桥梁钻孔灌注桩施工常见质量缺陷处理及预防措施

桥梁钻孔灌注桩施工常见质量缺陷处理及预防措施桥梁钻孔灌注桩施工技术，对于广大桥梁建设者来说，不是什么新技术，但是纵观近年来的一些施工，总会出现一些质量缺陷。

在今后的施工中，我们如何对缺陷进行处理并加以预防，是我们必须解决的一个重要课题。

下面，我根据近年来的施工理论和经验总结，对桥梁钻孔灌注桩施工常见质量缺陷的处理及预防措施，谈几点见解。

一、桥梁钻孔灌注桩主要质量缺陷的常用处理方法钻孔桩灌注桩成桩后质量缺陷主要有压浆补强法、桩身搭接法、重新成桩法和补加新桩法等1、接桩法。

处理浅层处钻孔灌注桩存在的断桩以及重大缺陷等问题时，通常使用接桩法。

接桩法操作方法：(1) 将缺陷处与柱端间的混凝土全部凿除，并将缺陷位置松散的混凝土凿除，断桩处的泥土要清理洁净。

(2)凿毛缺陷位置的混凝土表面并冲洗干净。

(3)重新支灌注桩模板并绑扎钢筋(若桩的直径和接柱的直径一样则可以直接浇注混凝土至柱顶标高)。

(4)重新灌注的混凝土常选用高于原标号的混凝土。

(5)按要求进行养护，达到规定龄期后方可拆模。

2、钻芯取样钻孔高压注浆法。

这种处理方法多用于下面两类情况，一是灌注桩桩长低于设计长度或者桩体底部的沉渣比较厚：①准备工作:准备钻机等机具，整理场地，确保钻机能有平稳的施工场地。

②钻孔: 钻孔时要时刻保持钻机的平衡，作业人员要不断的对钻机位置进行校正，防止桩孔偏移不能达到桩体底部。

③底部清淤: 钻机钻进桩体底部后，陆续会有沉渣流出，要及时将其清除掉。

在进行注浆前，要不断的清理柱底淤泥。

④注浆: 计算出压浆时需要的水泥量，然后按高标号的规格进行水泥浆配制。

注浆时，孔口壁要进行密封，防止水泥浆溢出（允许少量水泥浆、清水流出），直至无法继续压注。

二是灌注桩局部出现蜂窝及离析现象，可按下列步骤进行操作：钻孔→清孔→埋设注浆管→压水试验→制浆、注浆→封孔。

3、补桩法。

此方法多用于钻孔灌注桩出现断桩或灌注的桩体承载力没有达到设计要求，补桩法能够有效增强桩体的荷载承载力。

补桩法具体做法：在桩体的两侧再浇筑两个灌注桩，顶高和原桩体的设计标高相同，然后再用连系梁将桩体连在一起，让三个桩体一起承受荷载。

4、直接凿除法。

即在施工与检测时，若发现桩体存在断桩现象，为了完全消除病害，凿除桩体，然后再灌注一个新的桩体。

该方法难度较大且耗费的时间与费用多，但相对来说，桩体整体性较好，没有病害残留，这种方法多用在高速公路等重要路段的建设过程。

5、增大截面法。

如果灌注桩存在桩体位置偏移过大或上部桩体出现缩径等问题，导致桩体的承载能力无法达到设计要求时通常使用增大截面法进行处理。

例如某个地区的一级公路改建项目，路基基础为钻孔灌注桩，桩的标高为25m，桩径为1.5m，经检测发现在桩体在4～5m间存在缺陷，处理缺陷的具体办法: ( 1) 准备工作:依据缺陷所处位置来制定有效的计划，初步设计，计算出截面尺寸及配筋情况等，保证经过处理的桩体能达到设计承载力要求。

