钻孔灌注桩基础主要质量问题分析及处理办法思维导图

关键词：钻孔灌注桩 质量问题 分析 防范处理 办法

0 引言

1 钻孔过程中常见施工质量问题及其防治

1.1 钢筋笼上浮问题

1.1.1 原因分析 ①如导管在混凝土中埋入过深或钢筋笼放置初始位置过高，深埋的导管下口流出混凝土，推动导管外上部混凝土整体上升。此时下半节钢筋笼的主筋、箍筋与混凝土已半粘着，并由于坍落度的损失而粘着力较大，由于上升产生的顶托力之和大于钢筋笼的自重，因此推动钢筋笼与混凝土一起上浮；②如在混凝土灌至钢筋笼下时提升导管，灌注混凝土自导管流出后的较大冲击力，推动了钢筋笼的上浮；③如混凝土灌注到钢筋笼底板附近，混凝土的灌注却因断水断电机、械故障等原因中断，30分钟或者更长时间后才能重新灌注，此时桩孔内顶部混凝土产生坍落度的损失或局部初凝，致使混凝土流动性变差，当重新灌注时，混凝土托动钢筋笼整体上移，严重时可能断桩；④钢筋笼在制作、运输、堆放、起吊等过程中不符合规范要求，存在钢筋骨架内径与导管外壁间距过小，主筋搭接焊接头未焊平，粗骨料粒径太大等问题，在提升导管过程中法兰盘容易挂带了筋笼形成上浮。

1.2 断桩问题

1.2.1 原因分析 ①使坍落度不符合要求，当坍落度过大时，会出现离析现象，粗骨料相互挤压则会阻塞导管；当坍落度过小或灌注时间过长时，混凝土下落阻力则会加大而阻塞导管。两者均可导致卡管，终造成断桩；②浇注混凝土时，没有采用“回顶法”从导管内灌入，而是从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，诱发混凝土离析而造成凝固后不密实坚硬，少数孔段出现蜂窝、疏松、孔洞，甚至断桩；③如灌注时间过长，混凝土与导管壁的摩擦力势必增大，同时导管提升和起拔过多，若仍采用提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时极易造成连接螺栓拉断或导管破裂，产生断桩；④如在清孔过程中未对孔内泥浆含砂率控制不严，监管不力，则会在灌注混凝土过程中造成混凝土上沉渣过厚，推动该部份沉渣难以被导管内混凝土压力推动，迫使混凝土浇注中断，易形成断桩。

1.2.2 防范及处理办法 ①灌注时严格科学地控制混凝土配合比、坍落度和粗骨料粒径。如更换水泥标号、品种或生产厂家，务必事先做好配合比试验，按科学配合比控制混凝土质量；②必须从导管内灌注混凝土，灌注过程必须连续、快速、有节奏，灌注混凝土要准备足量，且绑扎水泥隔水塞的铁丝要根据首次混凝土的灌入量而定量，严格控制防止断裂；③选用导管必须要有足够的抗拉强度，能承受其自重加上盛满混凝土的重量，同时内径最好在30cm以上的并保持一致，误差应小于±2mm，内壁无阻光滑。导管在组拼后须用球塞和检查锤做通过试验。导管最下一节长度一般为4米左右，且底端不得带法兰盘，否则在混凝土内会很难拔起。为了便于丈量长度，每节导管长度应统一，并作记录和标记；④清孔过程中要及时对孔内泥浆的相对密度进行调整，以保证清孔后泥浆的相对密度要达到设计要求。清孔后分别从孔的口部、中部、底部提取泥浆，以检测泥浆的各项指标是否达标；⑤成孔后必须使用冲洗液认真清孔，清孔时间应根据孔内沉渣情况而定，只有当孔底沉渣值小于规范要求时，方可进行混凝土灌注。

1.3 孔壁坍陷问题

1.3.1 原因分析 ①施工工艺控制不当，对地质条件关注不够，未根据土质实际情况采用合适的泥浆和成孔工艺，导致泥浆护壁质量差；②护筒埋设过浅，护筒的接缝和回填土不够密实出现漏水漏浆情况，造成孔内出现承压水或孔内液面高度不够，孔壁静水压力降低；③对清孔的冲洗液和孔底沉渣控制不严，导致泥浆粘度和密度降低，孔壁静水压力衰减，孔壁牢固度降低；④在松散砂土中钻进过快，或在某一处空转时间过长，或用给水管直接冲刷孔壁；⑤待灌时间过长没有及时灌注混凝土，或灌注时间过长；⑥吊装钢筋笼时，碰撞和损伤孔壁。

