钻孔浇注桩常见施工质量问题及防治措施

(包头铁路工程学校，内蒙古 包头 014040)
摘 要：文章从钻孔施工和水下混凝土灌注施工两个方面 对钻孔浇注桩可能产生的施工质量问题进行了说明，并提出了相应的防治措施。
关键词：钻孔浇注桩；防治措施
中图分类号：TU753.65  文献标识码：A  文章编号： 1007—6921(2009)03—0267—02

钻孔浇注桩基础适应性强，设备简单，便于操作，施工安全，可用于各种地层条件(如对一 般地层，可用正、反循环旋转钻施工，对卵漂石层，可采用冲击锥工艺钻孔)，而且钻孔浇 注桩可用于无水基础，也可用于水中基础，因此在各类建筑中都得到了广泛的应用。由于钻 孔浇注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收 ，施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造 成巨大经济损失和不良社会影响，所以必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常 出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。 
1 钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施
1.1 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。 

造成原因：埋设护筒的周围回填土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。 

防治措施：在埋设护筒时，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，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新 安装护筒。 
1.2 孔壁坍陷

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象 。
造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以 及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也 会引起孔壁坍陷。 

防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质 的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时 ，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩 短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3h，并控制混凝土的灌注时间，在保证施 工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。如孔口坍塌，则回填黏土，重埋护筒，重新钻孔；如 孔内坍塌，应查明坍孔原因、位置，然后进行处理。坍孔不严重时，可投入黏土加大泥浆的 比重，提高孔内水位继续钻进；坍孔严重时，以黏土、石子、片石混合，回填到高出坍塌部 位1～1.5m处，再施钻。 
1.3 缩颈

缩颈即孔径小于设计孔径的现象。 

造成原因：塑性土膨胀或地层受到重载影响。 

防治措施：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，则孔壁不会渗水，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，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法， 以扩大孔径。 
1.4 钻孔偏斜

即成孔后，桩孔出现较大垂直偏差或弯曲的现象。 

造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机移位，旋转钻机钻杆弯曲或钻杆接头不 直，钻头摆动偏向一边，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 探头石等情形，均会产生钻孔偏斜现象。 

防治措施：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≤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，钻速要打慢档。另外安装导 正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。发生钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次 ，以便削去硬土，以纠正孔形；如发生严重钻孔偏斜时，应回填进行修孔，必要时应反复几 次修孔。冲击法修孔，应回填硬质带棱角的石块，并应高出偏斜孔形以上0.5～1.0m，再用 小冲程冲击，以纠正孔形。用旋转式钻机钻孔时，可先用小钻头钻到底，再用大钻头钻孔， 可避免斜孔，保证孔形顺直。
1.5 桩底沉渣量过多

造成原因：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。 

防治措施：成孔后，钻头提高孔底10～20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于 30min。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。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。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对 接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。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30～40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管 一次埋入混凝土面以下1.0m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。 
2 水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
2.1 卡管

即在水中灌注混凝土时，无法继续进行的现象。 

造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料 粒径过大；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；导管进水 造成混凝土离析等。 

防治措施：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。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1/4，且应小于40mm.为改善混凝土的和易性和缓凝 ，水下混凝土宜掺外加剂。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。在混凝土浇筑过程中，混凝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。
2.2 钢筋笼上浮

即钢筋笼的位置高于设计位置的现象。 

造成原因：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，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于 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的握裹力，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的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。 

防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩 短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控 制导管埋深在1.5～20m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深， 当混凝土埋过钢筋笼底端2～3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的 埋置深度一般宜保持在2～4m，不宜＞5m和＜1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼 上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后 再进行浇注，上浮现象即可消失。 
2.3 断桩

即混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充，形成间断桩的现象。 

造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝 土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管 密封不良，冲洗液浸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，没有从导管内灌入，而采用 从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现 疏松、空洞的现象。 

防治措施：成孔后，必须认真清孔，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，坍落度损失应满足灌注要求。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 入，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。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，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。