钻孔灌注桩施工中的质量问题及预防措施浅析
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钻孔灌注桩施工中的质量问题及预防措施浅析
米永超
【摘要】钻孔灌注桩在各种工程基础中应用广泛，但由于其施工程序和质量控制同一般混凝土浇筑不同，故影响灌注桩施工质量因素较多，分析影响钻孔灌注桩施工的质量因素，并提出桩身质量
问题的技术措施。
【关键词】钻孔灌注桩；施工；质量；防治
我国幅员辽阔，地层地质条件复杂多变，近二十年建筑、道桥、港口桩基础工程建筑规模十分巨大，钻孔灌注桩是其中的主体。
因此，各类灌注桩的成孔成桩技术发展迅速，该工艺在施工过程中具有低噪音、震动小，能承担较大的承载力，适应各种地质条件等优点。
但由于钻孔灌注桩的施工环节较多，技术要求比较高，需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土的施工，由于无法直接对施工质量进行控制，人为因素的影响较大，若稍有疏忽，很容易出现一些质量问题。
发生质量事故后，加固处理难度大，且费用较高。
因此，本文对钻孔灌注桩的施工中经常出现的质量问题加以分析，提出相应的施工技术对策。
尽可能防止质量问题发生。
1、钻孔灌注桩施工中的质量问题分析
(1) 钻孔深度、垂直度不合格
桩身没按设计要求钻到位，由于钻机定位不准，造成桩孔倾斜等。
(2) 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面，实际上产的原因却基本相同。
主要是地层复杂、钻进进尺过快、护壁泥浆性能较差、成孔后放置时间过长没有及时灌注砼等原因所造成。
(3) 桩端持力层判别错误
持力层判别是钻孔桩成败的关键，现场施工中的技术人员必须予足够的重视。
(4) 初灌时埋管深度未达到规范值
规范规定，灌注导管底端至孔底的距离应为300~500mm，初灌时导管埋深应≥800mm。
在计算砼的初灌量时,个别施工单位只计算了1.3m桩长所需的砼量。
漏算了导管内积存的砼量，初灌量不足造成埋管深度达不到规范值。
另外，有时导管低至孔底的距离偏大，形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。
(5) 灌注砼时堵管
灌注砼时发生堵管主要由灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的准备时间太长、隔水栓不规范、砼配制质量差、灌注过程灌注导管埋深过大等原因引起。
(6) 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砼灌注至钢筋笼底部时，灌注速度太快，造成钢筋笼上浮。
(7) 桩身砼强度低
桩身砼强度低或砼离析的主要原因是施工现场砼配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。
(8) 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施工要求，其主要原因是超灌高度不够、砼浮浆太多、孔内砼面测定不准等原因造成的。
2、钻孔灌注桩施工的质量保证措施
(1) 在桩机就位后及时复核护筒的高度并作好记录，以便在成孔后根据护筒的高度来校验成孔达到的深度。
为了保证成孔的垂直精度满足设计要求，应使桩机稳固，并经常校核钻架的垂直度。
并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。
(2) 钻孔灌注桩成孔速度应控制在合适范围内，泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3、粘度为20~30s、含砂率≤6％，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。
(3) 桩端持力层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。
桩端持力层对于强风化岩或中风化岩的桩，判定岩层界面难度较大，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。
(4) 计算好初灌砼量，根据设计桩径、导管管径、导管安装长度、孔内泥浆密度进行计算，保证砼的初灌量满足施工要求。
(5) 灌注导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查．检查项目主要有灌注导管是否存在小孔洞和裂缝、灌注导管的接头是否密封、灌注导管的厚度是否合格。
必要时采用试拼装压水的方法检查导管是否破漏。
灌注导管底部至孔底的距离应为300～500mm。
在灌浆设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。
完成第二次清孔后．应立即开始灌注砼。
若因故推迟灌注砼，应重新进行清孔。
否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导致隔水栓无法排出导管外而发生堵管事故。
(6) 钢筋笼吊放时在钢筋笼顶焊一根钢筋露出泥浆面，随时监测钢筋笼是否发生上浮，若发生钢筋笼上浮，应立即查明原因，采取相应措施，防止事故出现。
(7) 严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。
(8) 钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度。
因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整。
为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填人原始记录和制作试件。
(9) 为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，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。
因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。
导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m，不宜大于5m和小于1 m，严禁把导管底端提出混凝土面。
当灌注至距桩顶标高8m~10m时，应及时将坍落度调小，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。
在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。
3、混凝土灌注施工的技术要点
因为水下混凝土施工的隐蔽性强，很容易产生松散、离析、缩颈等混凝土质量缺陷，因此，必须着重控制水下混凝土的浇注质量，包括选好原材料、做好配合比、改进工机具、严格按操作规程施工等方面。
(1) 完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑，不宜过长。
混凝土的浆体浓度要恰当，浇灌量不得低于设计值，不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。
(2) 导管口距孔底要保持400mm左右的距离、旋转时要精确测量，反复校核当球塞被压出导管并灌下一定数量的混凝土后，应将导管缓慢下降100~200mm，使灌注初期导管被混凝土埋入的深度尽可能加大，以保证底层的混凝土质量。
(3) 在灌注过程中，要严格把握施工进度和时问，经常地略微提升导管，以使混凝土均匀注入。
导管埋人混凝土的深度一般控制在1~3m之间且不得< l m，每间隔15~20min，要对混凝土面和导管沉入深度进行测量和校核。
(4) 若施工过程中发生了混凝土堵塞导管的现象，要分清原因有针对性地加以解决，切莫只是靠提管来消除堵塞。
4、结束语
为了提高钻孔灌注桩的施工质量，必须认真分析灌注桩施工过程中可能出现的质量问题，并结合工程的实际情况，选择适宜的防治措施。
同时，应编制有针对性、可行性和指导性的专项施工方案来指导施工。
只要我们切实加强质量管理意识，严格按照施工技术规范执行，不断提高施工技术和管理水平，以防为主，对灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检查，发现问题及时采取合理措施及时补救，才能确保施工质量。
