对钻孔灌注桩施工中出现问题和预防措施的思考

对钻孔灌注桩施工中出现问题和预防措施的思考

高和奇

高和奇（温州白鹿城建筑安装工程有限公司）

摘要：本文对钻孔灌注桩施工中的坍孔、卡钻及掉钻、钻孔偏斜和钢筋笼上浮等常见的质量问题及其产生原因进行了分析，并提出相关的预防措施及处理方法，供大家参考。

关键词：钻孔灌注桩钻孔偏斜钢筋笼

0引言

钻孔灌注桩为地下隐蔽工程，影响其施工质景的因素多且复杂，施工中常遇到塌孔、灌注混凝土中阻、钢筋笼上浮、缩颈与断桩等问题，处治不当将造成延误工期、经济损失严重的后果。下面根据多年施工实践经验和体会，就钻孔灌注桩施工中常见问题及其原因进行分析，并提出相关预防措施和处治方法。

1坍孔的预防

1.1坍孔的征兆。钻进中，有时会出现长时间不进尺或进尺很慢，而钻机的负荷却明显增加，甚至钻头被埋住而无法运转；钻孔内水位突然下降，孔口不断冒出细密的水袍。这些现象都说明钻孔内可能产生的坍塌。

1.2坍孔的原因。泥浆比重不够，护壁不可靠。采用正循环回转钻机须用泥浆护壁，在较松软和复杂的土层中，如果不能因地制宜地采用适当比重的泥浆，而减弱了护壁的效果或钻进过快。都易导致坍孔；水头高度偏小，孔内静水压力降低。在透水性较强或松散的土中钻进，如果水头高度不够，孔内静水压力降低。则孔壁四周的水将带动土粒流向孔内，时间稍长就会引起局部坍孔。局部坍孔达到一定程度，上方的土层失去支承。就会出现大的坍孔；护筒埋深不够，孔口坍塌。护筒埋置太浅，孔口地面因受水浸湿泡软，又由于钻机运转的震动等原因。造成孔口坍塌。

1.3预防的方法。在松散的土质或流砂中钻孔，预防坍塌的有效措施是选用适合该土层的高质量泥浆。泥浆的比重。可根据土质的不同进行选择，粘性土中可用比重为1.3左右的泥浆，在砂卵石中则选用比重在1.4—1.6的泥浆。

比重过小的泥浆不能把较大粒径的钻渣浮起并排出孔外，因而影响钻进进度，甚至无法钻进；比重过大、粘性过高的泥浆则易在钻进时产生泥包和糊钻头现象。从而影响钻进速度。

保持足够的水头高度是预防坍孔的一项重要措施。无论任何情况下，都应保持足够的水头高度。

只有当一定高度水头的静水压力大于支护应力时，才能保证孔壁的稳定。根据以往的经验，对于较好的土层，可用1.0—1.5m高的水头，而对于易坍塌的流砂、软土等应结合实际情况选取1.5—2.0m甚至3.0m高度的水头。

根据地基土质情况，选择护筒的埋设深度。护筒四周选填不易透水的土并夯实；终孔后仍应保持一定高度的水头，并及时灌注水下混凝土；孔口地面要时常保持干燥。

2卡钻及掉钻

2.1原因分析钻进中卡钻及掉钻难免发生，处理不及时常引起塌孔等问题发生。①冲击钻孔时，钻头被塌孔落下石块或掉入孔内的大工具卡住。②钻头尺寸不统一，焊补的钻头过大；钻进太猛或钢丝绳过大，使钻头倾斜卡在孔壁上。③入孔较深时钢护筒倾斜或下端被钻头撞击严重变形。④孔内出现孤石、探头石、梅花孔或缩孔未及时处理。⑤卡钻时操作不当强拉强提，使钢丝绳或钻杆过度疲劳断裂；钻杆接头不牢或滑丝。⑥马达接线错误，使不该反转的钻机反转，致使钻杆松脱。

2.2预防及处治办法①对于能向下活动的上卡，可采取上下提动钻头，并将钢丝绳左右拔移、旋转。②卡钻后只宜轻提，若提不动可用小冲击钻锥冲或用冲、吸的方法将钻锥周边的钻碴松动后再提出。③保持护筒垂直防止倾斜，钻头尺寸应统一，钻进应控制好速度不宜过猛过快。④卡钻时应设置保护绳后才能适应强提，且严防钻头空打。经常检查钻具、钻杆、钢丝绳及连接装置是否牢固。⑤掉钻、落物应用打捞叉、钩、绳套等工具迅速打捞。若落物已被泥砂覆盖，应用冲、吸的方法，先清除泥砂后打捞。

