桥梁钻孔灌注桩常见质量缺陷原因及防治

桥梁钻孔灌注桩常见质量缺陷原因及防治

石猛

江苏中源工程管理股份有限公司 江苏 南京 210000

摘要：目前，随着我国基建的发展，国内的桥梁工程建设也进入了高潮。因此，在桥梁工程施工中，钻孔灌注桩是必不可少的一环，而在施工中，往往会出现一些质量问题。因此，应对工程建设过程中出现的质量缺陷进行合理地控制。基于此，本文简述了桥梁钻孔灌注桩的质量缺陷，并提出了一些解决方法，还对桥梁钻孔灌注桩施工技术进行了分析，以供参考。

关键词：桥梁钻孔灌注桩；常见质量缺陷；原因；防治

引言：在我国交通基建的高速发展中，由于钻孔灌注桩作适应性强、施工简单等优点，在公路桥梁和其他工程中得到越来越多的应用。灌注桩是一项隐蔽工程，但因施工技术的不合理，常常导致各种质量缺陷，从而严重影响了施工进度和工程质量。因此，如何运用科学实用的钻孔灌注桩施工技术，保证工程的质量，对桥梁工程施工具有十分重大的意义。

1桥梁钻孔灌注桩的质量缺陷

1.1塌孔

造成崩洞的原因：①钻孔位于比较松散的砂土地层，因泥水未达对应的密度，导致泥浆不能满足规定，钻孔进尺速度太快。②护筒埋设得过浅，在钻孔周围土壤经雨水浸润后，会发生松动。③由于钻具与孔口之间的距离太小，或是与护筒直接相接触，钻具震动可使孔口坍塌，从而引起塌孔。④未采用适当的钻孔技术；⑤因掏渣筒或冲击器的倾覆而造成的孔内壁损坏。⑥清理孔口时未按照正确的操作方式，在清洗孔口时停留太久。⑦钢筋骨架在吊起后撞击到了孔壁。

图1：桥梁钻孔灌注桩中的塌孔

1.2混凝土灌注时钢筋骨架上浮

钢筋骨架上浮的原因为：①当导管上升的时候，如果速度过快，就会被吊在钢筋骨架上，从而引起钢筋骨架的向上移动。②由于水泥品质不合格，离析现象很严重，没有足够的时间进行初凝，导致塌落程度比较大，从而导致钢筋框架一起漂浮。③钢筋骨架孔口不牢。④由于混凝土表面接近于钢筋骨架的底部，导管未达到一定的深度，混凝土的注入速率很高，因此，混凝土的沉降会对导管产生一个向上的反作用力，使得钢筋骨架的自重低于上部的托力，从而引起钢筋骨架的上升。

1.3断桩、夹层

产生断桩的原因如下：①由于水泥搅拌站的计量器具未进行常规的复查，造成了不精确的测量。由于水泥骨料量大，塌落度低，输送距离大，水泥性能和易性较弱，造成导管堵塞，灌浆过程中出现了夹泥现象。②由于多种原因，导致了灌浆过程的中断，使其无法进行持续的浇筑，且施工过程的停顿期太久，使得混凝土在施工过程中失去了流动。随着混凝土不断注入导管，会使水泥击穿地表向上，此时泥渣和浮浆会将岩体包围，从而产生断桩。③由于导管埋设时的计算方法存在误差，或是不仔细地进行了计算，致使导管与水泥面分离，在第二次浇筑时出现了夹层，造成了断桩。

