1、1关于钻孔灌注桩质量通病的成因与预防研究摘要:钻孔灌注桩在基加固工程中得到广泛地应用,但由于钻孔灌注桩的施工环节较多,技术要求高,工艺较复杂,需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注,无法直观的对质量进行控制，人为因素的影响较大，很容易出现一些质量病害,危及桩基工程的安全质量。本文简单阐述了钻孔灌注桩质量通病的成因与预防研究 关键词：灌注桩质量通病；成因分析；预防 Abstract: bored pile in foundation reinforcement engineering has been widely applied, but due to the constr
2、uction of bored pile of complex process, high technical requirements, process more complex, need in a short period of time to quickly complete the underwater concrete perfusion of concealed works, not straight view on quality control, human factors the impact is bigger, is easy to appear in a number
3、 of quality defects, endanger the safety and quality of pile foundation engineering. This paper briefly introduces the common quality defects of bored pile causes and prevention research Key words: pile quality common failing prevention; cause 2analysis; 中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012 钻
4、孔灌注桩有许多优点，在当前的工程中应用非常广泛但由于钻孔灌注桩施工环节多，各种因素的干扰和制约多，并且随着社会经济发展的需要，钻孔灌注桩桩长、桩径、单桩承载力都在不断增加，这些因素导致了塌孔、缩径、断桩、承载力不足等问题时有发生，一旦造成质量事故，后续处理难度大，费用高，直接影响到工程造价、工期和施工安全。因此，严格全面控制钻孔灌注桩桩基质量是关键。1 钻孔灌注桩质量通病 在施工过程中，钻孔灌注桩桩基质量受到勘察、设计、施工等种种因素的制约影响，施工过程往往会出现一些意外或问题，从而造成成桩质量缺陷，钻孔灌注桩常见的质量通病钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候,以桩顶位置所受的压力最大,下部承受
5、的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反，往往是上部混凝土的强度低,中下段混凝土的强度高，若不严格控制，容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外,还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷,造成桩基承载力的下降,影响到工程结构的安全。钻孔灌注桩桩基施工中的质量问题主要有“下几类：即单桩承载力达不到设计要求；钻孔灌注桩塌孔或缩径；发生断桩事故；钢筋笼上浮，钢筋错位变形严重等：灌注混凝土施工质量失控，包括沉渣超厚、3桩身空洞、蜂窝、夹泥等。 2 钻孔灌注桩质量通病的成因 2.1 单桩承载力达不到要求 用导管灌注的水下混凝土自下而上顶升，先灌人的混凝土
6、顶升于孔的上面，在实际施工过程中，我们很难达到施工规范的要求而将淤泥彻底清除，在浇灌第一斗混凝土时，混凝土中可能会混入淤泥，这样导致了桩上段强度低的情况；同时，由于导管插入混凝土过深，会在孔体深部沉积较多的骨料，这也是导致桩体上部强度较低的主要原因。 2.2 塌孔或缩径 造成塌孔或缩径的原因从本质上来讲都是由于底层复杂、进尺过快、空钻时间过长、土质松散、泥浆护壁不好、成孔后放置时间和灌注时间过长引起。 2.3 钢筋笼上浮 钢筋笼放置的初始位置过高，混凝土灌注的速度过快此时混凝土的冲力造成钢筋笼被混凝土拖顶上升；导管底和钢筋笼底距离较近，若此时提升导管，导管底在钢筋笼以下不足 l 5m 或以上不
7、足 1m 时，混凝土从导管底往上翻时带动钢筋笼上浮；上层混凝土因浇注时间较长，已在表面形成硬壳，若此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土将带动钢筋笼上浮。 2.4 断桩 断桩多为各种质量事故的次生结果。混凝上拌和物发生分离、堵管、卡导、严重坍孔，部会演变为桩身严重夹泥和中断；此外由于清孔不4彻底或过长的灌注时间导致首批混凝土已初凝，续灌的混凝土冲破顶层与泥浆相混、导管进水等原因，会导致两层混凝土甚至整条桩中夹有泥浆渣土，进而导致断桩事故。 2.5 桩体空洞、蜂窝、夹泥 导管插入混凝土内l 5m，混凝土以摊铺式而不是顶升式的上升，导致泥浆、泥块容易混入混凝土；桩身直径设计过小，孔壁限制了混
8、凝土上翻；混凝土本身流动性、初凝时间、黏聚性掌握不好，都会导致桩体空洞、蜂窝、夹泥甚至断桩的质量缺陷。 3 钻孔灌注桩质量通病的预防 3.1 详细收集工程地质资料做好钻孔灌注桩施工准备工作 保证勘察报告所提供的地层剖面、地基承载力等地质信息与实际情况相符，桩基及施工工艺与地质条件相适应。做好钻孔前的准备工作，如布设施工场地，桩位放样，设置供电及供水系统、准备钻孔机具、制作护筒、钻孔架、泥浆等。工程施工前，应先做 2 个以上的试成桩，目的是核对地质资料，所选设备、机具、工艺方法等是否合适，成孔结束后应检验孔径、垂直度、孔壁稳定和沉淤等。 3.2 桩上段强度的保证措施 通过桩径和桩底的深度计算出第
