桥梁钻孔灌注桩常见质量通病及其防治措施

桥梁钻孔灌注桩常见质量通病及其防治措施

王兴

南京大陶路桥建设有限公司  江苏南京  210000

摘要：桥梁钻孔灌注桩桩基础是一种常见的建筑结构形式，它通常通过承台与桥墩连接成为一个整体来提高桥梁稳定性和承载能力。为了确保桥梁钻孔灌注桩桩基础质量的可靠性，现实施工中需要采取必要措施进行质量控制。本篇文章主要对桥梁钻孔灌注桩桩基础质量控制进行了介绍，分析质量控制的重要性，总结施工过程中常见质量通病，探究常见质量通病防治措施，严格按照规范对桩基础进行检测和验收，以确保其满足设计要求并符合相关标准，加强监督管理，及时发现问题并解决，以供相关人员学习参考。

关键词：桥梁桩基础；质量控制；质量通病防治；措施

一、桥梁灌注桩质量控制概述

近年来随着我国经济建设突飞猛进地发展，公路、铁路和城市道路交通迅速增长。由于高等级公路、铁路大多穿越山区或丘陵区，其中有许多桥梁跨越河流及湖泊。受到工程地质条件限制，钻孔灌注桩以其工艺简便、承载力大、适应性强等突出特点，在桥梁基础工程中得到广泛应用。

桥梁桩基础是一种极为重要的构造物，其主要作用是将上部结构所承受的全部荷载有效向下传递，将其转化成力矩或者直接作用于持力层因。因此在设计时除了应考虑到其稳定性以及承载力方面的因素，还需要满足相关规范、图纸中提出的各项技术指标与参数。同时，桥台处桩基础施工质量直接影响到桥台沉降，较高的施工质量可以减少桥台与路堤之间的不均匀沉降，保证车辆通行安全平稳。因此对于这样一个关键性的部位，在日常施工中必须采取科学合理的方式，加强过程质量管理，确保最终的施工质量达到预期目标。

在进行钻孔灌注桩施工时应该严格按照设计图纸和规范标准来执行，特别是对于那些地质条件和周边环境比较特殊的桥梁，更需要根据地勘资料与设计文件，结合施工现场实际情况做出适当调整。例如：当地勘报告显示施工现场存在较厚软土层时，设计者应该认真校核验算桩基础是否存在负摩擦现象；另外，在桩位下方存在坚硬倾斜岩面时，为防止桩身倾斜，应采取低钻速低钻压缓慢钻进。

二、桥梁灌注桩质量控制的必要性

1994年12月29日，安徽玉河县一桥两个桥墩突然下沉，经调查桥梁的两个桥墩的钻孔灌注桩施工质量低劣，桩身质量差，长度不足，桩尖没有达到设计要求的持力层，承载力严重不足，造成工期损失25天，经济损失近80万，造成重大社会负面影响；2012年镇江市某桥梁钻孔灌注桩桩基础12#桩在桩基检测时发现桩端沉砂厚度达到1m，严重超出规范标准。经调查，施工单位在成孔后清孔不彻底，恰逢拌合楼出现故障，等待时间过长，灌注前未进行二次清孔，最终决定冲击造孔，重新成桩，耽误工期近5天，经济损失15万。

因此，在桩基础施工过程中，必须根据场地自然环境、气候特点、地质条件、工期安排等合理布置施工机械、材料供给、运输线路、堆放场地等，最终达到缩短工期、降低费用、节约资金的目的。但是无论怎么说，只要坚持按照科学的原理办事，充分认识每一步骤的客观依据，遵循正常的操作规范，就能够避免违背科学的错误，获得良好的社会效益和经济效益[2]。

