钻孔混凝土灌注桩施工质量控制要点

针对钻孔混凝土灌注桩的质量问题成因，提出了具体的施工控制措施，保证了灌注桩的施工质量。

砼灌注桩是提高地基承载力，保证水工建筑物正常工作的重要手段，在施工过程中要严格遵守规范，作业中应分工明确，密切配合，统一指挥，做到快速、连续施工，灌注成高质量的混凝土灌注桩，防止发生质量事故。如出现事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救，经过补救、补强后桩必须经认真的检验合格后方可使用。对于质量极差、确实无法利用的，应与设计单位研究解决。

工程概况

桃曲坡水库灌区低干渠输水工程全长7978m，主要有隧洞7座，桥倒2座，渡槽3座，明涵1座及节制闸、分水闸1座等。其中1号、1号桥倒及3号渡槽均位于沟道处，沟道表面为冲洪积堆积碎石土，厚3～5m，下部为风洪积黄土状壤土，厚20～39m，底部为砂岩，强风化岩体厚5.9m，较破碎，强度较低，质量级别Ⅴ级，弱风化岩体较完整，岩体质量级别Ⅳ级，该三座建筑物均采用了C20钢筋砼灌注桩做为基础，其中：1号渡槽长101m，槽架基础采用单排桩，孔径为800mm、 孔距为2000mm；1号桥倒长度为226m，桥架基础采用梅花形布孔，孔径为600mm、孔距为2850mm；为砼灌注桩基础；3号渡槽：长72m，为分为9跨，跨长为8m，支墩基础采用C20钢筋砼钻孔灌注桩，孔径为600mm、孔距为2300mm。

通过对灌注桩的实际施工及参考相关资料，对钻孔灌注桩在实际施工中容易发生的质量问题和控制要点进行了深入总结。

钻孔灌注桩施工质量问题和控制要点

成孔质量的控制。成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

采取隔孔施工程序 ：钻孔混凝土灌注桩是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

确保桩身成孔垂直精度 ：为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施。

确保桩位、桩顶标高和成孔深度：在护筒定位后及时复核护筒的位置。严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录。以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http：//总第547期2014年第15期-----转载须注名来源同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达1.2%，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。

钢筋笼制作质量和吊放。钢筋笼制作前，首先要检查钢材的质量保证资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋笼吊放后是暂时固定在钻架底梁上的。因此，吊环长度是根据底粱标高的变化而改变，所以应根据底粱标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋人标高满足设计要求。

在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因。如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。

卡管。在灌注过程中，混凝土在导管中下不去为卡管，有两种情况：

初灌时隔水栓卡管，或由于混凝土本身的原因，如坍落度过小，流动性差，夹有大卵石，拌和不均匀，以及运输途中产生离析，导管接缝处漏水，雨天运送混凝土未遮盖等，使混凝土中的水泥浆被冲走，粗集料集中而造成导管堵塞。

处理办法：可用长杆冲捣管内混凝土，用吊绳抖动导管，或在导管上安装附着式振捣器等使隔水栓下落，如仍不能下落时，则须将导管连同其内的混凝土提出钻孔，进行清理修整（注意不要使导管内的混凝土落入井孔），然后重新吊装导管，重新灌注。一旦有混凝土拌合物落入孔底，则须按前述方法清除。

机械发生故障或其他原因使混凝土在导管中停留时间过长，或灌注混凝土的时间过长，最初的混凝土已初凝，增大了导管内混凝土下落的阻力，混凝土堵在管内。

其预防方法是，灌注前仔细检查检修灌注机械，并准备备用机械，发生故障时，立即调换机械，同时采取措施，加速混凝土灌注，必要时，可在首批混凝土中掺加缓凝剂，以延缓混凝土的初凝时间。

当灌注时间已久，孔内的首批混凝土已初凝，导管内堵塞有混凝土时，将导管拔出，重安钻机，利用较小钻头将钢筋笼以内的混凝土吸出，用冲抓锥将骨架逐一拔出，然后用粘土掺砂砾填塞井孔，待沉实后重新钻孔成桩。

混凝土灌注桩导管故障。导管故障的原因：灌注桩施工中常常会遇到一些导管故障，如埋管、导管拔出、导管堵塞等，在这些故障中其诱因较多，主要由以下几种情况：

导管埋深不合理造成。刚开始灌注的时候，导管在距离钻孔底部较近的时候，颠管的时就会出现导管口进入到底部沉渣中的情况，因此出现导管的堵塞。

导管内的混凝土出现空气阻隔，这样也会造成导管的堵塞。

在灌注的过程中因为导管的破裂而造成浇注的导管的堵塞，这主要的原因是导管的强度过小，而且在施工的过程中上下移动导管的过程中过于剧烈。

埋管的情况，导管在施工的过程中无法上下移动，这样的情况就是埋管，其主要的原因是导管的埋深出现误差，导致导管外壁的混凝土出现初凝，让导管与混凝土之间的摩擦力增加，从而导致了导管无法拔出，或者因为前面的原因导管断裂。

