桥梁工程钻孔灌注桩施工质量问题及处理方法

桥梁工程钻孔灌注桩施工质量问题及处理方法

林建军

广东佛山528200

摘要：随着交通基础设施建设的不断发展，钻孔灌注桩以其适应性强、成本适中、施工简便等特点广泛被应用到桥梁及其它工程领域中，但钻孔灌注桩大部分是在水下进行的，对其施工效果的检查比较困难，如成孔的技术不到位则会造成塌孔、缩径及桩孔偏斜等问题，还会直接影响到桩身质量和桩承载力。为此，本文对钻孔灌注桩的施工工艺及对质量问题和措施进行了详细论述，希望能供同行参考。

关键词：灌注桩施工质量问题处理方法

目前，桥梁施工结构的主要形式是混凝土钻孔灌注桩，由于桩能将上部结构的荷载传递到深层稳定的土层或岩层中去，从而大大减少基础沉降和建筑物的不均匀沉降，是一种极为有效，安全可靠的基础形式。不过，在钻孔灌注桩施工过程中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问题。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

1工程概况

如某广场6号楼桩基工程采用钻孔灌注桩（Φ800，桩长70．62米）共121根，围护采用钻孔灌注桩加水泥搅拌作为止水帷幕（Φ700，桩长13．50米）共176根。钻孔灌注桩数量大，桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量，关系到整个工程的质量，由于我们正确地选用了科学合理的施工工艺，使钻孔灌注桩单桩静载试压全部优良。

2钻孔灌注桩施工要点分析

2.1水下灌注砼的性能参数

（1）砼原料。粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于2％，以提高砼的流动性，防止堵管。

（2）砼初凝时间。一般砼初凝时间仅3～5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为5～7小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时。

（3）砼搅拌方法和搅拌时间。为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30％的水，然后与拌合料一起均匀加入60％的水，最后再加入10％的水（如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量），最后加水到出料时间控制在60～90秒内。

（4）坍落度选择。坍落度应控制在180±20毫米之间，砼灌注距桩顶约5米处时，坍落度控制在160～170毫米，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在250毫米之内，取高值，反之取低值。

2.2砼灌注操作技术

（1）首批砼灌注。砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。

孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。

（2）后续砼灌注。后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。

①有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。

②牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。

（3）后期砼的灌注。在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。

2.3砼灌注速度

在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。

3施工中易出现的问题及处理方法

3.1钢筋笼的上浮

（1）原因分析：混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快；钢筋笼未采取固定措施。

（2）处理方法：在混凝土上升到接近钢筋笼下端时，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时，再提升导管，减少导管埋入深度，使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑，在通常情况下，可防止钢筋笼上浮。此外，浇筑混凝土前，应将钢筋笼固定在孔位护筒上，也可防止上浮。

3.2桩身混凝土质量差

桩身混凝土质量差是指桩身出现蜂窝、空洞、夹泥层或级配不均的现象。

（1）原因分析：浇灌混凝土时未边灌边振捣，使桩身混凝土不密实。浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时，孔壁塌落在混凝土中，造成桩身夹泥。混凝土配合比塌落度掌握不严，下料高度过大，混凝土产生离析，造成桩身级配和强度不均匀。

（2）处理方法：浇灌混凝土时应边灌边振捣。浇灌混凝土时或上部放钢筋笼时，注意不要碰撞土壁，造成土体坍落。认真控制混凝土的配合比和坍落度，浇灌混凝土时设置串筒下料，防止混凝土产生离析现象，使混凝土强度均匀

3.3钻孔灌注桩断桩

（1）原因分析：集料级配差，混凝土和易性差而造成离析卡管。泥浆指标未达到要求、钻机基础不平稳、钻架摆幅过大、钻杆上端无导向设备、基底土质差甚至出现流沙层而导致扩孔或塌孔而引起的灌注时间过长。搅拌设备故障而无备用设备引起混凝土浇筑时间过长。混凝土浇筑过程中导管埋置深度偏小，则管内压力过小，导管埋深过大，管口的混凝土已凝。

（2）处理方法：关键设备（混凝土搅拌设备、发电机、运输车辆）要有备用，材料（砂、石、水泥等）要准备充足，以保证混凝土能连续浇筑。混凝土要求和易性好，坍落度要控制在18~22cm。若灌注时间较长时，可以在混凝土中加入缓凝剂，以防止先期灌注的混凝土初凝，堵塞导管。在钢筋笼制作时，一般要采用对焊，以保证焊口平顺。当采用搭接焊时，要保证焊缝不要在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。当钢筋笼卡住导管时，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。下导管时，其底口距孔底的距离控制在25~40cm之间，同时要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。在随后的灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2.0~6.0m的范围内。当混凝土堵塞导管时，可采用拔插抖动导管，当所堵塞的导管长度较短时，也可以用型钢插入导管内来疏通导管，也可以在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的混凝土。

4总结

总之，钻孔灌注桩施工的技术要点多、难度高、范围广、规模大，给钻孔灌注桩的施工带来了一定的挑战。因而在钻孔灌注桩的施工中，施工人员要善于思考，加强自身的学习和提高施工技术水平，才能更好地控制好灌注工艺和操作，保证钻孔灌注桩施工的进度和质量。

参考文献：

[1]马东静.桥梁钻孔灌注桩施工中常规问题与处理措施[J].价值工程；2010.29（34）：96-96.

[2]施建军.钻孔灌注桩施工过程中可能出现的问题及处理措施[J].工程与建设；2010.24（1）：110-111.

[3]党彦锋.复杂地质大直径钻孔灌注桩施工难点及处理措施[J].世界桥梁；2013.41（3）：28-32.