3钻孔偏斜

3.1原因分析不是特殊设计的斜桩，钻孔偏斜直接造成灌注桩中心线不垂直，严重影响设计荷载。①土层软硬不匀，致使钻头受力不均，钻进中遇有较大的孤石、探头石等容易偏斜。②桩架不稳、钻杆与导架不垂直、钻机磨损、部件松动及钻杆弯曲接头不正。③扩孔较大处，钻头摇摆偏向一方。

3.2预防及处治办法①遇有孤石、探头石可用钻机钻透，采用冲孔机时可用低速将石打碎；遇倾斜基岩时可用混凝土填平，待其凝固后再粘。②及时检查调整桩架，使之垂直平稳。导架经常进行水平与垂直校正，做到钻机设备检修完好。③钻孔倔斜过大时，填入土石重新钻进，控制好钻速。

4钢筋笼上浮

4.1原因分析钢筋骨架上升，达不到设计高程，造成返工重新清孔。①钢筋骨架不牢固，孔口未用电焊固定。②提升导管不慎挂住钢筋笼。③混凝土面到达钢筋骨架底部时，导管埋置深度不足，灌注量过大时，混凝土对钢筋骨架产生的上冲力过大。④质量差易产生离析、初凝时间短、坍落度损失大的混凝土，使混凝土上升至钢筋笼底端时钢筋难以插入混凝土面造成上浮。表层混凝土开始发生初凝结硬，也会携带钢筋笼上浮。

4.2预防及处治办法①认真细致地下好钢筋笼，并将其牢固地绑扎或点焊于孔口。②导管应顺井孔中央放置，并在灌注混凝土前进行升降试验。③保证配合比拌合质量，混凝土灌注过程中，当混凝土接近钢筋笼下段时，一般灌注速度掌握在10m3/h左右，徐徐灌注减小混凝土对钢筋笼向上的冲力。导管出口与钢筋笼底口不得齐平，一般导管出口要低于钢筋笼不小于1.5m，或高于钢筋笼底不小于1m。

5夹层和断桩

5.1原因分析断桩是严重的质量事故。桩身混凝土在某一部位出现不连续或某一部位严重变质，致使整根桩承载力大幅度下降，甚至不能使用需报废。①灌注时测深不准或计算有误将导管提升过高，使导管底部脱离混凝土层。②突降暴雨、机械故障、停电等发生，致使灌注中断，若时间久，须将导管提离混凝土。③灌注过程中，混凝土堵管或导管严重漏水，则停止作业，将导管拔出。④混凝土灌注因故中断过久，表层混凝土失去流动性，而续灌的混凝土顶面破表层而上升，使有浮浆泥渣的表层覆盏形成夹层。

5.2预防及处治办法①精确探测混凝土面位置并用理论方法计算出混凝土面高度，比较后取出混凝土面低的作为拆卸导管的标准。提升导管时应平稳，匀速慢慢提升。②为保证灌注作业连续进行，须有备用电源等，确保设备正常运转，并掌握天气变化，合理安排灌注时间，整个灌注工作时间控制在适当范围内。③灌注前应将导管内的水或沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出，因不可能将导管内的水完全抽千，所以续灌的混凝土配合比需增加水泥量提高稠度，以后的混凝土再恢复正常配合比。④混凝土在水面以下很深，且尚未初凝时，可在导管底部设置隔水塞，将导管重新插入，导管上面需加重量，以克服水的浮力。导管内装满混凝土后，稍提导管，利用自身重力将塞压出，然后续灌。⑤断桩位置较深。确定断桩处承受弯矩不大，且断桩处以上已灌注混凝土时，可用压浆补强法处理。处理完成后需再次钻孔取芯，检查补强效果。确认断桩、夹泥已排除，鉴定合格后方可交付使用。

6结语

钻孔灌注桩是工程中常用的基础形式，其成桩质量对工程安全有着至关重要的作用，钻孔灌注桩在施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，因此，在钻孔桩施工中必须做到每个工序严格按照规范操作，水下混凝土灌注统一指挥、紧张而有序，对可能出现的问题制定切实有效的防范措施，尽最大努力杜绝事故的发生。