科技信息 工程技术 ｉ／ｉ￣ｌＬ灌注桩施工巾窨易出坝昀问题及处理方法 果洛藏族自治州公路桥梁工程公司 祁生春 ［摘要］钻孔灌注桩是工程中常用的基础形式，其成桩质量对工程安全有着至关重要的作用，在钻孔灌注桩施工中，由于控制不严、 操作不当、地质条件的特殊性等原因，易造成施工质量缺陷。本文根据钻孔灌注桩施工经验，提出了对钻孔灌注桩施工中存在的质 量问题及处理方法。 ［关键词］钻孔灌注桩 工程质量 处理方法 引言 桥梁的桩基础根据施工方法的不同可分为：沉人桩、钻孔桩、挖孑Ｌ 桩，而钻孔桩则是桥梁桩基础中比较常见的一种施工方法。而钻孔桩的 施工在施工过程中受到的因素比较多，容易产生断桩等施工通病。本文 结合多年来的工程施工实践，分析了钻孑Ｌ桩钻孑Ｌ及混凝土灌注过程中 遇到的一些问题，分析了产生问题的原因，总结出了一些规律和防治措 施，为今后的施工起到一些帮助。钻孑Ｌ灌注桩是建筑方面广泛应用的一 种基础形式，具有适应性强、施工操作简单，设备投人不大等优点。但是 由于钻孑Ｌ灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直 接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，所以它又是最容易出现质量 问题的一种基础形式。 一、钻孔过程中出现的问题及处理 ｌ、偏斜孔 由于钻机在安装时没有支撑好以及桩孔地质构造不均匀，土层成 斜状分部或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形，从而引起钻机整 体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏斜孔。 处理方法：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时 要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于 ２０ｃｍ。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不 均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打满档。另外安装导正装置 也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜视，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０．５ｃｍ以上，重新钻进。 ２、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 Ｌ偏斜，甚至无法施工。造成原因埋设护筒的周围土不密实，或护筒水 位差太大，或钻头起落时碰撞。 处理方法：在埋简时，坑底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，使护筒内保持１．０～１．５ｍ的水头高度。钻头 起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孑Ｌ，用粘土在 四周填实加固，若护筒严重下沉或位移时，则应重新安装护筒。 ３、坍孔 各种钻孑Ｌ方法都可能发生坍孑Ｌ事故，坍孑Ｌ的表征是孔内水位突然 下降，孔内冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著 增加等。 坍孔原因：泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使 孔壁未形成坚实泥皮；由于出渣后未及时补充泥浆（或水），或河水上 涨，或孔内出现承压水，或钻机通过砂砾等强透水层，孔内水流失等造 成孔内水头高度不够，对孑Ｌ壁压力过小；护筒埋置太浅，下端孔口漏水， 坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软，或钻机直接接触在护筒上，由于振 动使孔口坍塌，扩展成较大坍孔；在松软砂层中钻进进尺太快；提出钻 锥钻进，转速太快，空转时间长；冲击（抓）锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁， 或爆破处理孑Ｌ内孤石、探头石、炸药量过大，造成过大振动；水头过高， 使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降 低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆（或水），使孔内水位低于 地下水位；清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孑Ｌ壁，清孔时间过久或清 孔后停顿时间过长；吊人钢筋骨架时碰撞孔壁等。由于清孔不干净或 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，未对准孑Ｌ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。 ４、缩颈 缩颈即孔径小于设计孔径，是钻孔灌注桩最常见的质量问题。 处理方法：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快 成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孑Ｌ壁不会渗水，亦不会 引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进货起钻石 起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。 ５、卡钻 钻孑Ｌ经过岩层分界面时相邻岩层强度较大、操作中未及时根据地 质情况调整钻头的行程等原因引起“卡钻”现象。