(2) 清表工作:清除桩体上部四周的土壤，并将其表面的混凝土凿除，直到能看见新鲜的混凝土层。

(3) 植筋工作: 在桩体缺陷的上下两侧0.3m处，用冲击钻沿水平方向钻孔，然后将孔冲刷干净，再用环氧拌和砂浆植筋,当植筋达到规定强度时使用钢筋沿垂直和水平方向将植筋焊接在一起，连成整体。

(4) 支模及灌注工作: 当植筋满足要求且焊接完成后, 根据截面的大小支模板并浇注混凝土, 养护至规定龄期, 拆模。

加固28 天后, 验算其承载能力是否达到了设计要求。

6、补加新桩法。

灌注桩的桩身缺陷非常严重或者桩体的倾斜度远远超出了误差范围,且在场地允许情况下适宜这种方法。

补加新桩体之后单桩承台成为二桩承台、二桩承台成为三桩承台。

施工方法相同,且在施工过程不可损害到周围桩体。

例如在进行钻孔时，地下水丰富，孔壁垮塌，掩埋钻头，采取回填桩孔，在钻孔过程中，埋设钢护筒加固孔壁，打捞钻头，最终钻头无取回。

通过业主、设计、监理研究后，取消该桩孔，重新加桩，也就是补加新桩法。

7、桩身搭接法。

桩身搭接法主要适用于砼灌注完后经检测，灌注桩存在严重夹泥、裂缝、松散和断桩，而且缺陷部位不深，一般深度在10m 以内。

如:0#台0-1-4#在进行水下砼灌注时，突遇雷雨天气，施工专用电线停止供电，而当时雷电异常，为了保证施工人员人身安全，经请示监理工程师同意，停止施工。

此时该桩基已灌注完成24m，剩余桩身6m未完成。

按照规范要求对已经灌注完成的24m 砼桩采用声波透视法检测进行，无质量问题。

对未灌注完成的桩孔，考虑到该桩上半部分采用人工挖孔，护壁在钻孔过程中未造成破坏，故采用桩身搭接。

采用人工挖孔，使用风镐分层凿除桩顶上面的浮浆, 按照具体要求进行凿除。

层厚为0.3～0.5m ,通常从中间开始凿起,然后沿着桩径进行凿孔,禁止采用爆破手段。

凿除时，不可破坏到钢筋。

若钢筋笼不符合要求，则应及时更换满足要求的钢筋笼，除预留的搭接筋外，断层以上的其它钢筋均不可再使用。

监理工程师同意且符合设计要求的钢筋笼方可使用。

灌注桩桩孔的渗水率很小，完全符合旱桩灌注的要求，用旱桩灌注法浇筑剩下部分的砼，旱桩灌注的材料与方法与原设计一样。

8、重新成桩法。

该方法多用于桩体出现重大缺陷或者缺陷所在位置较深,或桩体发生严重偏移的灌注桩,因为一些客观原因无法采取其它的处理方法，重新成桩法是利用冲击设备将废桩冲除，再重新灌注桩体的方法。

使用冲击钻进行冲桩，钻径通常要比废桩的直径大5~10 cm ,避免冲桩时钻头被钢筋笼卡住。

冲击锤的质量大于5 000 kg ,多是采用6 翅锤头,在进行冲击时一般先是大约2 m 的冲程,主要起到冲击破碎及向外挤压的目的。

例如在砼灌注时，当灌注到14m时发生导管阻塞，提升砼导管，导致导管漏气，出现断桩。

因桩孔很深，又紧挨河流，渗水现象严重，只好重新成桩。

在进行冲除前,应使用强度大于30Mpa的片石将桩孔填满，并用冲击锤将其夯实，然后再进行冲桩,为了提高冲击力及冲击速率,冲击时最好使用密度较低的泥浆,并不断地进行泥浆沉淀循环和掏渣换浆工作。

