ＭＯＤＥＲＮ ＣＵＬＴＵＲＥＥＮＴＥＲＰＲＩＳＥ 岫 理论研究・创新发展 —— 钻孔压浆灌注桩的质量问题及防治措施 蒙立新 （广西电力工程建设公司，广西南宁５３００２２） 摘要：文章通过介绍钻孔压浆灌注桩的施工工艺。指出了钻 孔压浆灌注桩施工过程中出现的钢筋笼扭转弯曲、钢筋笼上浮或 （－－）压浆灌注 成孔后，钻杆预提２００ｒａｍ左右，然后启动高压泵灌注混凝 管内有０．１ｍ 以上的混凝土，灌注时根据泵送量及时调整提速， 下沉、孔底虚土过厚、注浆时产生窜桩、死桩等质量问题的产生 土，边灌注边提钻杆，提升速度要与泵送速度相适应，确保中心 原因。并在施工实践中总结了有效的防治措施。 关键词：钻孔压浆灌注桩；水泥浆；桩身质量；钢筋笼 直至成桩。现场拌制混凝土时，中间可停止提钻等待搅拌机拌制 混凝土，但等待时问应远小于混凝土的初凝时问。若因意外情况 钻孔压浆灌注桩是在钻孔过程中进行桩底或桩侧压浆，压浆 出现等待时间大于初凝时间，则应重新钻孔成桩。 过程中，由于压力腔膨胀，使得桩端的实际支承面积扩大，桩端 （三）加盖护筒，吊放钢筋笼 附近的土体被挤密，桩周的界面条件得到改善。由于这些几何物 待浆面超过足够支撑孔壁稳定的高度时，停止压浆提出钻 理条件的改变，减弱以至消除了钻孑Ｌ灌浆桩桩端的沉淀和桩周泥 具，加上孔ＬＩ护筒，然后吊放固定有高压灌浆管的钢筋笼，钢筋 浆夹层的影响。从而使得桩的承载力得以提高。同时在提钻压浆 笼安装应符合设计标高。 过程中，可使水泥浆沿着钻孑Ｌ深度与地基土强行拌和，等结硬后 （四）及时补浆 形成完整的整体，大大改善了传统钻孔灌注桩因浇筑砼落差太大 在钢筋笼安装前正确、及时安装补浆管，其下端应保持在距 造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”等现象， 孔底１ｍ左右，当桩长超过１３ｍ时，设置两根补浆管为一长一短， 保证了桩身质量的完整性。钻孔压浆灌注采用无砂混凝土，骨料 长管下端距孔底１Ｍ，短管出口安在１／２桩长处即可。 通常采用碎石或卵石，粒径一般为２０～４０ｒａｍ。其强度等级一般不 （五）准确投入骨料 低于Ｃ２５。钻孔压浆灌注桩施工时无震动、无噪音、无泥浆废水 将投料斗放好，连续投入骨料至设计标高上２５ｅｒａ，用钢钎 污染、无大量废土外运、一般不引起土体隆起和侧移。故对环境 捣实。 的适应性强，尤其适用于在旧城改造或建筑物附近人口密集的场 （六）对桩进行数次补浆 地施工。 补浆压力应在１Ｍｐａ～ｌＯＭｐａ之间，当有两根补浆管时，先用 一、钻孔压浆灌注桩的施工 长管补浆，后用短管补浆，并在水泥把终凝前全部完成补浆。 近年来我国的高层建筑迅猛发展，对地基承载力的要求越来 二、钻孔压浆灌注桩质量问题及防治措施 越高，随着桩基应用范围的不断扩大，钻孔压浆灌注桩因其适应 钻孔压浆灌注桩在施工中，每个工地都不同程度地存在这样 性强、桩身质量好、单桩承载力高、机械投入少等特点正向着地 几种施工质量问题，钢筋笼扭转弯曲、钢筋笼上浮或下沉、孔底 基支承，地基加固及地基支档等多功能方向发展。其施工工艺主 虚土过厚、注浆时产生窜桩、死桩等。这些质量问题，不仅造成 要如下： 了很大的经济损失，也容易产生一些质量事故，如断桩、缩颈、 （一）钻机就位 单桩承载力较低等。 钻机就位后必须调平、稳固，根据现场实际情况，铺设枕木 （一）注浆时产生串桩问题 或钢板等，确保成孔的垂直度，在机架或钻杆上设置标尺，以便 所谓串桩是指在进行压注水泥浆的桩，在压注过程中，水泥 控制和记录孔深，下放钻杆，使钻头对准桩位点，调整钻杆垂直 浆突然从别的桩上喷冒出来的现象。 度，然后启动钻机钻孔，达到设计深度后空转清土，在灌注前不 １．产生原因。