钻孔桩施工质量问题及处理措施分析

钻孔桩施工质量问题及处理措施分析

赵俊杰 1,2，晋洋涛 1,2，王欢 1,2，余洋林 1,2，杨超 1,2

1. 陕西华山路桥集团有限公司，陕西 西安 710016；2.陕西正诚路桥工程研究院有限公司，陕西 西安 712000

摘 要：随着我国桥梁工程的不断发展，桩基施工项目逐渐增多，由此带来的施工质量问题逐渐多样。本文以桥梁工程钻孔灌注桩施工为背景，从坍孔处理、钻孔偏斜、扩孔和缩孔、砼灌注时导管进水、卡管坍孔埋管、钢筋笼上浮、灌短桩头等方面梳理了常见的钻孔桩施工质量问题，并提出相应的处理对策。可为今后同类型工程的施工提供技术参考和借鉴。

关键词：桥梁工程；钻孔桩；施工异常；处理措施

1 引言

钻孔灌注桩基础在桥梁施工中比较常见，是整个下部结构施工的关键，但钻孔桩在施工过程中难免遇到很多质量问题，进行钻孔桩施工过程中的质量异常情况及其处理措施的深入研究，对于保证桥梁工程施工质量安全具有重要意义。

2 钻孔灌注桩施工异常处理

2.1 坍孔

处理措施：孔口坍塌时，立即拆除护筒并回填，重新埋设护筒再钻；其他部位坍塌时，判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上1～2m，坍孔严重时全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；吊入钢筋骨架时严防触及孔壁；也可采用加深埋护筒措施。

2.2 钻孔偏斜

处理措施：按照规范及设计要求，用检孔器等查明钻孔偏斜位置和偏斜情况后，一般情况在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂粘土到偏斜处，待沉积密实后重新钻进。

2.3 扩孔和缩孔

处理措施：若孔内只有局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度，则不必处理。若因扩孔后继续坍塌影响钻进，则按坍孔事故处理。若发生缩孔，要及时修补磨损的钻头，使用失水率小的优质泥浆护壁并快转慢进，复钻二三次，或者上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。

2.4 砼灌注时导管进水

处理措施：若是由于混凝土下落后不能埋没导管口，以致泥水从底口进入引起的，应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌和物用空气吸泥机、水力吸泥机以及抓斗清出。不得已时需将钢筋笼提出采取复钻清除，然后重新灌注。

若是导管接头不严，接头间橡皮垫或密封圈被导管高压气囊挤开，或焊缝破裂、导管提升过猛、测深出错、导管底口拔出混凝土顶面、底口涌入泥水引起的。应视具体情况，拔换原导管重下新管；或用原导管插入续灌，但灌注前将进入导管内的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如重下新管，必须用潜水泵将管内的水抽干，才可继续灌注混凝土。

若如前述混凝土面在水面以下不很深，但已初凝，导管不能重新插入混凝土时，可在原护筒内面加设直径稍小的钢护筒，用重压或锤击方法压入原混凝土面以下适当深度，然后将护筒内的水（泥浆）抽除，并将原混凝土顶面的泥渣和软弱层清除干净，再在护筒内灌注普通混凝土至设计桩顶。

2.5 卡管

①首批混凝土质量原因造成卡管

处理措施：可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔砼下落。如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔，重新灌注。

②机械发生故障或其它原因使混凝土在导管内停留时间过久，或灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已经初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内造成的卡管。

处理措施：灌注前仔细检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时立即调换备用机械；采取措施，加速混凝土灌注速度，并在混凝土中掺入缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

当灌注时间已久，孔内首批混凝土已初凝，导管内又堵塞有混凝土，此时应将导管拔出，重新安设钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土钻挖吸出，将钢筋骨架逐一拔出。然后以粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后用冲抓锥重新冲击钻孔成桩。

2.6 卡管坍孔埋管

导管无法拔出称为埋管。

处理措施：严格控制埋管深度一般不得超过6m；在导管上端安装附着式振动器，拔管前或停灌时间过长时，均应适当振捣，使导管周围的混凝土不能过早地初凝；混凝土掺入缓凝剂，加快灌注速度；导管接头螺栓（或卡口）事先应检查是否稳妥；提导管时不可猛拔。