导管拔出，这样的情况是在灌注的过程中因为对混凝土浇注的高度和导管埋入的深度计算失准造成的，另外也有一部分是因为操作过于剧烈而造成的向上的拔出力过大、过猛而造成的。

导管故障的预防 ：在施工的过程可以采用一些必要的措施对导管的故障进行预防，

熟读图纸，精确定位导管深度和位置。

在最初的灌注时，首先对灌注的桩孔进行探测，保证其底部的沉渣小于1/4桩径，另外控制导管距离底部为500mm左右，且不要颠管。

为了避免导管中出现空气间隔，在刚开始的灌注中应当保持混凝土的连续性灌注。在施工的过程中尽量的连续缓慢的进行给料，而且配合导管的上移速度，不要过急。在拆卸导管的时候尽量让导管内的混凝土面接近料斗，距离不宜过大。

为了避免导管的裂缝，在选择导管材料的时候应当着重检查导管壁的厚度，对一些使用时间较长，管壁变薄的应当及时的更换。另外，新制的导管的时候使用的钢板不应当小于3mm，而且在使用的过程中对易损的部位要重点监控，及时更换。还有，在颠管的时候也不要用力过大。

针对埋管的情况，应当注意的是对埋深的控制，不要超过最高限度的6m范围，在导管的上端最好设置振捣装置，在灌注的过程中进行人为的导管的震动或者抖动，让导管周围初凝的混凝土及时脱离。另外针对断管的情况，处理利用前面的预防措施外，还应当检查接口处的螺栓是否安装到位，牢固。同时在导管提升的过程中对提升的过程进行监督，保证稳定匀速，避免急提。

针对卡管，一般可以采用长杆对管内的混凝土进行冲捣，同时利用设备进行导管的抖动，还可以像预防埋管一样进行人工的定时振捣。如果还是不能解决就必须将导管拔出，进行清理然后再进行灌注。

特殊地层处理措施。断层：在钻孔桩钻进过程中如发现断层应采取有效措施进行及时的处理。为了便于操作人员准确判断孔内是否发生漏浆，可以在孔内放置了一个小皮球并在上面插一面小三角旗，这样有利于钻机上的操作人员坐在操作台上随时观察孔内泥浆面的变化，一旦发现泥浆面出现下降就可以立即将钻头提出孔外，再根据漏浆的情况采取补浆和回填片石。

如在断层位置经过反复的回填片石钻进仍出现漏浆的情况下，可以采取灌注水下的混凝土对断层进行填充，混凝土强度等级不宜太高一般选择C20混凝土，灌注高度以超出断层顶板以上1m为宜。

粉砂层、软弱层：在施工中，遇到较厚的粉砂层（砂层）等不良地质时，应采取护壁措施，加大泥浆比重，增加水面高度，情况严重的情况下，可采用陶土粉配化学浆糊、水泥粉和油漆纤维等措施，更为严重的也可采用分段捂浆（黄土或水泥浆土）或粘土挤压法护壁。钻进速度适中，同时减少下笼时间，节数不宜多，焊接速度加快，下笼期间仍不断注入护壁泥浆，使孔内盛满（施工过程的泥浆处理应及时、随时外运）。

淤泥地层：3号渡槽处地层上部为淤泥层，很容易出现缩孔情况，如正常泥浆护壁不能保证成孔质量，在淤泥层下钢护筒法成孔。在钻孔桩施工前先下外护筒，护筒要求和埋设方法与其他护筒相同，埋设深度控制在1.5～2m。正常冲击至设计孔深后，立即往孔内下入内径600mm钢护筒，然后再进行检孔和清孔等工序。如果在冲击过程中即已发生缩孔现象，可分多次下内护筒，即冲击3～4m，下一次护筒，再冲击3～4m，再下一次护筒，直至设计孔深。

成桩质量的控制。为确保成桩质量，要严格检查验收进场原材料的质保书（水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告），如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料（如水泥、砂、石、水质），严禁用于混凝土灌注桩。

钻孔灌注混凝土要控制好配合比，防止离析现象的发生。因此，现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。

为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象。在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm～20cm，并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m～4m。不宜大于5m和小于lm，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高5m～8m时，应及时将坍落度调小至l2cm～l6cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。

在灌注桩施工过程中，严格按施工实施细则要求，按工序进行质量控制，坚持每道工序实施检查验收许可制、成桩辅以适当的检测方法，就能保证属于地下隐蔽工程、施工难以控制的混凝土灌注桩质量达到设计要求。

（作者单位：陕西省桃曲坡水库灌溉管理局）