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钻孔灌注桩施工常见质量问题分析及其处理【摘要】钻孔灌注桩具有单桩承载力大、适应范围广等特点，近年来在各种过程中被广泛应用。但由于影响质量的因素较多，易出现各种质量问题，本文就钻孔灌注桩施工过程中易出现的质量问题进行原因分析，并提出防治措施。【关键词】钻孔灌注桩质量问题原因分析预防处理措施概述钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土、能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力、适应各种地质条件和不同规模建筑物等，所以近年来在各种工程中获得广泛应用。但由于施工过程环节多，易出现各种质量问题，如孔壁坍陷、缩径、孔径倾斜、钢筋笼上浮、断桩等等。针对这些问题，笔者根据自己的施工经验就钻孔灌注桩施工过程中易出现的质量问题进行原因分析，并提出防治措施。一、成孔过程中易出现的质量问题及防治措施1、护筒冒水原因分析：这主要是由于埋设护筒时周围填土不够密实，或受到钻头碰撞所致等。防治措施：在埋筒时坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实；在护筒的适当高度开孔，使护简内保持1.0-1.5m的水头高度；钻头起落时防止碰撞护筒；发现护筒冒水时应立即停止钻孔，用粘土在孔壁周围填实加固，若护筒严重下沉或移位时则应重新安装护筒。2、塌孔与缩径原因分析：钻(冲)孔灌注桩的塌孔与缩径产生的原因基本相同。主要是地层复杂（如土体回填不密实、流砂等）、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注砼、钻头或钢筋笼的碰撞等原因所造成。防治措施：成孔过程中要穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在2m/h以内；在淤泥质粉（粘）土中成孔应采取钻压10～25Kpa，钻头转速50～70r/Min；泥浆密度控制在1.3~1.4g/cm3、粘度20~30s、含砂率≤6%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加黏土粉、木质素、水泥等方法改善泥浆的性能，通过对泥浆的除砂来控制泥浆的密度和含砂率，清孔时间控制在60分钟以内；出现严重缩颈则采用反复扫孔的方式扩大孔径；钢筋笼安装后立即灌注砼，最长待灌时间不超过3小时。3、钻孔偏斜原因分析：一是场地平整度和密实度差而导致的钻机安装不平整或钻进过程中发生不均匀沉降以致钻孔偏斜；二是钻杆弯曲、钻杆接头间隙大而造成钻孔偏斜；三是钻头翼板磨损不一、钻头受力不均造成钻头偏离方向；四是钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时钻压过高使钻头受力不均而造成钻头偏离。防治措施：先将场地平整并夯实，轨道枕木均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆偏差控制在20cm以内；在不均匀地层中钻孔时应采用自重大、钻杆刚度大的钻机低速钻进；若斜孔较严重的可向桩孔内回填块石和粘土，然后低锤密冲，反复矫正。4、孔底沉渣量过多（孔底沉渣厚度＞10cm）原因分析：孔底沉渣过厚的原因除清孔泥浆质量差、清孔无法达到设计要求外，还有测量方法不当或未进行二次清孔等。防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm并保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟；在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔，有条件时应优先采用泵吸反循环清孔；当采用正循环清孔时，前阶段应采用高粘度浓浆清孔（泥浆的比重≥1.3），并加大泥浆泵的流量，使砂石粒能顺利地浮出孔口；孔底沉渣厚度符合设计要求后，应把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm3；清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度，及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析。若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低，捞不到粗砂粒或后期把孔内泥浆密度降低后孔底沉渣厚度增大较多，则说明前期清孔时泥浆的粘度和稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里，没有真正达到清孔的目的，施工时应特别注意这种情况。下完钢筋笼后，如沉渣量仍超过规范要求，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；开始灌注砼时，导管底部至孔底的距离宜为0.5m内，应有足够的砼储备量，使导管一次埋入砼面以下1.0m以上，以利用砼的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。二、水下砼灌注过程中出现的质量问题及防治措1、卡管原因分析：出现堵管的主要原因是由于灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼和易性差、灌注过程中灌注导管埋深过大等。防治措施：灌注导管在安装前应检查灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格；导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水；使用的隔水栓直径应与导管内径相配，其长度应≤200mm，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出；灌注导管底部至孔底的距离应为300～500mm，在灌浆设备的初灌量足够的条件下应尽可能取大值；完成第2次清孔后应立即灌注砼，否则应重新进行清孔，以免孔内泥浆悬浮的砂粒下沉使孔底沉渣过厚，从而导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故；水下砼除必须具备良好的和易性外，还应加强对砼搅拌时间和砼坍落度的控制，坍落度宜为18～22cm；在砼浇筑过程中还应避免在导管内形成高压气塞。2、钢筋笼上浮原因分析：钢筋笼放置后，灌注砼时被砼流动推动力克服了钢筋笼自重而上浮，特别是初灌砼自导管流出后冲击力较大，钢筋笼被砼拖顶上升。防治措施：钢筋笼安装位置定位应准确，用吊筋固定，并用桩机（或重物）连接牢固；另外加快砼灌注速度，缩短灌注时间，防止砼顶层进入钢筋笼时初凝，流动性变小而顶起钢筋笼；当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注砼，并准确计算导管埋深和已浇砼面的标高，导管埋深控制在1.5~2.0m，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。3、断桩原因分析：一是初灌砼量不够，造成初灌后埋管深度太小；二是砼灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出砼面；三是砼初凝和终凝时间太短或灌注时间太长致砼上部结块，造成桩身砼夹渣；四是清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上形成沉积砂层，阻碍砼的正常上升，当砼冲破沉积砂层时，部分砼粒及浮渣被包入砼内，严重时可能造成堵管事故，导致砼灌注中断。防治措施：成孔后必须认真清孔，冲孔时间跟据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注砼；灌注砼前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次砼灌注量，砼浇注过程中应随时控制砼面的标高和导管的埋深，导管的埋管深度控制在2～6m为宜，若灌注顺利，孔口泥浆返出正常，则可适当增大埋管深度，以提高灌注速度，缩短单桩的砼灌注时间，单桩砼灌注时间宜控制在砼初凝时间的1.5倍以内；提升导管要准确可靠，分别采用理论灌入量计算孔内砼面和重锤实测孔内砼面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋管深度≥2m；严格确定砼的配合比，保证砼良好的和易性及流动性。结束语钻孔灌注桩是一项隐蔽工程，工期长、造价高，也关系到建筑物的使用寿命，所以在施工前必须充分做好各项准备工作，在施工中不断总结经验和完善管理方法，严格按照设计与规范的要求对施工过程进行全程质量控制，及时解决施工中出现的各种问题。只有这样，才能提高工程质量，提交优良工程。