造成原因：因钻头穿过 岩层突变导致卡钻或由于机械故障导致钻头在浓泥浆中停留时间过长 造成钻头无法正常提升。 处理方法：由于钻头穿过岩层突变处引起的卡钻采用水下爆破的 方法进行处理，因在浓泥浆中停留时间过长引起的钻头无法正常提升 的现象采用高压水管置换泥浆的方法处理。 二、水下混凝土灌注中出现的问题及处理 １、卡管 卡管现在也是诱发断桩的重要因素之一。由于人工配料（有的机械 配料不及时校核）随意性大，造成混凝土配合比在执行过程中的误差 ２８４．．．—— 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阻塞导管，这样都会导致卡 管事故，造成断桩。 处理方法：严格控制混凝土配合比，在混泥土灌注时，应加强对混 泥土搅拌时间和混泥土坍落度的控制。水下混泥土必须具备良好的和 易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为１８－２２ｃｍ，粗骨料的最大 粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的四分之一，且应小于 ４０ｍｍ。为改善混泥土的和易性和缓凝，水下混泥土宜渗外加剂。应确保 导管连接部位的密封性，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。在混泥土浇筑过程中，混泥土应缓缓倒入 漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控 机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。 ２、钢筋笼上浮、变形、散架 在灌注混凝土的过程中，混凝土的浮力会使钢筋笼升高上浮，易使 钢筋压曲变形，甚至散架，从而导致孔壁坍塌，影响成桩质量，为避免桩 身施工缺陷。 处理方法：加强钢筋笼制作质量，钢筋笼应捍接牢固，使用规格合 适的加强箍，如钢筋笼主筋数量较多，应增大加强箍的规格。当桩的直 径较大，而钢筋笼相对较短时，可用钢管套住主筋，固定钢筋笼顶端。灌 注砼时，当上升的砼面接近于钢筋笼底端时，一方面应放慢速度，另一 方面应控制适当的导管埋置深度，使钢筋笼底端被逐步埋人砼。提高灌 注速度，保证接触钢筋笼底端的砼有良好的流动性，减少埋人阻力，当 钢筋笼有三分之一长被埋人砼中时，可恢复正常灌注速度。 ３、导管进水 导管进水造成混泥土离析、流动等质量事故，在桩身留下致命的质 量隐患。 处理方法：在浇注混泥土过程中，由于过量上提导管，使接头部分 产生漏水等情况。浇注混泥土之前，若发现导管口出现漏水现象时，应 立即提起导管进行检查，对漏水部位进行严格的防水处理后，在重新放 入桩孔中，浇注混泥土。在任何情况下，都应该尽可能的将导管底部深 深的埋在混泥土中，当发现导管上期明显过量时，应迅速将导管插到混 泥土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽出之后， 再继续浇注混泥土。 ４、断桩 混泥土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间 断桩。由于导管低端距孑Ｌ底过远，混泥土被冲洗液稀释，使水灰比增大， 造成混泥土不凝固，形成混泥土桩体育基岩之间被不凝固的混泥土填 充；受地下水活动的影响或道光密封不良，冲洗液侵入混凝土水灰比增 大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升 和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身 中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从 导管内输入，而采用从孔口直接倒人的办法灌注混凝土，产生混凝土离 析造成凝固后不密实坚硬，个别孔断出现疏松、空洞的现象。 ５、处理方法 成孔后，必须认真清孑Ｌ，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据 孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范 规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌 注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深， 提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合 比，混凝土应有良好的和易性和流动性，应满足灌注要求。在地下水活 动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混 凝土。灌注混凝土应从导管内灌人，要求灌注过程连续、快速，准备灌注 的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。绑扎水泥隔 水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌人量的多少而定，严防断裂。确保导 管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定， 切勿起拔过多。灌注桩质量事故引发的后果相当严重，因此施工单位在 施工中应加强管理、协调，制定并监督岗位责任制的落实，采取科学的 施工方案，尽最大努力杜绝事故的发生，只有这样，才能避免质量事故 或把质量事故降低到最小限度。 结语 由于钻孔灌注桩在施工过程中工序复杂，随时都有可能出现各种 质量问题，这就要求施工人员及质检人员，要认真执行桥涵规范及质量 评定标准。在施工准备阶段及施工过程中，对每道施工工序要严格把 关。采取积极有效的控制措施，对于不符合规定的工序进行返工直至合 格，未经检验合格时不允许进行下道工序。只有对施工的全面质量控 制，严格各道施工工序的质量管理，才能保证施工过程的质量安全。