1.4 护筒冒水问题。

1.4.1 原因分析 ①在埋设护筒时，护筒周围的原状土压实度不够；②埋设时护筒内外的水位差过大；③钻头起落时不慎碰撞和刮损护筒。 1.4.2 防范及处理办法 ①在埋设护筒之前，根据地质条件，选用最佳含水量的粘土将坑底与四周土壁分层夯实；②开孔时选好护筒适当的高度，护筒水头高度应保持在1.0～1.5m；③应派经验娴熟的技术人员进行钻头起落监控，尽可能避免碰撞和刮损护筒；④如发现护筒冒水现象，不可继续施工，须立即停止钻孔，以含水量佳的粘土将坑壁四周加实加固；⑤如出现护筒严重移位或下沉情况，则停止安装并重新安装护筒。

1.5 缩颈问题

1.5.1 原因分析 塑性土膨胀，使孔径小于设计尺寸。

1.5.2 防范及处理办法 ①选用密度、胶体率、黏度相对较大的质量高的泥浆，尽可能降低失水量；②将合适数量的合金刀片焊接于导正器外侧，起钻或钻进时可发挥扫孔作用；③成孔时加大泵量，提高成孔的速度，这样孔壁在成孔一段时间内会形成泥皮，孔壁则不会渗水和引起膨胀；④采用上下反复扫孔的办法扩大孔径消除缩颈。

1.6 钻孔桩身偏斜问题

1.6.1 原因分析 ①存在技术性失误，钻孔机械定位不准确，或施工人员放样有偏差；②钻孔时在土层遇到孤石或障碍物，或在岩石倾斜处和软硬土层交界处，钻头因受阻不均偏移导致桩孔倾斜；③钻杆连接不当或弯曲，导致钻头钻杆两点中线处于不同轴线；④钻架就位后未进行调平或场地本身不平整，导致钻机、底座、钻盘不平而产生偏斜；⑤开挖基坑时一次性挖土深度过大，由此产生土侧压力导致桩位错动，桩位偏差超出规范允许范围。

1.6.2 防范及处理办法 ①加强技术管理，减少人为的技术性失误，放样和机械定位须根据技术参数反复校核；②钻入斜状岩层、土质不均匀地层、孤石或碰到明显阻碍地层时，须调慢钻速，不能一味快进。在地质不均匀地层中钻孔时，宜使用钻杆刚度大、自重大的钻机；③钻孔前须平整场地，并夯实硬化，枕木应均匀着地尽量找平。钻机安装时钻架上吊滑轮与转盘中心在同一轴线，钻杆位置偏差控制在不大于20cm，此外安装导正装置也是防止偏斜的有效方法。④在松散易坍地层钻孔时，应尽可能加固地层，钻速不宜过快，注意观察钻杆角度和桩位偏差；⑤应对一般的偏斜情况，可用钻头上下反复扫钻数次削去硬土，如效果不佳，回填粘土至高出偏孔处0.5m以上重新钻入；⑥如偏差较大，应通知监理及设计人员鉴核，桩箱及桩筏基础必要时在基础底板内增设暗梁，单桩基础通常重新补桩。

1.7 桩底沉渣量过多问题

1.7.1 原因分析 ①未对准孔位，吊放钢筋笼时碰撞孔壁泥土坍落桩底；②泥浆注入量不足或泥浆比重过小难以把沉渣托浮；③未进行二次清孔，或清孔不干净，或清孔后待灌时间过长泥浆沉积。

1.8 卡管问题

1.8.1 原因分析 ①混凝土中粗骨料粒径过大；②初灌时隔水栓堵管；③混凝土流动性、和易性差造成离析；④灌注混凝土不连续，在导管中停留时间过长；⑤导管进水造成混凝土离析。

1.8.2 防范及处理办法 ①控制粗骨料的最大粒径必须小于钢筋笼主筋和导管直径最小净距的1/4并小于40mm；②隔水栓直径要与导管内径相配，同时兼顾良好的隔水性能以保证顺利排出。③灌注混凝土时必须加强对混凝土坍落度和混凝土搅拌时间的控制。坍落度宜控制在16～22cm，保证良好的和易性；④必要时可掺入适量缓凝剂，以改善混凝土的流动性、和易性和缓凝；⑤导管使用前应试拼装试压，试水压力为0.6～1.0MPa，以保证导管连接部位的密封性。在灌注过程中，为了避免在导管内形成高压气塞，混凝土要缓缓倒入漏斗的导管。

2 结束语

1《输电线路施工（第二版）》中国电力出版社，2007.