三、桥梁灌注桩常见质量通病

（一）塌孔问题

在桥梁钻孔灌注桩施工中经常出现塌孔问题，是指在成孔过程中或成孔后，孔壁塌落，造成孔底沉渣过后，孔深不足，造成严重影响桩基础成桩质量。第一、地质方面：穿越地层复杂、土质松散，极限承载力低于100KPa的流塑地质是造成塌孔与缩径的重要因素；此外，流塑地层埋深越浅，泥浆压强越低，越容易发生塌孔。第二、护壁泥浆方面：护壁泥浆比重不够或其他性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实地泥皮，不能阻隔地下水的渗入或护桶埋置过浅，四周夯填不密实，造成地表水进入孔内，导致泥浆比重降低，较低的泥浆压强不足以支撑孔壁，引起孔壁塌落。第三、操作控制方面：钻进过程中，钻进压力过大，转速过快。特别是当钻至砂土层等强透水层时，由于泥浆流失加大，补给不足，引起孔内泥浆水位快速降低，无法平衡孔外水压，也不能及时在孔壁上形成泥皮，或在提升钻头，下放钢筋笼过程中碰撞孔壁，导致孔壁塌落。第四、施工组织方面：工序安排不合理，各工序之间不能有效紧密衔接，造成成孔后不能及时浇灌混凝土，静置时间过长。

塌孔问题轻者导致钢筋笼无法顺利下放,重则使桩的承载力达不到要求而使桩报废，造成不必要的浪费。所以在桥梁桩基础施工过程中应该严加关注和防范。

（二）断桩问题

断桩属于钻孔灌注桩相关质量问题中最为严重的一类，一旦发生，将对工期和施工成本造成重大损失。断桩产生的主要原因有：第一、首盘混凝土投放方量不足，导致初灌后导管埋置深度过小或根本就未能将导管埋入混凝土中；第二、在正常浇筑阶段，拔管长度控制不准，施工人员操作施工，过量上拔导管，或混凝土灌注标高计算错误，导致导管拔出混凝土表面，引起夹层断桩；第三、混凝土初凝或终凝时间过短，或由于其他原因造成混凝土浇筑中断，重新浇灌时混凝土表面已初凝结块，造成桩身混凝土夹渣而形成断桩；第四、成孔后清孔不彻底，孔内泥浆悬浮的砂粒过多，浇灌混凝土过程中回沉在混凝土表面，阻碍混凝土正常上升，待混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒被混凝土包裹，形成夹层，严重时导致断桩。

（三）钻孔偏斜问题

钻孔倾斜是指成孔后不垂直，偏差大于规范要求。会导致钢筋笼在吊放过程中下放困难，碰撞孔壁，引起塌孔，严重的会导致桩基承载力降低，小于设计要求。导致钻孔倾斜的原因有：第一、施工场地平整度差，地基承载力不足，产生不均匀沉降，导致钻机安装不平整，钻杆垂直度低。第二、钻机部件磨损，不一，钻头受力不均匀，钻杆接头间隙过大，钻杆弯曲，导致钻孔偏斜。第三，钻进过程中遇到软硬土层交界面或倾斜硬质岩面，过快的钻速过高的钻压会导致钻头受力不均，造成钻进方向变化。

四、桥梁灌注桩常见质量通病防治措施

（一）塌孔防治措施

1、严格执行设计图纸要求，施工前详细查阅地勘报告，根据不同地层采用不同的泥浆比重，易坍塌地层应采用大比重、高质量泥浆。钻进时应根据不同地层特点采用不同的钻进速度，钻进压力，合理选择成孔方法及机械，并按规范规定做好试验检测工作。当灌注桩穿过较后的砂层、砾石层时，钻孔速度应控制在2m/h以内，控制泥浆密度为1.3-1.4g/cm2，含砂率不大于6%。2、做好施工现场管理，提高护筒防水能力，护筒的制作一定要符合设计要求，不得出现漏洞，埋设时也要严格安装操作要求，对护筒外侧一定范围内的不良土质进行换填，采用黏土分层填筑分层夯实。在夯填时，应在护筒四周对称均匀的进行防止护筒变形、位移，确保孔口不漏水。3、保证孔内泥浆水头稳定高出孔外地下水位1m以上，并不得低于护筒底部，同时在钻进过程中及时观察孔内泥浆水头高度，随时调节补充。泥浆泵等易出故障设备应预留一套备用设备，以备急需。4、钢筋笼吊放时，应确保垂直，上下节钢筋笼连接时应垂直连接，避免弯折。吊放过程中要人工配合，保持钢筋笼位于孔位中心，缓慢下放，避免触碰孔壁，引起塌孔，当发生钢筋笼下放不顺时，严禁强制下放，应缓慢将钢筋笼提起，用刷孔器上下疏通，再次清孔后重新吊放钢筋笼。5、做好施工组织管理，各工序准备工作到位，确保工序衔接紧密，尽量缩短成孔至浇灌混凝土之间当间隔时间。同时，根据吊装及加工能力，适当增加每节钢筋笼的长度，已缩短连接时间。

