浅析钻孔灌注桩质量缺陷原因与处理

康旭娜　李志超

摘要：随着我国基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于桥梁及其它工程领域。但灌注桩属于隐蔽工程，大部分是在水下进行的，影响灌注桩施工质量的因素很多，质量检查也比较困难，因此对其施工过程每一环节都必须严格要求，稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷，断桩就是经常发生且难以处理的病害之一。本文提出了桥梁钻孔灌注桩施工过程几种缺陷桩的形成与处治措施，并详细介绍了钻孔灌注桩断桩处理过程中的取芯、清淤、压浆、验证等具体做法。

关键词：钻孔灌注桩 质量缺陷 缺陷桩 原因 防治与处理

一、缺陷桩的形成原因

1.1断桩

断桩是严重的质量事故。对诱发断桩因素，必须在施工初期就彻底清除，同时又必须准备相应对策，预防事故发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生原因有以下几个方面：

（1）灌注混凝土过程中测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大或探测仪器不精确时，易将泥浆中混合坍土层误为混凝土表面。

（2）在灌注过程中导管埋置深度是个重要施工指标。导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁摩擦力，加上导管采用已很落后且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。

（3）卡管现象也是诱发断桩重要原因之一。因人工配料随意性大，责任心差，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。

（4）坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有甚者分包或转包，施工者谈不上有什么经验，在灌注中井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。

（5）另外，导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作，这对保证桩基质量很重要。

1.2缩颈

在钻孔过程中因钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩孔现象。

1.3灌注时发生井壁坍落

成孔后灌注水下混凝土时发生坍孔现象，若坍塌不止，应将导管拔出，以粘土回填重新成孔；轻微坍落在施工中不易被察觉，声测时发现局部裹泥或夹砂现象。根据实际情况还可以采用压浆、旋喷等工艺处理桩芯局部夹泥砂或空洞等缺陷，不再赘述。

1.4钢筋笼上浮？

钢筋笼位置高于设计位置的现象。钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，因浇筑初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，因浇筑混凝土自导管流出后冲击力较大，推动钢筋笼上浮；因混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。？

1.5钻孔偏斜？

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；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。？

1.6桩底沉渣量过多？

问题成孔后发现桩底沉渣量过多。检查不够认真，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；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；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。？

二、补强处理过程

2.1施工准备

首先明确现场处理时的各道工序负责制，并委派专业工程师对处理过程进行全过程不间断的控制，保证处理质量。其次准备好所需钻孔、压浆等机具，由于施工现场极不平整，加上灌注桩桩头外露钢筋挡视，须在该桩头上部搭设一个悬空工作平台，以保证钻孔、压浆作业。

2.2钻孔取芯近一步检查验证

因断层较深近桩底，因此钻机在钻孔过程中一定要不停地对钻机主轴进行垂直度校正，防止钻孔到不了设计长度就斜到桩壁以外，无法安排下道工序。同时，在钻机钻孔取芯过程中，要对每节混凝土芯样进行认真分析总结，密切关注芯样的变化情况。

2.3孔底清淤

为防止埋钻事故发生，据清孔经验，先将钻头下到孔底处不停地清孔，约半小时后有大量中粗砂沿钻杆和孔壁陆续泛出。同时结合施工规范，据清孔工作量准备足量纯碱和聚乙烯。纯碱作用可使PH值加大，使土颗粒分散，使粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界的正离子颗粒提供了条件，增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量；聚乙烯的作用是提高泥浆的使用性能。用纯碱、聚乙烯加少量黄土配制成的泥浆用手抓粘而有滴的感觉，即可开始清孔。

在清孔过程中要安排专人对泛砂不停地进行排除清理，据清出的中粗砂总量进行统计，在清孔基本排尽了孔底中粗砂，之后孔口周壁泛砂已很少，且从孔口涌出大量呈白色的、和清孔时配制的泥浆几乎一样的泥浆，这就可判定孔底基本排尽中粗砂。

2.4注浆处理

注浆主要是通过挤密填充补强来保证桩体底部质量。为减少因水泥浆收缩而产生孔隙，可在配制水泥浆时适当加入膨胀剂。

2.5二次取芯验证

压注水泥浆属地下隐蔽工程，具体效果如何，只能通过再次取芯检测。为减少二次取芯的难度和费用，待水泥浆终凝后12小时即在原孔位取芯验证。二次取芯验证的孔位确定要根据具体情况而定，二次取芯同样要注意钻杆的垂直度。

三、钻孔灌注桩的质量控制

3.1对质量控制应注重预防为主，即在施工前做好充分准备工作，制定相应防范措施，并责任到人。

3.2严把队伍进场关。只有从严把关，使一流人才、先进的工艺，过硬设备进场，就为优良工程打下了坚实物质基础。

3.3严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量一个重要技术检测手段，我们的做法是：a对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查；b逐根桩作超声波法检测；c对处理后的缺陷桩做二次声测，若声测仍有缺陷，则该桩再辅以承载试验（大应变），以确保成桩质量及工程的安全性。

参考文献

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[2]JTG/TF81-01-2004公路工程基桩动测技术规程[M].北京：人民交通出版社，2004.

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