探讨钻孔灌注桩基础的质量问题及防治

探讨钻孔灌注桩基础的质量问题及防治

摘 要：由于钻孔灌注桩常在复杂地质条件下施工且施工过程隐蔽性强，施工管理中必须加强对施工工序的质量控制，才能保证桩基础工程质量满足设计及规范要求。本文对钻孔灌注桩基础的主要质量问题进行剖析，并提出主要的防范及处理办法。

关键词：钻孔灌注桩 基础 质量问题 防范处理

钻孔灌注桩基础是一种能适应各种地质条件的基础形式，也是现在建筑工程运用较广泛的一种基础形式，施工工艺已较为成熟。钻孔灌注桩基础属隐蔽工程，且影响其质量的因素较多，如不抓住重点进行有效防控，就有可能发生质量问题，甚至质量事故，对社会和施工企业本身都造成重大影响。因此，施工单位必须建立健全质量管理体系，对各施工工序进行严格检查，针对钻孔灌注桩施工中容易出现问题的环节进行事前控制，确保桩基进入持力层、桩底沉渣、桩身完整性、桩基砼强度等级、桩身垂直度等方面的质量均达到规范要求。

1、钻孔过程中常见施工质量问题及其防治

1.1断桩问题

1.1.1原因分析①坍落度不符合要求，当坍落度过大时，会出现离析现象，粗骨料相互挤压则会阻塞导管；当坍落度过小或灌注时间过长时，混凝土下落阻力则会加大而阻塞导管。两者均可导致卡管，终造成断桩；②浇注混凝土时，没有采用“回顶法”从导管内灌入，而是从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，诱发混凝土离析而造成少数孔段出现蜂窝、疏松、孔洞，甚至断桩；③如灌注时间过长，混凝土与导管壁的摩擦力势必增大，同时导管提升和起拔过多，在提升时极易造成连接螺栓拉断或导管破裂，产生断桩。

1.1.2防范及处理办法①灌注时严格科学地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒径；②必须从导管内灌注混凝土，灌注过程必须连续、快速、有节奏，灌注混凝土要准备足量，且绑扎水泥隔水塞的铁丝要根据首次混凝土的灌入量而定量；③选用导管必须要有足够的抗拉强度，能承受其自重加上盛满混凝土的重量，同时内径最好在30cm以上的并保持一致，误差应小于±2mm，内壁无阻光滑。导管最下一节长度一般为4米左右，且底端不得带法兰盘，否则在混凝土内会很难拔起。

1.2钢筋笼上浮问题

1.2.1原因分析①如导管在混凝土中埋入过深或钢筋笼放置初始位置过高，深埋的导管下口流出混凝土，推动导管外上部混凝土整体上升，连带推动钢筋笼一起上浮；②如在混凝土灌至钢筋笼下时提升导管，灌注混凝土自导管流出后的较大冲击力，推动了钢筋笼的上浮；③钢筋笼在制作、运输、堆放、起吊等过程

中不符合规范要求，存在钢筋骨架内径与导管外壁间距过小，在提升导管过程中法兰盘容易挂带住筋笼形成上浮。

1.2.2防范及处理办法①要准确定位钢筋笼的初始位置并与孔口固定。导管下放时应确保导管在孔位的中心之上。②保持和改善混凝土的流动性，把握好混凝土初凝时间。③防范因钢筋笼不符合施工要求，要在灌注桩的上部分增加钢筋件并设固定装置防止钢筋笼上浮，或者制作钢筋笼时有意让底部向外倾斜10～15mm，把一根箍筋焊接在钢筋笼最下面的主筋的端头上。④浇灌过程中，如出现钢筋笼随导管拔出而上浮的情况时，立即控制混凝土浇灌速度及浇灌量，单向旋转或反复上下摇动导管，及时处理好导管与钢筋笼的挂带问题。

1.3孔壁坍陷问题

1.3.1原因分析①施工工艺控制不当，对地质条件关注不够，未根据土质实际情况采用合适的泥浆和成孔工艺，导致泥浆护壁质量差；②护筒埋设过浅，护筒的接缝和回填土不够密实出现漏水漏浆情况，造成孔内出现承压水或孔内液面高度不够，孔壁静水压力降低；③对清孔的冲洗液和孔底沉渣控制不严，导致泥浆粘度和密度降低，孔壁静水压力衰减，孔壁牢固度降低；④在松散砂土中钻进过快，或在某一处空转时间过长，或用给水管直接冲刷孔壁；⑤待灌时间过长没有及时灌注混凝土，或灌注时间过长；⑥吊装钢筋笼时，碰撞和损伤孔壁。

