钻孔灌注桩质量问题的控制与处理

　　摘要：文章针对钻孔灌注桩施工中的一些质量问题及有关预防和处理的措施进行了探讨。
　　关键词：钻孔灌注桩；质量问题；控制
　　
　　随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。但灌注桩属于隐蔽工程，大部分是在水下进行的，影响灌注桩施工质量的因素很多，质量检查也比较困难，因此对其施工过程每一环节都必须严格要求，稍有不慎或措施不严就会在灌注中产生质量缺陷。为了确保成桩质量和桩基工程的安全,必须对钻孔灌注桩的施工全过程进行严格的质量控制和检测,发现问题及时采取措施予以补救。
　　一、坍孔的控制
　　在钻孔过程中，如果钻孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，表示已坍孔。一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻、埋钻事故。
　　控制措施：
　　1.在松散粉砂土或流砂中钻孔时，应选用较大比重粘度的泥浆。一般选用优质黄泥制作黄泥浆，并放慢进尺速度(钻孔进尺的平均速度一般控制在6～7米每小时为宜)，也可投入粘土掺片石或卵石，低锤冲击，将粘土膏、片石卵石挤入孔壁来稳定孔壁。
　　2.根据不同地质，调整泥浆比重，确保泥浆有足够的稠度和孔内外水位差，维护孔壁稳定。黄泥浆的比重控制在1.25～1.30左右，数量不少于单桩井孔体积的2倍。钻制井孔上段6～7米时，可不必向井孔内输入高压水，让钻渣自然形成浓稠的低质泥浆护壁，特别是护住护筒底脚处的井壁(这一位置最易坍塌)。
　　3.清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内的水头高度，中段6～7米可输入高压水承压清孔。下段6～7米输入黄泥浆，这样既有效地保证了施工质量，又节省了费用较高的黄泥用量。在清孔过程中要安排专人对泛砂不停地进行排除清理，根据清出的中粗砂的总量统计。为了防止孔底周壁中粗砂的涌入，在压浆前不能停止清孔。清孔结束前，将泥浆比重调整到规定范围，以保证水下混凝土的顺利灌注，同时保证成桩质量。
　　二、钻孔偏斜的控制
　　钻孔偏斜会使灌注桩施工时钢筋笼难吊入或造成桩的承载力小于设计要求。造成钻孔偏斜的原因有：钻孔中遇有较大孤石或探头石；在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进，钻头受力不均；扩孔较大处，钻头摆动偏向一方；钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷；钻杆弯曲，接头不正。控制措施：
　　1.安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮轮轴、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者在一条直线上，并经常检查校正。
　　2.主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架上增设导向架，控制钻杆上的提引水笼头，使其沿导向架向中钻进。
　　3.钻杆、接头应逐个检查，及时调正。主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时进行调直。
　　三、掉钻、卡钻和埋钻的控制
　　卡钻、掉钻、埋钻会延误工期，造成人力和财力的浪费。产生的原因是：(l)冲击钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔或孔内有探头石等都能发生卡钻。倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒，也能发生卡钻。(2)卡钻时强提、强扭，使钻杆、钢丝绳断裂；钻杆接头不良、滑丝；电机接线错误，使不能反转的钻杆松脱，钻杆、钢丝绳、联结装置磨损，未及时更换等都会造成掉钻事故。
　　控制措施：
　　1.经常检查转向装置，保证灵活，经常检查钻杆、钢丝绳及联结装置的磨损情况，及时更换磨损件，防止掉钻。
　　2.用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻。
　　3.卡钻不宜强提，只宜轻提钻头。如轻提不动时，可用小冲击钻冲击或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后再提出。
　　4.掉钻宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。
　　5.埋钻，较轻的是糊钻，此时应对泥浆稠度、钻渣、进出口、钻杆内径大小、排渣设备进行检查、计算，并控制适当的进尺。若已严重糊钻，应停钻提出钻头，清除钻渣。冲击钻糊钻时，应减小冲程，降低泥浆稠度，并在粘土层上回填部分砂、砾石。如是坍孔或其他原因造成的埋钻，应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥砂，提出钻头。
　　四、钢筋笼上浮的控制
　　造成钢筋笼上浮的原因如下：
　　1.砼质量差。易离析的、初凝时间不够的、彤落度损失大的砼，都会使砼面上升至钢筋笼底端时钢筋笼难以插入砼而造成上浮，有时砼面已升至钢筋笼上一定高度时，表层砼开始发生初凝结硬，也会携带钢筋笼上浮。
　　2.钢筋笼孔口固定不牢，未用电焊进行固定。
　　3.提升导管过猛，不慎挂住钢筋笼造成上浮。
　　4.砼面到达钢筋笼底部时，导管埋深过浅，灌注量过大，砼对钢筋笼的上冲力过大。
　　预防钢筋笼上浮，关键是要严格细致地下好钢筋笼，并将其牢固地绑扎或点焊于孔口。下放导管时，应使导管顺桩孔中心位置而下。在灌注过程中，当砼接近钢筋笼下段时，要徐徐灌注砼，一般灌注速度控制在10m3/h左右，以减少砼对钢筋笼向上的冲力。特别注意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.砼应严格按配合比配制，灌注要连续进行，并保证在首批初凝时间内完成整根桩的全部灌注工作。
　　五、护筒冒水、钻孔漏浆的控制
　　护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏泥浆的现象称为护筒冒水、钻孔漏浆。一旦漏浆，护内承压水头高并得不到保障，易引发坍孔，也会造成护筒倾斜、位移及周围地面下沉。控制措施：
　　1.埋设护筒时，护筒四周土要分层夯实，选择含水量适当的粘土。外护筒一般采用钢制护筒，内径2米左右为宜，其主要作用是固定桩位，控制孔口有一定的水头，防止孔口塌陷，不穿孔。在旱地上埋设外护筒一般采用挖埋法。埋置深度以进入土1米以上为宜，并在护筒周围对称地、均匀地回填最佳含水量的粘土(最好选用黄土)要分层回填夯实，以达到最佳密实度。在水中埋设外护筒可采用振动加压下沉法。护筒底一定要下沉至硬土1米左右，否则易坍塌、穿孔。
　　2.起落钻头，要注意对中，避免碰撞护筒。
　　3.有钻孔漏浆相应情况时，可增加护筒沉埋深度，采取加大泥浆比重，倒入粘土慢速转动。用冲击法钻孔时，还可填入片石、碎卵石土，反复冲击增强护壁。
　　4.适当降低护筒内的水头。施工中严格控制好护筒内水位，一般情况下，以保持高于筒外施工水位1.5米为宜。
　　5.护筒刃脚冒水，可用粘土在周围填实、加固。如护筒接缝漏水，可用潜水工下水进行作业堵塞。
　　6.如护筒严重下沉、位移，则应返工重埋护筒。
　　7.钻孔孔壁漏水，可倒入粘土或填入片石、碎卵石土，以增强护壁。
　　结束语
　　钻孔灌注桩施工环节多，工艺复杂，质量事故引发的后果相当严重，因此施工单位在施工过程中应加强管理，采用科学的施工方案和切实可行的备用方案。只有严格按照规范、规程操作，加强监督检测，才能避免质量事故或把质量事故降低到最小限度。
　　
　　参考文献：
　　[1]浅谈钻孔灌注桩质量的控制《西部探矿工程》2004.
　　[2]宋东民，钻孔灌注桩施工质量控制技术[J].企业管理与科技，2007.

《钻孔灌注桩质量问题的控制与处理》

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