等级的水泥砂浆。待出浆孔返出砂浆后将其堵死，继续压入适量的水泥砂浆，最后封闭压浆孔，砂浆强度达到70%以上时检查压浆效果。

二、桩身倾斜

1、桩身倾斜的形成原因

（1）地层软硬不均，特别是当钻头从软弱地层进入较硬地层时特别容易造成孔斜。

（2）操作没有按照规程进行、选取钻具不适当等也很可能会造成孔斜，必须进行纠正后再进行浇注，否则会使桩身产生倾斜。

2、防治措施

在开钻前，钻机定位要准确、稳固、水平，钻机天车滑轮边缘、回转器中心与桩位中心应在同一铅垂线上。钻进时要减压钻进，不能只是追求速度，注意用水平尺校正钻机的水平，如果钻进过程中发现偏差应及时进行纠正。其方法是将钻具提升至偏斜处上端，再缓慢扫孔修正。再就是对钻具进行改良也可以很好地预防孔斜现象发生，最简要的方法就是将单锥钻具改为加装了导正器的双轮钻锥，这样可大大提高钻孔的稳定性，保证钻孔的垂直度。

三、桩身缩孔

1、在淤泥质粘土层

（1）形成原因

在钻孔过程中，由于淤泥质粘土的流塑性，大口径钻孔灌注桩破坏了土体的压力平衡，孔道在土压力作用下因收缩而形成局部缩孔，而且还会伴随着局部扩孔的发生。

（2）防治措施

可采用提钻法，利用钻头的护圈将缩孔部位的泥土切除随钻头带出孔口，或落入孔底，随即重新下钻扫孔，同时配制优质的泥浆进行护壁，增高孔内水头，可防止缩孔的继续发生。

2、在含水量较少的粉砂土层中

（1）形成原因

钻孔在含水量较少的粉砂土层进行时，钻出的泥浆中粘粒含量比较少，泥浆胶体率较低，失水性很大，并且泥浆中阳离子含量高，在孔内水头的压力下泥浆中的粉土颗粒就会容易在孔壁吸附沉着，假如钻孔的成孔周期长，将会使这一土层中护壁泥皮增厚，浇注混凝土后就会形成缩孔。

（2）防治措施

常用的防治方法是将钻头和部分钻杆放至孔底，上部需要另换钻头扩孔。同时还要进行换浆处理，以防止再次发生缩孔。在缩孔部位扩大后捞取孔底的钻头重新进行扫孔、清孔。

四、沉渣过多

如若出现过大的沉渣厚度，将会极大的降低灌注桩的单桩承载力，而且沉渣厚度过大将会给混凝土开槽及灌注增加很多困难。因此大口径钻孔灌注桩施工中对沉渣厚度的控制极其重要。

1、形成原因

钻进速度过快，土质未被充分磨碎，粉砂沉积孔底，循环泥浆不易带出沉渣。

2、防治措施

沉渣的厚度应控制在规范和设计要求之内，还要避免钻速和钻进过快，以保证土质磨碎充分，利用泥浆循环将钻屑带出地面，可采用含砂率低的优质泥浆成孔和清孔。

五、断桩

1、形成原因

（1）在灌注混凝土时，因为测深不准确而造成错误的判断，从而导致导管提离混凝土面，或是因操作不当而提升导管过快而使导管提出混凝土层或埋深太浅。

（2）混凝土灌注时，出现堵管情况却没有及时进行处理。

（3）混凝土灌注时因故中断时间过长，混凝土表层已达到初凝，而后灌注的混凝土无法接上，形成断桩。

（4）灌注的混凝土材料质量不达标。

2、防治措施

灌注前要认真检查各个环节和岗位，制定出有效的预防措施。对混凝土材料质量和导管埋深及提升速度做好严格的控制。严格遵守操作规程，以保证灌注作业连续紧凑，有条不紊。对混凝土面的测量要准确，每次测量不少于3个点。高温天气作业时，要充分考虑混凝土在运输过程中坍落度的损失。要特别注意因意外情况的发生而使灌注中断或暂停时间过长。如果刚开始灌注就发生堵管事件，应趁混凝土还未初凝时用反循环泵组将粗、细骨料抽出，清孔达到标准后重新进行灌注。

如果混凝土在地下水位以上中断，且桩径大于1m，泥浆护壁较好，可以抽掉孔内水，用钢筋笼网保护，对原混凝土面进行凿毛处理并对钢筋进行清洗，再浇注混凝土。如果断桩部位较深，可以采用比原钻头直径小一级的钻头，在原桩位上钻至断桩部位以下0.5m后进行清孔作业，在断桩处增加一节小一级钢筋笼后再浇注混凝土。还可以采用人工用风镐在原桩上打孔，用风镐打孔至断桩部位后向四周扩孔并清理缺陷，然后再灌入混凝土。再就是在桩上布置多个小钻孔，并穿过断桩部位一定深度后插入钢筋束，再用高标号水泥砂浆进行固桩，这种方法在采用前必须报业主方并经设计部门同意后才能实施。

六、结束语

本文提出了大口径钻孔灌注桩施工中常见的一些质量缺陷，分析了其形成原因，并提出了一些防治措施。桩身质量缺陷的形成原因是多方面的，只要在具体施工过程中针对不同的具体情况进行分析，采用不同的预防措施和治理方法，是可以预防和避免大口径钻孔灌注桩的质量事故的。

参考文献：

【1】陈元喜《大口径钻孔桩施工技术》2001年

【2】池巍炜《大口径钻孔灌注桩施工技术研究与发展》2009年

【3】万士启《大口径钻孔灌注桩施工中的几个施工质量控制措施》2009年

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。