1、钻孔灌注桩常见工程质量事故原因分析及预防措施【摘要】本文对钻孔灌注桩常见质量事故进行综合分析，根据质量事故的发生原因，提出了便于实施的防治方法 【关键字】钻孔灌注桩 质量事故 防治方法 砼强度 初灌砼量 孔底沉渣 一、 前言 钻孔灌注桩具有低噪音、小震动、无挤土，对周围环境及邻近建筑物影响小，能穿越各种复杂地层和形成较大的单桩承载力，适应各种地质条件和不同规模建筑物等优点，随着社会经济发展的需要，钻孔灌注桩的桩长和桩径不断增加，单桩承载力也越来越高。对于长桩、大桩，其施工难度大，易发生质量事故。因此，有必要对钻孔灌注桩的常见质量事故加以分析，找出质量事故发生的原因，研究相应对策，尽可能防止质量
2、事故发生。 二、孔口高程及钻孔深度的误差 1、 孔口高程的误差 孔口高程的误差主要有两方面，一是由于地质勘探完成后场地再次回填，计算孔口高程时疏忽引起的误差。二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积，地面不断升高，孔口高程发生变化造成的误差。其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程，每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。 2、 钻孔深度的误差 有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探，地面高程较低，当工程地质勘探采用相对高程时，施工应把高程换算一致，避免出现钻孔深度的误差。另外，孔深测量可采用丈量钻杆的方法，取钻头的 2/3长度处作为孔底终孔界面，也可采用测绳测定孔深，但用测绳测量时，须对策绳
3、进行校核，钻孔的终孔标准应按设计要求以桩端进入持力层深度为准或者以孔深及桩端进入持力层深度进行双控，不宜以单纯以固定孔深的方式终孔。因此，钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定，确定钻孔是否进入桩端持力层。 三、孔径误差 孔径误差或者是由于工人疏忽用错其他规格的钻头，或者是因钻头陈旧，磨损后直径偏小所致。对于桩径 8001200mm 的桩，钻头直径比设计桩径小 3050mm 是合理的。每根桩开孔时，合同双方的技术人员应验证钻头规格，实行签证手续。 四、钻孔垂直度不符合规范要求 造成钻孔垂直度不符合规范要求的主要原因如下： 1、场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降，导致钻孔偏
4、斜。 2、钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大，造成钻孔偏斜。 3、钻头翼板磨损不一，钻头受力不均，造成钻头偏离方向。 4、钻进遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成钻头偏离方向。 控制钻孔垂直度的主要技术措施为： 1、压实、平整施工场地。 2、安装钻机时应严格检查钻进的平整度和主动钻杆的垂直度，钻进过程应定时检查主动钻杆的垂直度，发现偏差应立即调整。 3、定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换。 4、在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进，应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜，应及时回填粘土，冲平后再低速低钻压钻进。 五、钻孔塌孔与缩径 钻孔灌注桩的塌孔与缩径从表面上看是两个相反
5、面，实际上产生的原因却基本相同。主要是地层复杂、钻进进尺过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注砼等原因所造成。 钻孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在 2 米/小时以内，泥浆性能主要控制其密度为 1.31.4g/cm3，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加粘土粉、烧碱、木质素的方法，改善泥浆的性能。没有特殊原因，钢筋笼安装后应立即灌注砼。 六、桩端持力层判别错误 持力层判别是钻孔桩成败的关键，现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层，判断比较容易，可根据地质资料的深度，结合现场取样进行综合判定。 对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩，判定岩层界面难度较大，
6、可采用以地质资料的深度为基础，结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定，必要时进行原位取芯验证。 七、孔底沉渣过厚或开灌前孔内泥浆含沙量过大 孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差，清孔无法达到设计要求外，还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度，首先需准确测量桩的终孔深度。在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔，有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时，前阶段应采用高粘度浓浆清孔，并加大泥浆泵的流量，使砂石粒能顺利地浮出孔口。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度，及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析，若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低，捞不到粗砂粒，或
7、后期把孔内泥浆密度降低后，孔底沉渣厚度增大较多。则说明前期清孔时泥浆的粘度和稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里，没有真正达到清孔的目的，施工时应特别注意这种情况。 八、水下砼灌注和桩身砼质量问题 砼配制质量关系到砼灌注过程是否顺利和桩身砼质量两大方面。要配制出高质量的砼，首先要设计好配合比和做好现场试配工作，采用高标号水泥时，应注意砼的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时添加砼缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比（特别是水灰比）和搅拌时间。 1、初灌时埋管深度达不到规范值 我国规范规定，灌注导管底端至孔底的距离应为 300500mm，初灌时导管埋深应800mm。在计算砼的初灌量时，个别施工单位
8、只计算了1.3m 桩长所需的砼量，漏算导管内积存的砼量，初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。另一方面，施工单位准备的导管长度规格太少，安装导管时配管困难，有时导管低至孔底的距离偏大，而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班，形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。 2、灌注砼过程钢筋笼上浮 引起灌注砼过程钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面： （1） 、砼初凝和终凝时间太短，使孔内砼过早结块，当砼面上升至钢筋笼底时，砼结块托起钢筋笼。 （2） 、清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上，形成较密实的砂层，并随孔内砼逐渐升高，当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。 3、桩身砼加
9、渣或断桩 引起桩身砼夹泥或断桩的原因主要有如下四方面： （1） 、初灌砼量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有入砼内。 （2） 、砼灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出砼面。 （3） 、砼初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使砼上部结块，造成桩身砼夹渣。 （4） 、清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，砼灌注过程中砂粒回沉在砼面上，形成沉积砂层，阻碍砼的正常上升，当砼冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入砼内。 导管的埋管深度宜控制在 26 米之间，若灌注顺利，孔口泥浆返出正常，则可适当增大埋管深度，以提高灌注速度，缩短单桩的砼灌注时间。砼灌注过程拔管应有专人负责指挥，并分别采用理论灌入量计算孔内
10、砼面和重锤实测孔内砼面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋管深度2 米。单桩砼灌注时间宜控制在 1.5 倍砼初凝时间内。 4、桩顶砼不密实或强度达不到设计要求 桩顶砼不密实或强度达不到设计要求，其主要原因是超灌高度不够、砼浮浆太多、孔内砼面测定不准。 对于桩径1000mm 的桩，超灌高度不小于桩长的 4%。对于桩径1000mm 的桩，超灌高度不小于桩长的 5%。在灌注最后阶段，孔内砼面测定应采用硬杆筒式取样法测定。 九、结语 引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多，各个环节都可能会出现重大质量事故。因此，在桩基工程开工前应做好各项准备工作，实行会审和技术交底制度，做好现场试桩工作。施工过程抓好泥浆和砼质量，详细做好各项施工记录，牢牢把好钻孔、清孔和砼灌注等关键工序的质量关，是防止质量事故发生的行之有效的措施。