（二）断桩防治措施

1、确保护筒埋入深度符合设计及施工要求，在地质、水文条件较差的情况下，应适当增加护筒高度，增加埋深。增加孔内泥浆水头高度，保证水头相对稳定，保证孔内静水压力能够有效平衡地下水水压。护筒周边不得堆放荷载，也应避免较大的震动荷载产生。2、浇灌混凝土所使用的导管应确保质量合格，不得漏水，在使用前应进行试拼、试压，进行水密承压和接头抗拉功能性实验，（水密承压试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力）保证导管连接部位的质量。3、开始浇灌混凝土时，导管底部至孔底距离宜为300-500mm，准确计算首盘混凝土浇灌方量，确保导管首次埋入混凝土灌注面一下不少于1m，在浇灌混凝土的过程中，应严格控制导管提拔速度，在提升前应准确测量混凝土表面高度，计算导管埋深，确保导管埋入深度在2至6m之间，严禁将导管拔出混凝土灌注面。4、优化混凝土配合比，骨料粒径不宜大于40mm，混凝土和易性良好，塌落度控制在180-220mm之间，初凝、终凝时间因根据混凝土供应条件和施工环境温度进行调整，初凝时间一定要保证在正常灌注时间的两倍以上，夏季施工时应加缓凝剂，保证混凝土的连续供应、浇灌，避免浇灌间隔时间过长。5、认真细致的做好清孔工作，清孔整个过程应安排专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度（对端承型桩不应大于50mm; 对摩擦型桩不应大于100mm），及时对孔内泥浆含砂率及孔底沉渣厚度的变化进行分析。一清后及时安放钢筋笼，安装完成后进行二清，及时灌注混凝土。

（三）钻孔偏斜问题防治措施

1、施工前对场地进行平整、压实，确保承载力满足要求，钻机安装就位时，确保钻机底座水平，钻进中发生不均匀沉降密必须及时调整，确保钻杆垂直。2、开钻前应对钻机各部位进行认真检查，严格检查主动钻杆垂直度，及时更换磨损严重的零部件、钻头，钻杆接头应接触紧密，防止钻杆、钻头晃动偏离轴线。3、在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进，应低钻速低钻压钻进。发现倾斜，及时回填黏土，冲平后再低钻速低钻压钻进。复杂地层钻进时，必要时在钻杆上加设扶正器。

结语

综上所述，桥梁桩基础是指在桥梁建造过程中，用来支撑和稳定承重结构的一种基础。它通常由混凝土或钢筋混凝土制成，并具有较大的刚度和强度，能够承受较大的荷载。桥梁桩基础质量控制主要包括以下几个方面：检查施工现场，确保桩基础施工符合规范要求；进行试验，对桩基础材料、配比等进行测试，确保其满足设计要求；加强监督管理，严格按照相关标准执行，避免违反操作流程导致安全事故的发生；采取防治措施，如采用高强度桩基础，提升桩基础抗震性能等。桥梁桩基础质量控制需要从多方面入手，综合考虑各项因素，才能达到预期效果。同时，还应该注意及时处理安全隐患，确保项目平稳、高效，保质保量实施。

参考文献

[1]彭健.桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略[J].工程技术研究,2022,7(12):140-142.

[2]叶建飞.桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略[J].四川水泥,2021(04):282-283.

[3]汪洋,刘扬,何婷婷.桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略分析[J].城市建设理论研究(电子版),2018(30):131.

[4]袁丽君.桥梁桩基础施工的质量通病及控制对策[J].工程建设与设计,2018(09):215-216.

[5]马家明.桥梁桩基础施工的质量通病及控制策略[J].技术与市场,2018,25(02):124-125.

[6]钱慧.桥梁桩基础施工的质量通病及控制对策[J].江西建材,2017(06):191+195.