9、一斗混凝士的准确体积，一般可按桩身的设计体积的 10加以控制；控制成桩高度高出设计桩顶标高 o 5 l om；要保证凿去高出部分后剩余部分投有浮浆和夹泥；导管插入混凝土内的长度保持在 26m 范围内，如桩长增加可使长度相应有所增加。 3.3 桩身质量的保证方法 5(1)钻杆使用之前应先检查一遍，及时发现并凋直变形部位，变形大的弃之不用，钻孔过程中遇到地下障碍物时应清障，遇到软硬土层交接处应降低成孔速度； (2)护壁用的泥浆是否符合护壁要求，施工过程中，应定期检测泥浆的相对密度、黏度、含砂率和胶体率等指标，尤其是混凝土灌注前的一段时间里，孔壁的稳定性必须绝对保证，避免孔壁塌落或缩径现象出现。(3
10、)钢筋笼初始位置应定位准确，尽量使钢筋笼中心线与孔位中心重合并与孔口固定牢固；在钢筋笼吊放入孔过程中不得碰撞孔壁；适当减少钢筋笼下端的箍筋数量；当导管底口低于钢筋笼底部 3m 至高于钢筋笼底 1m 之间，应放慢灌注速度： (4)为保证孔底沉渣厚度达标，钻孔到设计持力层以后，要采用循环稀释的方法来降低泥浆的相对密度，以清除混悬于泥浆中的砂子、石渣，还要使用真空泵吸走端部沉渣；下完钢筋笼后检查沉渣量必要时行二次清孔；灌注混凝土时保证足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下 l 0m 以上，利用这种混凝土的巨大冲击力溅除沉渣； (5)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
11、证顺利排出； 4 混凝土灌注施工的技术要点 混凝土灌注为水下施工，隐蔽性强，因此必须着重控制水下混凝土的浇注质量。严格按操作规程施工。完成钻孔到混凝土浇灌过程时间要紧凑，不宜过长灌注过程要连续、快速，混凝土的浆体浓度要恰当，6准备灌注的混凝土浇灌量不得低于设计值；确保灌注混凝土过程中的水、电供应；确保导管的密封性，经常地略微提升导管，以使混凝土均匀注人，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。 4.1 桩上段强度的保证措施 为保证桩上段强度达到要求，应从下述几方面采取相应的质量保证措施： （1）依据桩径和桩底的浓度，正确确定出第一斗混凝土的体积，一般可取 1.52.0m
12、3，也可以按桩身的设计体积的 10%加以控制。 （2）成桩质量与桩身的浇注高度有关，一般控制成桩高度高出设计桩顶标高 0.51.0m。待凿去高出部分的混凝土后，剩余部分不应有浮浆和夹泥，混凝土标号应符合设计要求，否则要返工重浇。 （3）导管插入混凝土内的长度应适宜，一般为 26m，长桩可相应有所增加。 4.2 桩身质量的保证措施 （1）工程施工前，应先做 2 个以上的试验钻孔，通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标，用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时，孔壁的稳定时间应12 小时，检测数目2 个。对一些重要工程，可视情况相应增加测径数量。 （2）护壁用的泥浆应满足
13、护壁要求，液面需高于地下水位 0.5m 以上，有条件时，以高于地下水位 2m 以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大，则不仅护壁性能差，而且因其容重较大，势必产生沉淀速度过7快的问题。一般来讲，当在黏土或亚黏土中成孔时，可注入清水以原土造浆护壁，控制排碴泥浆的相对密度在 1.11.2 之间；当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时，应控制泥浆的相对密度在 1.11.3 之间；在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时，应控制泥浆的相对密度在 1.31.5之间。施工过程中，应经常测定泥浆的相对密度、黏度、含砂率和胶体率等指标，使浇注前孔底 500mm 以内泥浆的相对密度1.25，含砂率8%，黏度28Pa.s。
14、对一些直径1m 的小直径桩，即使在泥浆停止循环期间，也要使孔内保持合理的泥浆液面。 （3）在混凝土灌注前的一段时间里，须保证孔壁的稳定性。要保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求（端承桩50mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩100mm、摩擦桩300mm） ，以免影响桩的承载力。钻孔到设计持力层以后，要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度，以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。除此之外，还要使用真实泵通过管道伸向桩底吸走端部沉渣，要求严格时，在安放钢筋笼后、下放导管之前仍要进行吸渣处理。总之，钻孔灌注桩是一个优点很多、应用广泛的技术，但由于施工过程中多种因素的干扰会造成各种质量通病，我们通过加强现场的施工管理，加强各个施工环节质量监测，制定各种预防措施，钻孔灌注桩的施工质量就能得到保证，对于今后施工具有较好的指导意义。 参考文献： 张加为，建筑地基基础设计规范【J北京，中国建筑工业出版社2011、7 8王洁莲浅设防洪堤工程的灌注桩施工技术【U】现代物业，2012、10 张晓美，钻孔灌注桩施工质量控制探讨，安徽建筑，2012、11 作者简介：赵向阳， （1969、3）男，汉族，安徽淮北人，大学本科，主要从事地基与基础工程施工管理工作。