可能是注入水泥浆的压力过大，或者孔底土 得提钻。 层有沉穴，经过钻孑Ｌ被搅动、桩距较小、孔底虚土又较厚，同时 对水泥稳定土强度的形成有非常重要的影响，是施工的重要环 验室试验所得到结果来验收，会给现场施工带来一定的不利因 节。养生一般采用洒水车洒水养护，在养生期间，应始终保持表 素，必要时可在现场取样，测定其最大干容重作为现场压实度 面湿润；洒水后，应注意表层情况，如有起皮等现象，应用两轮 检测的标准。 压路机重新压实。 （２）水泥稳定土中过大的水泥用量，并不会有效地增加水泥 ２．交通管制：水泥稳定土进入养生期后应封闭交通，除洒水 稳定土的最终强度，相反会使稳定土容易干缩开裂而形成裂缝， 车外，其他车辆不得通行。如施工车辆必须或通行时，应限制超重 且增加施工成本造成不必要的浪费。 车辆通行，通行车辆车速不应超过３０ｋＩＩｌ，ｌｌ，严禁急刹车或急转弯。 （３）水泥稳定土的养生是关系到其最终强度的关键因素，在 六、总结 施工中应引起足够重视。 １．水泥稳定液化砂土施工中应注意的一些问题： ２．经济效益和社会效益。采用水泥稳定低液限粉土施工工 （１）水泥稳定土施工完毕后，随着时间的延续，水泥水化 艺解决了施工中所遇到的难题，加快了施工进度，取得了很好的 作用增大，水泥土含水量减少，最大干容重会有所下降，用实 社会效益，经济效益也比较理想。 １５６ ＭＥＣ ｌ ２０１０．０９（第２７期 创新发展・理论研究 岫 ＥＮＴＥＲＰＲＩ广１ Ｍ０ ＤＥＲＮ ＳＥＣＵＬＴＵＲＥ 又在砂或砂卵石容易塌方的土层等等。 ２．防治措施。一旦发生这种情况，应立即停止压注水泥浆。 把被穿桩的管浆导管堵死后，可断续压注水泥浆，紧接着对被穿 桩施工，否则时间稍长，穿桩导管内的水泥浆有初凝的可能。 但是若虚土过厚，桩底压浆就起不到那些作用，同时还将造成很 大的浪费。 （五）钢筋笼的下沉或上浮 钢筋笼下放必须自然、顺利，禁止施加外力，如上人踩压、 （二）注浆时产生死桩问题 所谓死桩是指刚开始压力注浆管不吃浆，溢浆管也不冒浆， 冲撞及用钢管撬使其人孔等。 １．产生原因： （１）钢筋笼下沉主要是由于钢筋笼顶留长度 但桩顶压力迅速升高的异常现象。 不够或混凝土坍落度过大，即水泥浆比重过小造成的； （２）钢 １．产生原因：注浆管、溢浆管堵塞或者压力注浆施工有时 筋笼上浮主要是无砂混凝土中粗骨料粒过大、钢筋笼箍筋间距过 间间隔。 ２．防治措施。一旦发生这样的情况，应立即停止注浆，用 ６钢筋插进导管补堵部位，插击钢筋顶端，把补堵物打碎畅通 后，断续施工。同时应注意保养，保护好注浆管和溢浆管，防止 管头或管内有补堵物。另外，现在压力注浆施工中避免产生时间 间隔，防止管内水泥浆在管中途或末端因凝固而堵死。 （三）压浆水泥质量问题 压注的水泥浆不仅要保护孔壁不坍孔，还要通过水泥浆的上浮 将孔内石渣、砂粒排出孔口，保证成孑ｕ顷利进行；同时保证粗骨料 投入后无砂混凝土的强度，从而提高了桩身质量和单桩承载力。 １．产生原因。 （１）水泥浆过稀，护壁效果不佳，必然产生孔壁坍塌现象， 至使孑Ｌ形不规整，无砂混凝土的强度降低，出现断桩、缩颈等质 量事故，同时水泥浆过稀、粘度小、悬浮能力差，致使大量沉渣 沉淀于孔底，桩尖处于虚土上，单桩承载力下降。 （２）水泥浆过稠，其粘性、凝胶性增加，会加大钻具的旋转 阻力，影响钻进的速度，同时钻度过大，沉渣容易夹在混凝土 中，孔壁四周就会披上一层厚泥浆，缩小了孔径，导致桩身缩 颈，夹泥。另外，水泥浆过稳，水泥浆比重加大，钢筋笼的浮力 增大。会使孔内混凝土的形成较厚的浮浆，混凝土向上升时，浮 浆就会挟裹着钢筋笼往上浮，保证不了钢筋笼的标高位置。 ２．防治措施。