1.4缩颈

在钻孔过程中，如果不进行焊补，钻锥磨损较大，遇到泥岩、黏土、软土等，容易发生缩颈。

2钻孔灌注桩质量缺陷的解决方法

2.1塌孔的预防和处理

要从根本上消除塌孔的问题，就要做好预防。在进行钻孔之前，必须对土层结构进行细致的技术分析，选择合适的钻具和开孔方法。根据实际情况，按照成孔顺序排列，对工作台进行适当的充填，在护筒的选用上，要选用足够长、足够强度的护筒。一旦有塌孔，就会立刻做出反应，确定是哪里坍塌，是什么原因造成的。并根据坍塌的成因，采用有效的方法。如坍塌处的渗透率不高，则继续进行钻孔工作，在塌孔处再次充填黏土，并放置一段时间后进行钻孔。但要时时刻刻关注坍塌量。如塌孔超出控制，应立即拆除钻头护套，待钻入完成后，再将护筒定位后，再进行钻孔。因在吊起钢筋骨架时，或在清除钻孔时造成的塌孔，应立即将钢筋骨架吊起并清理，并充分利用钻头的搅动作用来添加泥浆。然后将周围的杂质清理干净，等钻孔稳定后再安装钢筋骨架。

2.2处理钢筋骨架上浮的方法

认真严谨地进行钢筋骨架的固定，加固或焊接于钻孔护筒，增强其自重。在进行导管下面的施工时，必须确保导管在钻孔的中央。在进行浇筑过程中，在混凝土到达钢筋笼下部时，要减缓注浆速率。在进行浇筑时，必须确保钢筋骨架底部的水泥不能与导管的出口高度一样。在进行灌注桩混凝土施工时，必须以保证混凝土具有较好的可操作性和改进灌注技术为原则，对各类材料进行检测，并对混凝土的配比进行严格的调控，以保证所生产混凝土达到设计的标准。在进行混凝土浇筑时，必须保证浇筑的迅速，根据以往的经验，可以看出，浇筑的速度与连续性的好坏有直接关系，能够减少出现的质量问题。通过适当减少下端箍筋数量，可以减小结构受拉应力的作用。为保证钢筋骨架的坚固，在保证骨架牢固的基础上用适当的加固筋将其焊在一起。

2.3解决断桩及夹层的办法

要想从根本上杜绝断桩，还应该以预防为主。也就是说，在进行混凝土浇筑前，要仔细检查每一个部位和环节，制定出一套行之有效的预防措施。在进行混凝土灌浆时，要加强管理，使技术熟练掌握施工工艺，保证不发生断桩。混凝土的配比应严格遵守水下施工规程，并定期检测其塌落度，以避免导管堵塞。在灌注完成后，对其进行检验，如果出现断桩，并且在10米以内，则应采取桩身搭接方法。若出现桩体断桩处很深的问题，则应采用冲孔处理后再填入新桩。废弃桩体的冲孔方式为使用冲击钻，其钻头的直径应比废弃桩体大5-10 mm以上，以防止钻头被废弃的桩体内的钢筋给卡死。在对废桩进行冲刷以前，必须先用30 MPa以上的片石进行回填。在填满桩眼以后，利用冲锤法对片石进行加固，再利用冲击钻进行冲桩工作。在冲击工艺中，必须选用低浓度的泥浆，并继续进行循环泥浆的沉淀和换浆。最佳的泥浆密度是1.2。如果泥浆密度不足，则在冲桩时和冲桩前适当加入黏性土以防止出现塌孔。在冲桩结束后，再次进行打桩。

如果要处理导管堵塞，应该先对原因进行分析，然后才能进行处理。当因水泥品质不达标造成导管堵塞时，可将导管吊上，然后吊上一节钢轨或其它较重的物体。对导管进行冲击，清理管道内部的水泥。如果由于水泥流动力不够，导管堵塞，应该慢慢地抬起导管，摇晃或抬高导管，将水泥注入导管中，以增大导管内的压力，使管道畅通。

塌孔、埋管和管塞都是造成断桩的主要原因。若发现导管悬吊于钢架上，不易取出，则可采用旋转或改变方向摆动导管，以达到起重目的。此外，还可以采用增加钢筋骨架的压力来让导管与钢筋骨架分离。如果导管埋设过深，导管中的水泥已初步凝固，则应将连接振动装置置于导管的上端。在拔出导管时，适当地震动，配合使用起重器和链滑车，可以提高拔出导管的几率[1]。