1.3.2防范及处理办法①认真分析地层结构，成孔选择合适的方法和机具，如土质为松散砂黏土或流沙，应提高泥浆的比重和粘度；②选择足够强度和尺寸的护筒，遇松散易坍的土层应适当埋深护筒，并用粘土密实填封护筒四周；③成孔后必须使用冲洗液认真清孔，清孔时间应根据孔内沉渣情况而定，只有当孔底沉渣值小于规范要求且孔壁牢固时，方可进行混凝土灌注；④加强钻孔的现场管理，钻进速度和空转时间要控制适宜，采用适当的方法保持水头的稳定；⑤成孔后待灌时间一般控制在3小时以内，并派熟练地技术人员控制好混凝土的灌注时间；⑥搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间；⑦发生孔壁坍陷，应暂停施工判明坍陷部位并认真分析原因。当坍陷的水量较小时，在坍陷部位上1～2m处回填粘质土混合物和砂后可继续钻孔，并严密监控坍陷数量变化。当坍陷无法控制时，立刻拆除护筒和钻机，待回填钻孔并重新埋设护筒妥善后再钻。

1.4护筒冒水问题。

1.4.1原因分析①在埋设护筒时，护筒周围的原状土压实度不够；②埋设时护筒内外的水位差过大；③钻头起落时不慎碰撞和刮损护筒。

1.4.2防范及处理办法①在埋设护筒之前，根据地质条件，选用最佳含水量的粘土将坑底与四周土壁分层夯实；②开孔时选好护筒适当的高度，护筒水头高度应保持在1.0～1.5m；③应派经验娴熟的技术人员进行钻头起落监控，尽可能避免碰撞和刮损护筒；④如发现护筒冒水现象，不可继续施工，须立即停止钻孔，以含水量佳的粘土将坑壁四周加实加固，如发生严重移位或下沉，则停止安装并

重新安装护筒。

1.5卡管问题

1.5.1原因分析①混凝土中粗骨料粒径过大；②初灌时隔水栓堵管；③混凝土流动性、和易性差造成离析；④灌注混凝土不连续，在导管中停留时间过长；⑤导管进水造成混凝土离析。

1.5.2防范及处理办法①控制粗骨料的最大粒径必须小于钢筋笼主筋和导管直径最小净距的1/4并小于40mm；②隔水栓直径要与导管内径相配，同时兼顾良好的隔水性能以保证顺利排出。③灌注混凝土时必须加强对混凝土坍落度和混凝土搅拌时间的控制。坍落度宜控制在16～22cm，保证良好的和易性；④必要时可掺入适量缓凝剂，以改善混凝土的流动性、和易性和缓凝；⑤导管使用前应试拼装试压，试水压力为0.6～1.0MPa，以保证导管连接部位的密封性。

1.6钻孔桩身偏斜问题

1.6.1原因分析①存在技术性失误，钻孔机械定位不准确，或施工人员放样有偏差；②钻孔时在土层遇到孤石或障碍物，或在岩石倾斜处和软硬土层交界处，钻头因受阻不均偏移导致桩孔倾斜；③钻杆连接不当或弯曲，导致钻头钻杆两点中线处于不同轴线；④钻架就位后未进行调平或场地本身不平整，导致钻机、底座、钻盘不平而产生偏斜。

1.6.2防范及处理办法①加强技术管理，减少人为的技术性失误，放样和机械定位须根据技术参数反复校核；②钻入斜状岩层、土质不均匀地层、孤石或碰到明显阻碍地层时，须调慢钻速，不能一味快进。在地质不均匀地层中钻孔时，宜使用钻杆刚度大、自重大的钻机；③钻孔前须平整场地，并夯实硬化，枕木应均匀着地尽量找平。钻机安装时钻架上吊滑轮与转盘中心在同一轴线，钻杆位置偏差控制在不大于20cm，此外安装导正装置也是防止偏斜的有效方法。④在松散易坍地层钻孔时，应尽可能加固地层，钻速不宜过快，注意观察钻杆角度和桩位偏差。

1.7桩底沉渣量过多问题

1.7.1原因分析①未对准孔位，吊放钢筋笼时碰撞孔壁泥土坍落桩底；②泥浆注入量不足或泥浆比重过小难以把沉渣托浮；③未进行二次清孔，或清孔不干净，或清孔后待灌时间过长泥浆沉积。

1.7.2防范及处理办法①吊放钢筋笼，桩中心与钢筋笼中心要保持一致，吊装速度不宜过快，应控制好不碰撞孔壁；②泥浆的质量要选好并控制好泥浆的粘度和比重，不能用清水替代。③成孔后钻头在孔底10～20cm上保持慢速空转，循环清孔要超过30分钟。

2、结束语

钻孔灌注桩在基础选型中应用越来越广泛，但由于钻孔灌注桩施工的隐蔽性和不可预见性，施工工艺复杂，质量较难控制，稍有不慎，就可能造成质量事故，因此，在施工全过程中必须加强质量控制，把质量隐患控制在最小范围内。

参考文献：

1.陈跃庆编。地基与基础工程施工技术。机械工业出版社，2003.

2.全国监理工程师培训教材编写委员会编。工程建设质量控制。中国建筑工业出版社，2000.