水泥浆质量的好坏直接影响钻孑Ｌ压浆灌注桩 的成孔，桩身混凝土质量、压注水泥的稠稀程度，而水泥浆的比 重大小是影响水泥质量好坏的关键。所以在施工中应设专人对泥 浆进行管理，经常测定水泥浆比重、粘性及ＰＨ值等，尽量减少 由于钻孑Ｌ操作不慎产生的沉渣，防止地下水及清洗注浆管时水流 入其中，而使其比重减小。根据经验，压注水泥浆的比重宜控制 在１．１５～１．２５之间，当穿过砂石层或容易坍孔的地层时，可增大到 １．３—１．５之间。 （四）桩头虚土过厚的问题 由于场地、施工机械等因素的影响，造成桩尖端部虚土过 厚，大大降低了钻孔压浆灌注桩的承载力。 １．产生原因： （１）在下列土层中钻孔，成孔过程中或成孔 后土体坍落，如松散填土，含存大量炉灰、砖头、垃圾等杂填土 层，流塑淤泥、松砂、砂卵石夹层土层； （２）未及时清理孔口 周围堆积大量钻出的土，提钻过程中或由于人工踩踏致使虚土回 落孔底； （３）钻杆加工不直，或使用过程中变形，在钻进过程 中钻杆震动，提钻使土回落孔底。 ２．防治措施： （１）详细探明地质条件，尽可能避开可能 引起大量坍孑Ｌ的地点施工，同时在钻孔过程中因及时清理孔口堆 积土，另外，对钻机钻杆及时校直或更换； （２）工艺本身的防 治作用，钻孔压浆灌注桩不同于一般的灌注桩，桩灌压力桩对孑Ｌ 底虚土起到渗透、填充、压密，固结和加强附近土层等到作用， 密，水泥浆比重过大造成的。 ２．防治措施： （１）对于钢筋笼的下沉应根据规范和施工经 验，掌握好钢筋笼的标高位置，同时控制好混凝土坍落度，即调 整好压注水泥浆的比重； （２）对于钢筋笼上浮应调整好箍筋间 距，控制好粗骨料粒径不大于４０ｒａｍ，同时也应调整好压注水泥 浆的比重。 （六）断桩、夹层 由于提钻太快泵送砼跟不上提钻速度或者是相邻桩太近串孑Ｌ 造成。 １．防治措施： （１）保持砼灌注的连续性。可以采取加大砼 泵量，配备储料罐等措施； （２）严格控制提速，确保中心钻杆 内有０．１１１１ 以上的混凝土，如灌注过程中因意外原因造成灌注停 滞时间大于混凝土的初凝时间时，应重新成孑Ｌ灌桩。 （七）偏桩 一般有桩平移偏差和垂直度超标偏差两种。多由于场地原 因，桩机对位不仔细，地层原因使钻孔对钻杆跑偏等原因造成。 １．控制措施： （１）施工前清除地下障碍，平整压实场地以 防钻机偏斜； （２）放桩位时认真仔细，严格控制误差； （３桩 ３）机的水平度和垂直度在开钻前和钻进过程中注意检查复核。 三、结论 钻孔压浆灌注桩的施工应掌握两个原则：一是保证桩身质 量、满足单桩承载力的要求；二是创造一定的经济效益。钻孑Ｌ压 浆灌注桩的串通、渗透、填充、压密、固结等作用，对桩身质 量，满足单桩承载力的要求还是有一定的保证的，但是在一些渗 透能力特别强的土层，如细砂、中砂及砂卵石等，这时的水泥浆 压注量和稳压时间就有可能超过控制水泥浆压桩量和控制稳压时 间，桩身质量和单桩承载有保证了，却造成很大的浪费。所以在 桩身质量和单桩承载力有保证的情况下，控制好水泥浆压注量和 稳压时间，能有效降低工程造价，是钻孑Ｌ压浆灌注桩所有优点的 最好体现。 参考文献 ［１］季沧．江．上海地区钻孔灌注桩的未来Ⅱ】．上海地质，１９９９，２０（２）． 【２】楼晓明，陈强华，俞有炜．钻孔灌注桩承栽力异常现象分析卟 岩土工程学报。２００１，２３（５）． ［３１３／／￣基工程手册【Ｍ】．北京：中国建筑工业出版社，１９９５． ［４］楼晓明，戴仁厚，张一鸣．孔壁形状对钻孔灌注桩承载特性的 影响Ｕ１．工程勘察。１９９８，６（２）． 【５］舒翔，刘利民．施工因素对钻孔灌注桩承载力的影４￣ＩＪ］．施工 技术，２００３，２５（１）． 作者简介：蒙立新（１９６８－），男（瑶族），广西都安人。广西电力 工程建设公司工程师。 ＭＥＣ Ｉ ２０１０．０９（第２７期） １３７