钻孔灌注桩施工质量通病与预防措施

钻孔灌注桩施工质量通病与预防措施

根据我们多年的工程实践及观察，钻孔灌注桩在施工中的质量通病主要有：塌孔、斜孔、缩颈、断桩、桩身离析、钢筋笼错位、孔壁泥皮过厚孔底沉渣过厚、桩基偏位等。

1、钻孔灌注桩施工中的质量通病产生的原因：

1.1 塌孔

塌孔是在成孔过程中孔壁出现局部坍落的现象。造成塌孔主要有以下几个原因：（1）在有砂卵石、卵石或流塑淤泥质土夹层成孔，这些土层不能直立而塌落。

（2）局部有上层滞水渗漏作用，孔口周围排水不良，土质松散使该层土坍塌。

（3）成孔后没有及时浇筑混凝土，待灌时间过长或者下钢筋笼时挂破孔壁而造成桩孔坍塌。

1.2 斜孔

桩孔垂直偏差大于桩深度的1/100。桩基倾斜使桩基在竖直方向上的承载力下降，为基础工程的隐患。斜孔产生的原因：

（1）钻架不稳，钻杆导架不垂直，钻机部件松动。

（2）地层地质不均匀，孔内横向地层软硬不均。

（3）钻进中遇到有大的坚硬孤石或者其它硬物等。

1.3 缩颈

钻进成孔时，地层在应力释放过程中发生缓慢变形，导致孔径变小而造成缩颈现象。桩孔缩颈将导致桩的截面变小，桩基承载力降低，混凝土钢筋保护层变薄、钢筋裸露、钢筋锈蚀严重，桩孔产生缩颈的主要原因：由于钻头磨损过甚、焊接不及时或地层中有遇水膨胀的软土、黏土泥岩造成的。

1.4 断桩

断桩是指灌注不连续，混凝土产生中断，桩基整体性受到破坏。断桩产生的主要原因：（1）在混凝土浇筑中，由于混凝土供应不足，无法连续浇筑，孔内混凝土已达到初凝，导致后续混凝土无法下灌，从而形成断桩。

（2）如果较大的杂物混入混凝土，或者有部分粗集料粒径过大导管被卡住，导致灌注中断。（3）混凝土质量不符合要求。当混凝土发生离析或者坍落度太小时，其流动性比较差，在灌注混凝土过程中，发生卡料现象。

（4）在混凝土浇筑过程中，导管不小心拔出混凝土面或者导管发生漏水，在混凝土中混入泥浆，也会形成断桩。

（5）由于孔壁坍塌或者泥浆含砂量过高，因为沉淀，浮浆稠度过大，混凝土上返困难，造成灌注中断，形成断桩。

1.5 桩身离析

桩身离析主要发生在孔底，有时也发生在桩的中部，它会严重影响桩基的承载力，产生桩身离析的原因：

（1）导管底口距孔底距离过大或者导管直径过细，第一斗料对孔底冲击力过小，无法迅速排除孔底的泥浆和部分沉渣。

（2）导管漏水会混入泥浆造成离析，混凝土拌合物质量不符合要求也会造成离析。

1.6 钢筋笼错位

在现浇钢筋混凝土桩基施工中，钢筋笼标高过低或者标高过高必然导致钢筋锚固长度不足，严重影响桩基工程的质量。在施工过程中，产生钢筋笼错位的原因：

（1）在钻进过程中，孔口标高和钻机标高会因泥浆侵泡和钻机震动而发生变化，假如灌注混凝土和安放钢筋笼时，仍采用钻孔前的标高，会发生钢筋笼标高过低的问题。（2）钢筋笼吊绳测量错误。

在灌注混凝土的过程中，混凝土会从导管底部逐渐上返，对钢筋笼产生比较大的向上推力，使钢筋笼上浮。

1.7 孔壁泥皮过厚，桩基侧阻力降低

摩擦桩的承载力由桩与周围土体产生的摩擦阻力提供，钻孔灌注桩在钻进过程中，采用泥浆向孔外携带钻渣，泥浆在渗透过程中，会在孔壁上沉积一层粘土质泥皮，这种泥皮具有保持孔壁稳定的作用，但同时会降低桩基的侧向阻力，使桩基承载力下降。

