刘凌云1，2 ，方晓燕2

（1．郑州大学，河南郑州　450002；2．黄淮学院，河南驻马店　463000）

摘要：本文对护筒冒水、塌孔、扩颈、缩颈、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等等质量问题进行了分析,并提出了相应防治措施,仅供同行参考。

关键词：钻孔灌注桩，质量控制，钢筋笼，预防措施

Common quality defects and prevention measures of cast-in-place bored pile

Liu-lingyun

Abstract: Common quality defects maybe encountered in construction process of cast-in-place bored pile such as Casing running water, the collapse of holes, extended neck, necking, borehole deviation, excessive sediment pile, steel cage floating, broken mud pile and layer folders and so on　are introduced and analyzed;at the same time prevention measures are proposed.

Key words:cast-in-place bored pile, Quality Control，reinforcing cage，preventive measures

1引 言

钻孔灌注桩与其他桩基比较因其适应性强、施工工艺简单、机械操作方便、单桩承载力高、成本低、噪音小、振动小等原因被广泛应用于桥梁、大型建筑物的基础,但是在施工中经常会出现一些质量问题、施工质量难以控制等不利因素,下面就施工中可能出现的问题介绍钻孔灌注桩的常见质量缺陷及防治措施。

2 砼灌筑桩基础常见缺陷及防治措施

钻孔灌注桩在施工过程中容易发生：护筒冒水、塌孔、缩径、钻孔偏斜、桩底沉渣量过大、钢筋笼上浮、断桩与夹泥层等质量通病问题，下面对这些质量通病进行分析并给出防治措施。

2.1　护筒冒水

护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉、护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。

2.1.1造成原因

埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大钻头起落时碰撞。

2.1.2 防治措施

1）在埋筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘分层夯实；

2）在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0 m~1的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒；

3）发现护筒冒水应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或位时,则应重新安装护筒。

2.2孔壁坍陷

钻进过程中,如发现排出的泥浆中不断出现气泡,或泥浆然漏失,则表示有孔壁坍陷迹象。

2.2.1造成原因

1)孔壁坍陷的主要原因是采用泥浆护壁泥浆时因泥浆的比重和粘度等性能指标不符合要求、地下水位较高、护筒未按规定埋设、泥浆粘度不够、护壁效果不佳、孔口周围排水不良，土质松散、泥浆护壁不护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高；

2)钻进速度快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长或下钢筋笼及升降机具时碰撞孔壁等因素也会起孔壁坍陷。

2.2.2 防治措施 

1)在松散易坍的土层中,适当埋深护筒,用粘土密填封护筒四周,使用优质的泥浆,提高泥浆的比重和粘度,保持筒内泥浆水位高于地下水位；

2)搬运和吊装钢筋笼时,应防止形,安放要对准孔位,避免碰撞孔壁,钢筋笼接长时要加快焊接间,尽可能缩短沉放时间。成孔后,待灌时间一般不应大于并控制混凝土的灌注时间,在保证施工质量的情况下,尽量缩灌注时间。

2.3 钻孔偏斜

钻孔偏斜就是成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

2.3.1造成原因

1）钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳；

2）地面软弱或软硬不均匀；

3）土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其他硬物等情形。

2.3.2 防治措施

1）先将场地夯实平整,轨道枕木宜均匀着地，在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机；

2）进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢挡，另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法；

３）钻孔偏斜时,可提起钻头上下反复扫钻几次,以便削去硬土,如纠正无效,应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5 m以上,重新钻进。

2.4扩颈和缩颈

扩颈、缩颈都是由于成孔直径不规则及其他不良地质现象引起的。

2.4.1造成原因

1)扩孔一般是由钻头振动过大、偏位或孔壁坍塌造成的。

2)缩孔是由于钻头磨损过甚、焊接不及时(钻头直径一般比所需成孔直径小20 mm~25 mm为宜)或地层中有遇水膨胀的软土、粘土泥岩造成的。缩颈会减少桩的竖向承载力,而扩颈会增加成本.

