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钻孔灌注桩施工中常见质量问题及防治措施

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：戴顺侠

[导读] 摘要：钻孔灌注桩是桥梁工程施工中的核心技术之一，其质量的好坏直接影响整个工程质量，一直是业内人士关注的重点，但其隐蔽性大、工艺复杂，施工中若没有对施工技术合理运用，很容易出现质量问题，造成极大的经济损失和工期延误，因此要高度重视，深入研究钻孔灌注桩施工工艺，加强技术管理，确保钻孔灌注桩的质量，减少和避免施工质量问题的发生。

        温州交通建设集团有限公司浙江省温州市 325000
        摘要：钻孔灌注桩是桥梁工程施工中的核心技术之一，其质量的好坏直接影响整个工程质量，一直是业内人士关注的重点，但其隐蔽性大、工艺复杂，施工中若没有对施工技术合理运用，很容易出现质量问题，造成极大的经济损失和工期延误，因此要高度重视，深入研究钻孔灌注桩施工工艺，加强技术管理，确保钻孔灌注桩的质量，减少和避免施工质量问题的发生。
        关键词：钻孔灌注桩；质量问题；防治措施
        1钻孔灌注桩概述
        钻孔灌注桩承载力大、地质适应性强，具有较好的稳定性等优势，在建筑施工中得到了普遍的应用。因为钻孔灌注桩是隐蔽工程，施工工艺繁琐，在施工期间极有可能发生桩位偏差、孔底沉渣多等情况，这样一来就会引发质量问题。所以对于施工单位来讲，一定要创建出一套科学合理的防治策略。钻孔灌注桩具有较多的种类，其中比较常用的包括泥浆护壁钻孔灌注桩、干作业法钻孔灌注桩等，前者是在施工中经常使用的桩基础形式。泥浆护壁法钻孔灌注是在泥浆护壁条件下，采用机械钻进产生桩孔，并运用导管法灌注水下混凝土的施工方法。
        2施工中常见质量问题
        2.1孔壁塌陷
        孔壁塌陷的原因很多，主要是遇到不良地质条件，例如松散粉土或者流沙；泥浆黏度太低，护壁不好；护筒埋设较浅，周围填土未密实；清孔后未及时灌注混凝土或灌注时间过长同样也会引起孔壁塌陷。
        2.2缩径
        缩径是指桩基的实际桩径没有达到设计要求。缩径会减弱桩的竖向承载力，必须采取控制措施。软塑性土层遇水很容易压缩、膨胀，造成缩孔。遇软土层或塑性土层钻进时，应注意地下水位的影响。钻头磨损过快，未及时补焊，也会造成缩孔。
        2.3钻孔偏斜
        钻孔偏斜是指钻孔施工过程中的实际空间位置偏离设计空间位置，即偏离设计轴线。主要原因包括：（1）地质因素，软硬土层不均，致使钻头受力不均而造成钻头偏离，例如遇到倾斜的岩面、孤石、卵砾石层等。（2）钻杆弯曲、钻杆接头松动，致使钻头晃动范围较大而造成钻孔偏斜。（3）钻机安装不符合规范要求，安装后未使钻机处于水平位置或者施工场地整平压实不彻底，施工中钻机发生不均匀沉降导致钻孔偏斜。
        2.4钢筋笼上浮
        在钻孔灌注桩施工过程中，灌注混凝土时钢筋笼上浮现象很常见。出现这种情况，主要是因为：（1）钢筋笼所处的位置太高，混凝土无法进行较大范围的流动，导管埋设在混凝土较深的位置当中，钢筋笼被混凝土拖顶上升。（2）在混凝土灌注到钢筋笼后，如果此时导管地段和钢筋笼只有1m的距离，浇筑的混凝土从导管溢出后会形成非常大的冲击力，这样就会导致钢筋笼上浮。（3）当混凝土灌注过钢筋笼，同时导管埋深比较大的情况下，此时如果对混凝土浇筑过长的时间，就会在其表面产生硬壳，而且还会和钢筋笼形成一定的握裹力，要是在这个时候导管底端没有在第一时间和钢筋笼底部进行衔接，那么混凝土在从导管流出以后，导管就会以非常快的速度往上顶升，这样一来也会让钢筋笼上升。
        2.5断桩
        断桩是指钻孔灌注桩成桩后，经检测桩身存在夹泥层，导致混凝土发生变质或截面积受损，使得桩的承载力达不到设计要求。发生断桩的后果非常严重，产生断桩的主要原因是：（1）混凝土坍落度不满足要求或混凝土发生离析，造成混凝土堵塞导管后不能在混凝土初凝前疏通，提起导管后形成断桩。（2）计算错误造成初灌量不足，致使初灌后混凝土没有将导管埋住，导管在初灌混凝土上方，造成断桩。（3）由于计算错误，造成导管提拔距离过大，致使导管底口超出混凝土灌注面，泥浆进入导管底口和混凝土面之中，造成断桩。（4）混凝土整体灌注时间超过混凝土初凝时间或灌注时因故导致灌注中断，中断时间超过初凝时间，造成桩身混凝土夹渣。