1.8 孔底沉渣过厚，清孔不干净

在浇筑混凝土之前，如果清孔不干净，孔底沉渣过厚，必然严重影响桩的质量，造成桩基沉降过大，影响桩基的承载能力。

1.9 桩基偏位的原因

发生桩基超出规范偏移的主要原因有：在钻孔灌注桩施工时，一般有多台设备在场内同时施工，场内设有泥浆循环的场地，还有钻渣堆放场地，加上车辆不断来回行驶，场内布置比较混乱，很容易发生桩基偏位；钻孔灌注桩的施工场地通常比较松软，原桩位极易移动或者被破坏。

2、钻孔灌注桩施工中的质量通病的预防措施

2.1 防止桩孔坍塌的措施

（1）采取有效措施消除不良地层的影响。对于杂填土地层当杂填土比较薄时，可以直接挖除，再用钢护筒进行护壁；当杂填土比较厚时，可以通过调整钻探工艺来防止其塌孔。砂层塌孔的主要原因是泥浆水头压力过小，当泥浆水头压力大于地下水头压力2 m 高水柱，就可

保持孔壁稳定。当泥浆水头压力差过小时，通过筑台提高孔口高度等措施，提高泥浆的水头压力，保持孔壁稳定，也可以选用优质泥浆的方法来解决。

（2）严格按照规范进行施工，各道工序保证高质量，这是防止桩孔坍塌的重要措施。（3）严格掌握成孔与灌注的时间差，防止软土地层释放应力保证在地层发生蠕变前完成钻孔灌注混凝土。

2.2 防止产生斜孔的措施

（1）当遇到地层地质不均匀，孔内横向地层软硬不均等情况时，在钻进过程中，钻头会偏向较软的一边，斜孔位置加注混凝土的方法，用混凝土填充软弱部位，硬化后使其能均匀下钻。当存在“探头石”时，可以使用钻机钻透，如冲击钻也不能击碎“探头石”则可用小直径钻头在探头石上钻孔，或在表面放药包爆破。

（2）在钻进过程中，宜使用双腰带钻头，腰带之间的间距不少于1.5 m，增加钻头的导向性。

（3）增加钻头重量，使用负压钻进。一般的合金钻头以直径1.5 m 为例，钻头的重量不小于2 t。钻头过轻，钻进过程中，钻头不能保持平稳，在回转时上下跳动，轴承很快磨损。通过增加钻压，使用负压钻进，钻具在重力作用下保持垂直，可以确保钻孔的垂直度。（4）在钻机钻进过程中，由于桩孔受到震动和泥水的侵泡钻机容易发生倾斜。因此，在钻进一定深度后，将桩架重新安装牢固，并对导架进行水平和垂直校正，检修钻孔设备。2.3 防止钻孔缩径的措施

（1）加快成孔的速度，减少孔壁变形的时间，以便尽快浇筑混凝土，达到混凝土侧压力抵消桩孔内土层释放的应力。

（2）在钻机钻进过程中，采用与孔径一致的探孔器，随时检查成孔的变化情况，如果发现异常，可使用钻机重新进行扫孔。

（3）钻孔完成后，经过检查没有缩颈质量问题，可以立即安装钢筋笼，快速浇筑混凝土，缩短成孔与灌注的时间差，这样也能有效地减少孔径变形程度。

2.4 防止断桩发生的措施

导管距孔底的距离不宜过大或者过小，一般应保持在0.3～0.5 m 之间；对不同孔径的钻孔应采用不同直径的导管。

（1）钻孔中使用的泥浆应经过试验确定，不能使用含砂量过高的泥浆。

（2）在配置混凝土时要严格按设计配合比进行，不允许有超大粒径的集料和异物混入混凝土中，在浇筑中也要不断进行检查。

（3）在灌注混凝土的施工中，确保混凝土浇筑的连续性。两次灌注时间间隔不得超过0.5 h，如果有一定的时间间隔，每隔10 min 在小范围内上下活动导管2～3 次，延长混凝土的初凝时间；在灌注过程中，灌注量不小于10 m3/h。