2.4.2 防治措施

1)为避免扩径的出现,检查钻机是否固定、平稳,要求减压钻进,防止钻头摆动或偏位,软质土要慢速钻进,粘性土要快速钻进以便形成良好的孔壁；

2)为避免扩径的出现,成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀，如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。

2.5桩底沉渣量过大

2.5.1造成原因

1)检查不够认真，清孔不干净;泥浆比重过小或泥浆注入量不足难于将沉渣浮起;钢筋笼吊放过程中,未对准孔位而碰撞孔壁泥土坍落桩底;清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。

2)没有进行二次清孔。

2.5.2 防治措施

1)认真检查,采用正确的测绳与测锤; 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；

2)一次清孔后,不符合要求,要采取措施：

如改善泥浆性能,延长清孔时间等进行清孔。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 mm~40 mm,应有足够的混凝土储备量,使导管一次埋入混凝土面以下1.0 m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。二次清孔优点：及时有效保证桩底干净。

2.6卡管

卡管是指水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。

2.6.1造成原因：

1）初灌时，隔水栓堵管；

2）混凝土和易性、流动性差造成离析或导管进水造成混凝土离析等。

3）混凝土中粗骨料粒径过大；

4）各种机械故障引起混凝土浇筑不连续,在导管中停留时间过长而卡管；

2.6.2 防治措施:

1）使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出；

2）在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为22 cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼净距的1/4，且应小于40 mm，为改善混凝土的和易性和下混凝土宜掺外加剂；

3）应确保导管连接部位的密封性，前应试拼装、试压，试水压力为0.6 MPa~1.0 Mpa，以进水；

4）在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的免在导管内形成高压气塞。

2.7钢筋笼上浮

它是指钢筋笼的位置高于设计位置的现象。在灌注混凝土前,钢筋笼自重与悬吊力形成平衡状态。

2.7.1造成原因

1)钢筋笼在孔口固定不牢固或提升导管用力过猛,将钢筋笼钩挂;

2)混凝土面到达钢筋笼底面时导管埋深过浅、灌注量过大或混凝土面超过钢筋笼底一定高度时导管埋深过大使混凝土下落冲出导管口向上反冲,其顶托力大于钢筋笼重量;

3)混凝土质量差,易离析、坍落度损失大的混凝土,也易使钢筋笼上浮。

2.7.2 防治措施

1)灌筑砼过程中，应随时掌握砼浇筑标高及导管埋深，当砼埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上；

2)当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇筑，并准确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇筑，上浮现象即可消除；

3).在孔底设置直径不小于主筋的1道~2道加强环形筋,并以是适当数量牵引钢筋笼底部或适当的加长部分主筋使其先行留在已浇筑的混凝土中,尤其重要的是操作要正确、确保混凝土质量及加快混凝土灌注。

2.8断桩与夹泥层

2.8.1  造成原因

由于清孔不彻底或灌注时间较长,首批混凝土已凝固,流动性降低, 泥浆过稠，增加了浇筑砼的阻力，而后续混凝土冲破顶层而上升,因而在两层混凝土中间夹有泥浆渣土, 造成夹泥层,甚至全桩夹有泥浆渣土形成断桩。

2.8.2  防治方法

1)认真做好清孔，防止孔壁坍塌；

2)尽可能提高混凝土浇筑速度:开始浇砼时应使用大批量砼，以产生大的冲击力克服泥浆阻力，快速连续浇筑，使砼和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞；

3)提升导管要准确可靠，灌筑砼过程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程；

4)灌筑水下砼前检查导管是否漏水、弯曲等缺陷，发现问题要及时更换。

3  结 语

钻孔灌注桩的成桩施工工艺简单,但是成桩质量难以控制，由上面诸多可能产生质量的原因可以看出每一工艺都将影响到成桩质量,因此在施工中应精心施工、严格控制、严格要求。

参考文献

[1] 桩基工程手册,北京:中国建筑工业出版社,1995..

[2] DBJ/T 15-20-97,建筑基坑支护工程技术规程[S] 

[3] 建筑地基基础工程施工质量验收规范.GB50202－2002

[4] 冶金工业建筑研究总院.地基处理技术——桩和桩基.冶金工业出版社.1992

[5] JBJB 94-94,建筑桩基技术规范[S].下载本文