钻孔灌注桩桩身施工相关问题

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一、钻孔灌注桩桩身施工前的准备工作

　　1.材料质量要求。（1）粗骨料：应采用质地坚硬的卵石、碎石其粒径宜用15～25mm.卵石不宜大于50mm，碎石不宜大于40mm.含泥量不大于2%，无垃圾及杂物。（2）细骨料：应选用质地坚硬的中砂，含泥量不大于5%，无垃圾、草根、泥块等杂物。（3）水泥：宜用32.5级或42.5级的普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，使用前必须查明其品种、强度等级、出厂日期，应有出厂质量证明，到现场后分批见证取样，复试合格后才准使用。

　　2.成孔前准备工作。用作桩基的工程桩施工前应做试成孔，试成孔数每个场地不应少于二个。用试成孔核对地质资料，检验所选的设备、机具、施工工艺及技术要求是否合适。如满足设计要求时，试成孔的泥浆密度，通过不同地层选用的钻速、钻压，钻头直径、形式等施工工艺参数即为施工时选择工艺参数的依据。成孔要求：（1）机具就位平整垂直，护筒埋设牢固并且垂直，保证桩孔成孔的垂直。（2）要控制孔内的水位高于地下水位1.0m左右，防止地下水位高后上起坍孔。（3）发现轻微坍孔的现象应及时调正泥浆的比重和孔内水头。泥浆的比重按土质情况的不同而不同，一般控制在1.1～1.5的范围内。成孔的快慢与土质有关，应灵活掌握钻进的速度。（4）成孔时发现难于钻进或遇到硬土、石块等，应及时检查，以防桩孔出现严重的偏斜、位移等。

　　二、断桩

　　1.产生的原因。（1）混凝土拌和物发行离析使桩身中断。（2）灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发重型导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，混凝土桩身中断的严重事故。（3）灌注时间过长，首批混凝土已初凝，而后灌注的混凝土冲破顶层与泥浆相混；或导管进水，未及时作良好处理，均会在两层混凝土中产生部分夹泥浆渣土的截面。

　　2.防治措施。（1）导管要有足够的搞拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量；内径应一致，其误差应小于±2mm，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验；导管最下端一节导管长度要长一些，一般为4m，其底端不得带法兰盘。（2）导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验。（3）严格控制导管进而深与拔管速度，导管不宜进埋入混凝土过深，也不可过浅。及时测量混凝土浇灌深度，严防导管拔空。（4）经常检测混凝土拌合物，确保其符合要求。

　　三、缩径

　　1.产生的原因。（1）清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。（2）孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成护颈。

　　2.防治措施。（1）使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化配以不同的泥浆。（2）成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不表泥，预防清孔后的在浇筑的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。

　　四、桩顶局部冒水、桩身孔洞

　　1.产生的原因。（1）水下混凝土灌注过程中，导管埋深过大，导管内处混凝土新鲜程度不同，再加上灌注过程中上下活动导管过于频繁，致使导管活动部位的混凝土离析，保水性能差而泌出大量的水，这些水沿着导管部位最后灌入的、最为新鲜的混凝土往上冒，形成通道（即桩身孔洞）。（2）水下混凝土灌注过程中，混凝土倾倒入导管速度过快过猛，把空气闷在导管中，在桩内形成高压气包。高压气包在其自身浮力或导管起拔等外力的作用下，气包便滞留在桩身内，最终形成桩身孔洞。另外，有一些桩在余桩截后，桩身内残余的高压气体，因通道打开而顺桩身的细小缝隙释放出来。这时常会携带部分遗留在气包内的水往上冒，出现“桩顶冒气泡”的怪现象。（3）水下混凝土灌注时间过长，最早灌入孔内的混凝土坍落度损失过大，流动性变差，终灌导管起拔后会留下难以愈合的孔洞。

　　2.防治措施。（1）控制导管的埋深，灌注过程中做到导管勤提勤拔。（2）混凝土倾入导管的速度应根据混凝土在管内的深度控制，管内深度越深，混凝土倾入速度越应放慢。在可能的情况下，应始终保持导管内混凝土，以防止桩身形成高压气包。实际施工中，往往因为导管每次起拔后管内都会形成空管，再次灌注时，桩身形成高压气包就很难避免。因此，应在灌注过程中适当上下活动导管，把已形成的高压气包引出桩身。（3）加适当缓凝剂，确保混凝土在初凝前完成水下灌注。

　　五、桩头问题

　　1.产生的原因。（1）清孔不彻底，桩顶浮浆过深过厚，影响下混凝土灌注时测量桩顶位置的精度。（2）导管起拔速度过快，尤其是桩头直径过大时，如未经插捣，直接起拔导管，桩头很容易出现混凝土中间高、四周低的“烂桩头”。（3）浇筑速度过快，导致孔壁局部坍塌，影响测量结果。

　　2.防治措施。（1）认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；在空孔较长的桩内测量混凝土上升面时，应控制好测量重锤的质量。通常认为使用5～40mm碎石混凝土时，重锤的质量可以控制在1kg左右。在设计桩顶与地面距离<4m时，通常认为使用竹竿通过手感测量混凝土面更直观，精度更高。（2）混凝土终灌拔管前，应使用导管适当地插捣混凝土，把桩身可能存在的气包尽量排出桩外后，以便精确测量混凝土面。也可通过导管插捣使桩顶混凝土摊平。

　　六、灌注混凝土时桩孔坍孔

　　灌注水下混凝土过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，为坍孔征兆。如用测深锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。

　　1.原因分析。（1）灌注混凝土过程中，孔内外水头未能保持一定高差。在潮汐地区，没有采取措施来稳定孔内水位。（2）护筒刃脚周围漏水；孔外堆放重物或有机械振，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。（3）导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生坍孔。

　　2.预防方法。（1）灌注混凝土过程中，要采取各种措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水。（2）用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注。（3）如用上法处治，坍孔应不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。

　　七、孔位倾斜

　　1.原因分析。（1）桩机本身未竖直或桩机平台不水平。（2）桩机在钻孔过程中发生不均匀沉降。（3）在进行超深桩作业时，桩机钻杆太细。

　　2.预防方法。（1）首先要扩大桩机支承面积，使桩机稳固，并保证钻机平台水平。（2）采取经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。（3）严格按照规范要求先配钻杆。

　　八、从验收来保证

　　主控项目为桩位、孔深、桩体质量檢驗、桩身混凝土强度、承載力。一般項目为垂直度、桩径、泥浆相对密度、泥浆面标高、沉渣厚度、混凝土坍落度、钢筋笼安装深度、混凝土充盈系数、桩顶标高。混凝土灌注桩质量验收记录：（1）桩设计图纸、施工说明和地质资料。（2）当地无成熟经验时必须提供试成孔资料。（3）材料合格证和到施工现场后复试试验报告。（4）灌注桩从开孔至混凝土灌注的各工序施工记录。（5）隐蔽工程验收记录。（6）单桩混凝土试件试压报告。（7）桩体完整性测试报告。（8）桩承载力测试报告。（9）混凝土灌注桩钢筋笼质量检验记录。（10）灌注桩平面位置和垂直度检验记录。（11）混凝土灌注桩质量检验记录。

　　总之，在软土地基上进行钻孔灌注桩作业比在其它地区作业难度更大，施工质量更难控制，这就要求我们在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查地质和有关灌注桩方面的资料，对施工过程中可能会发生的一些问题及时进行分析处理，做到科学组织，精心施工，严格管理，施工质量是完全有保证的，这些所谓的质量通病也是完全可以避免的。