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        3防治措施
        3.1孔壁塌陷的防治措施
        （1）根据施工所在地质的实际状况来有针对性地选用成孔方式。（2）在松散易坍的土层里，要合理地埋入护筒，采用黏土密实封护筒的周围，并使用质量符合要求的泥浆，来合理提升泥浆的比重和粘度，而且护筒中泥浆水位要超出地下水位。（3）在吊装钢筋笼的过程中，要避免发生变形的情况，安装钢筋笼期间要提升焊接的速度，尽量减短沉放的时间。（4）在成孔之后，待灌时间不要超过3h，同时要在确保施工质量的状况下，尽可能减短灌注的时间。
        3.2缩径的防治措施
        钻孔前应详细研究地质钻探资料，根据地质资料和钻井中的土质变化，采用较大的泥浆比重，缓慢钻进；地下水量较大时，要及时加浓泥浆；有软素土时，采用失水率小的优质泥浆回避。经常检查钻具尺寸，及时补焊或更换磨损的硬质合金。当出现缩孔时，采用钻具上、下反复扫孔，将孔径扩大至设计桩径。
        3.3钻孔偏斜的防治措施
        （1）提升技术管理的水平，降低人为操作失误的概率，在进行放样和对机械进行定位的过程中，要利用技术参数来进行校核。（2）对于土质情况不是很理想的地层，在钻速上要慢一些，不要贸然快进。如果在地质不均匀的地层进行钻孔，最好采用钻杆刚度强的钻机。（3）在还没有进行钻孔的时候，要对场地进行整理。在安设钻机的过程中，钻架上吊滑轮要和钻盘中心处在相同的轴线当中，钻杆所处方位的偏差不要超过20cm，另外对导正装置进行安设能够避免偏斜的情况发生。（4）在钻孔的过程中，如果处于松散易坍地层的话，则要尽量对地层进行稳固，钻速要尽量慢一些，同时还要认真观测钻杆角度以及桩位偏差。（5）面对经常发生的偏斜情况，最好使用钻头来不断地扫钻，以清除硬土，要是没有取得理想的效果，那么最好要在回填黏土至高出偏空处0.5m以上重新钻。
        3.4钢筋笼上浮的防治措施
        （1）要准确地设置钢筋笼的位置，然后和孔口进行固定。（2）减少混凝土灌注的时间，并放入适量的外加剂，避免混凝土顶层渗入到钢筋笼期间降低流动性。（3）在对混凝土进行灌注期间，要对混凝土灌注的标高和导管埋深的情况做好充分的了解，如果混凝土顶面和钢筋骨架底部的距离有1m，应放慢对混凝土的灌注速度，在混凝土达到钢筋笼终端4m的情况下，要马上把导管提升到钢筋笼底部2m以上，之后再采用标准的灌注速度。（4）导管埋入混凝土的深度要控制在2～4m，不要超过5m，也不能够低于1m。（5）在钢筋笼上浮以后，要马上终止对混凝土的灌注，然后精准地运算导管的埋深，以及混凝土浇筑标高，在导管得到提升以后才可以做浇筑施工，这样一来就能够避免上浮情况的发生。
        3.5断桩的防治措施
        必须高度重视断桩的防治措施，施工中应避免断桩的发生，坚持预防为主。可以采取以下防治措施：（1）灌注混凝土使用的导管要先做检漏和抗拉力试验，保证导管不发生渗漏。选用的导管直径应根据不同的桩径和最大石料粒径确定。（2）施工前对施工技术人员进行专项培训，增强质量意识责任担当。测量技术人员认真核对测量数据，准确计算导管埋深，合理控制导管提拔距离，导管埋深控制在2～6m，严格按施工技术规范施工。（3）严格控制混凝土配合比，保证混凝土坍落度在合理范围，确保施工时混凝土连续灌注，若灌注时间过长或混凝土灌注时因意外发生中断，可在混凝土中加入缓凝减水剂，以防先期灌注的混凝土达到初凝状态而堵塞导管。（4）钢筋笼在焊接时要保证焊口平顺，以防钢筋笼卡住导管。当钢筋笼卡住导管后，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。
        结语
        总之，针对钻孔灌注桩施工中常见质量问题，管理人员要切实加强质量意识和责任担当，施工前要对施工人员进行专项施工技术培训，提高施工技术人员专业水平，施工中严格按施工技术规范操作，加强现场管理和过程监督，最大限度防止钻孔灌注桩质量问题的发生。
        参考文献
        [1]褚尚武.桥梁钻孔灌注桩施工中常见质量问题及预防措施[J].中国新技术新产品,2018(10):115-116.
        [2]王海洋.钻孔灌注桩施工中常见的质量问题[J].交通世界(运输.车辆),2013(09):212-214.
        [3]周波.浅谈钻孔灌注桩在桥梁施工中常见质量问题的防治[J].安徽建筑,2010,17(04):94-95+120.