泥浆相对密度以1.2为宜, 含沙率宜小于8 %。

如发现泥浆稠度太小,可在冲桩前及冲桩过程中适当抛加粘土块用以护壁防止塌孔。

二、钻孔灌注桩质量缺陷的预防措施1、坍孔的预防措施。

应控制成孔速度，成孔速度应根据地质情况并参照施工规范选取。

在施工中如发生坍孔事故，则坍孔的桩孔应及时回填粘土等适宜材料，停置至15d以上，当地层呈现稳定后才能再度施工。

2、底部沉渣过厚的预防措施。

在施工过程中当灌注桩成孔以后，应将钻头提到距离孔底10～20cm的位置，然后让钻头持续慢速空转，确保清孔的时间不小于20分钟。

施工过程中要控制好泥浆的密度等指标。

吊放钢筋笼的整个过程中，桩中心和笼中心应该始终保持在一条线上，且应防止碰触孔壁，产生沉渣。

清孔之后要尽可能减小待灌的时间，防止因泥浆沉积而导致沉渣较厚。

灌注时，导管底部距桩孔底部应为30～40mm，且首次灌注混凝土的储备量要充足，首次灌注量可根据相应规范进行计算，导管应一次伸入到混凝土面以下1m以上位置，依靠混凝土强大的冲击力将底部沉渣挤出，达到清除孔底沉渣的目的。

3、护筒失效的预防措施。

用粘土对护筒进行加固，如果漏水情况很严重，要及时将其拔除，回填以后再进行埋设；埋设钢护筒时，应将其埋设深一点，这样能够有效提高护筒的稳定性及抗冲刷能力；若护筒不易下沉，则可以通过提高泥浆的密度等来改善泥浆，然后在进行钻孔；如果护筒变形，应依据其变形的情况及位置灵活处理，可采用氧割法、套筒法等。

4、桩孔倾斜的预防措施。

在钻孔前预控、在钻孔过程时时监控。

在钻孔期间要时刻观察钻杆的垂直度，若发生倾斜应马上校正。

地基不均匀、地下土壤中含有大的孤石或坚硬物体时，则应在施工之前制定处理方案。

钻机的自重较大且钻杆的刚度较大，在不均匀地基中进行钻孔比较有利。

在钻孔过程中，如果遇到孤石或者不均匀硬层及斜状岩层时，钻头的速度要控制在慢档。

对于碰到的孤石与硬岩石，通常使用复合式的牙轮钻头对其进行处理。

5、扩径与缩颈的预防措施。

加强孔径的检测和控制，提升泥浆品质，泥浆的密度、粘度等指标要严格控制。

钻径应根据需要进行加大，在导正器上焊接一定量合金刀片，这些刀片在钻孔时起到扫孔的作用。

缩短成孔后孔的空置时间也是预防缩颈的方法。

扩径现象的出现通常与坍孔有关，减少坍孔是预防扩径最有用的方法。

6、钢筋笼倾斜的预防措施。

初始安放钢筋笼的位置要准确，安放后要与孔口固定在一起。

为了防止钢筋笼上下浮动，应采取可行的办法将其紧固。

灌注时，要控制好灌注的速率，以防钢筋笼出现向上浮动的现象，当混凝土的顶面与骨架底面的距离大约为1m时，应该减小灌注的速率。

当混凝土浇筑到距离骨架底面4m以上时，应提升导管，使导管的底部位于骨架底面2m以上的位置，然后继续进行灌注。

7、断桩的预防措施。

成孔后要认真仔细的进行清理，根据孔内沉渣的多少确定清孔的时间。

桩孔清理之后要尽早进行灌注，防止空置时间太久出现沉渣等问题。

在灌注之前，根据孔径计算出所需要的混凝土量及首次灌注量。

要严格控制好混凝土的运输、待灌时间，灌注开始后，整个过程应连续、迅速的进行，应有充足的混凝土，保证混凝土在初凝时间内能够连续进行灌注。

另外还应该增强导管密封性，导管长度应根据孔内混凝土的上升高度进行调整。

三、结语桥梁钻孔灌注桩的施工质量直接影响到桥梁上部结构的稳定与安全, 因此要强化对施工质量的控制，采取措施，预防质量缺陷的发生，并对已有的质量缺陷即使进行科学处理。