2.4防止缩颈的办法

在工程中，要避免产生缩颈现象，必须采用高质量的泥浆，以降低混凝土的失水量。在打孔过程中，要增大泵量，加速成孔。在开孔的间歇期内，孔壁上的泥浆层就不会渗透和渗漏，这样就不会造成孔壁的胀大，从而避免产生缩颈。同时，也可以在导正器外部焊上对应数量的合金刀片，在钻机时起到扫孔作用，进而避免产生缩颈现象。如果钻孔中存在缩颈，则可以采用连续的上下连续扫孔方式来增大孔径，从而消除缩颈。

3桥梁钻孔灌注桩施工技术分析

3.1埋设护管

基于钻孔灌注桩的要求，需要提前做好护筒的设计工作。在施工阶段，根据原来的步骤进行设计，首先要进行坐标放样，利用全站仪器进行放样。另外，还应对桩位进行适时地识别，并掌握桩基的种类。若有较大的偏差，可对其进行调整，以满足灌注施工规范整体的需要。在施工后期的埋设过程中，应确保桩身与护筒之间中心线达到控制要求，并确保二者之间的中心线能够一致[2]。

3.2护壁技术

由于护壁形式的特殊性，在后期的介入中要对工程的具体情况进行分析，掌握工程质量和其它方面的控制指标。在综合考量时，应将场地土壤等方面的影响因素考虑在内。在施工中要充分考虑场地的土质情况，以防止在工程中产生泥浆黏稠的情况。在制造泥浆时，先把黏土击成碎土，再把击碎的泥土放入护筒中。最终，通过冲击使黏土变为泥浆，从而确保钻孔施工井然有序。

3.3钻孔和清孔技术

在钻孔灌注施工过程中，钻孔和清孔技术是施工中关键环节。因此，要确保这一过程的质量，就得在施工中进行严格操作。在具体的施工中，要按当地的实际条件进行钻孔和清孔。例如，按位置的不同，可以选用不同的钻孔方法。在软土地基上，采用具有较低冲击力的钻具。相反，在较硬的地基中，应该选择具有更大的冲击力的钻具。因此，为了确保工程质量，应选用合适的钻孔工具。

3.4钢筋笼制作和灌注技术

为确保灌注桩的施工质量，应注重钢筋笼的制造。在制作过程中应选择优质的钢板，并将其制成后进行下放。在下放的同时，一定要注意下放的快慢，不要太快。在下放的时候，如有阻碍，要适时地调整钢筋笼，在调整完毕后再缓慢地将其放下，以确保其品质。在钢筋笼完成后，不能马上进行灌浆作业。在这段时间里，要进行二次清洗，清除底层的杂质，并对沉淀厚度和泥浆进行检查，确保其符合要求，然后再制定有效的施工措施。在灌注时，要对孔底与导管下端之间的间距进行有效地调控，从而达到基底混凝土控制体系的要求。因孔底的施工情况较为复杂，要求钻孔间距为0.4米。另外，在埋管的过程中，其深度要达到2-5米，从而能很好地保证导管的高度[3]。

结束语：总之，在当前桥梁工程施工中，钻孔灌注桩施工是一项十分普遍的技术。然而，它在施工时会受多种因素的制约。所以，在施工过程中，要严格控制可能发生的问题。如此，其施工效果和工程质量才会得到保障，同时也能确保桥梁的安全、稳定使用。

参考文献：

[1]廉兆成. 桥梁施工中钻孔灌注桩质量控制措施研究[J]. 工程建设与设计,2023,(02):134-136.

[2]史亚平. 公路桥梁钻孔灌注桩施工工艺研究[J]. 散装水泥,2022,(06):128-130.

[3]刘世臣. 公路桥梁钻孔灌注桩组合压浆设计与应用[J]. 中外公路,2022,42(06):113-117.

[4]王越. 桥梁长大直径钻孔灌注桩施工中PHP泥浆的应用[J]. 交通世界,2022,(34):111-113.

[5]刘登. 桥梁钻孔灌注桩施工管理分析[J]. 工程技术研究,2022,7(21):121-123.