2.7 钢筋笼上浮

钢筋笼上浮，除显而易见的原因是由于全套管上拔、导管提升钩挂所致外，主要的原因是由于混凝土表面接近钢筋笼底口，导管底口在钢筋笼底口以下3m至钢筋笼底口以上1m时，混凝土灌注的速度过快，使混凝土下落冲击导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力所致。

处理措施：为了防止钢筋笼上升，当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底口1m之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时，要放慢混凝土灌注速度，允许的最大灌注速度与桩径有关，可参考下表：

表2.1 灌注桩的混凝土表面靠近钢筋笼底部时允许最大灌注速度

2.8 灌短桩头

处理措施：

① 在灌注过程中必须注意是否发生坍孔现象，如有坍孔，应处理后再续灌。

② 测深锤不得低于规范规定的重力及形状，如果泥浆相对密度较大的灌注桩必须取测深锤重力规定值。重锤即使在混凝土坍落度尚大时也可能沉入混凝土数十厘米，测深错误造成的后果只是导管埋入混凝土面的深度较实际多；而首批混凝土的坍落度到灌注后期会越来越小，重锤沉入混凝土的深度也会越来越小，测深还是能够准确的。

③ 灌注将近结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土

可按具体情况接长护筒；或在原护筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土内，然后抽水、除渣，接浇普通混凝土；或用高压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土表面上的泥浆沉渣吸除干净，重新下导管灌注水下混凝土。

2.9 灌注桩混凝土浇筑充盈系数控制

控制及处理措施：

① 钻头直径应选用适当，避免成孔孔径超过设计桩径。一般钻头直径比设计桩径小2cm，能有效保证设计桩径。

② 根据岩层调整施工工艺

钻孔过程中钻机手要注意观察进尺情况，如出现钻杆晃动、跳动、进尺困难等情况，则判断遇到较硬岩层，此时钻机手应适当放慢钻速以减少钻杆振动。同时增加检测频率，正常情况下2m检测一次，以便及时调整，避免桩身倾斜。

③ 混凝土浇筑控制

测量混凝土护筒表面标高，并标明该标高与理论桩顶标高的关系，在浇筑时用以控制浇筑高度，浇筑时随时用测绳检测浇筑标高，以便及时了解浇筑顶标高情况，从而控制超灌长度。

④ 钢护筒拔出控制

当浇筑至钢护筒区域时，根据地层情况，进行拔提护筒，当地层稳定可以缓慢拔提护筒。当进入不稳定泥层时，应待混凝土初凝时再拔出护筒，防止混凝土流淌进入不稳定泥层导致大量超灌混凝土。

3 结语

钻孔灌注桩是整个桥梁工程施工的关键部分，其位置隐蔽、所处地质环境复杂，施工过程质量控制环节多，因此在施工过程中和施工完成后必须严格进行质量把控，减少质量隐患。若质量不达标，则需剖析属于何种问题，有针对性的提出处置措施进行处理。

参考文献：

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[2] 刘福友,赵亚. 桥梁钻孔灌注桩施工技术和质量控制措施[J]. 水利水电施工,2019(3): 51-54．

[3] 徐智慧. 公路桥梁钻孔灌注桩施工技术及控制分析[J]. 交通世界,2021(32):159-160.

[4] 周岳. 钻孔灌注桩施工质量控制的关键要点[J]. 西部探矿工程,2022(01):10-12.

[5] 刘宁. 公路桥梁的钻孔灌注桩设计与施工技术研究[D]. 长春工程学院,2019.

[6] 《公路桥涵施工技术规范》JTG/T 3650-2020.

[7] 《钻孔灌注桩施工技术标准》T/CECS 592-2019.

作者简介：赵俊杰（1994.7-），男，汉族，甘肃天水人，硕士研究生学历，助理工程师，现工作于陕西华山路桥集团有限公司，研究方向为桥梁与隧道工程。