【桩基地基】长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工常见质量问题及防治措施

长螺旋钻孔压灌混凝土桩在施工的过程中，为了减少对周围建筑物的振动，其成孔都会采用长螺旋钻机，这种类型的成孔不用泥浆护壁，加上没有泥浆输入，是排土钻进是常用的一种孔。长螺旋钻孔压灌混凝土桩身是直接由钻孔的中心压入到孔中，为了压灌混凝土，可以在提钻的同时进行成桩。为了加快成桩的速度，可以采用超流态泵送混凝土技术，用压力浇灌混凝土，这样不仅起到了提高桩周土性能的作用，还改善了桩身质量，避免了在施工过程中发展断桩和缩颈的状况，进一步的提高了单桩的承载力。

1 长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工工艺原理

长螺旋钻孔压灌混凝土桩是在长螺旋干钻法的基础上发展的一种压灌混凝土桩技术。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工工艺原理是采用长螺旋钻机钻至设计标高，混凝土在混凝土泵的帮助下，可以从钻头的底部压出边灌注边提钻，直到出现桩木的形状，然后在桩体上插入钢筋笼，形成钢筋混凝土灌注桩的施工方法。一般灌注桩的直径在 400mm － 800mm 之间，钻孔的深度小于或等于 30m ，单桩的承载力特征值 1200 － 3000kv 。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工与普通混凝土灌注施工进行对比，有 4 个优点 ：(1) 混凝土是从钻杆中心压入孔中，成桩和成孔都是在一个机器内一次性完成的 ；(2) 没有振动、声音小，在施工的过程中不要设置沉淀池和泥浆池，有效的解决了泥浆污染的问题，同时还减少了临时用地 ；(3) 运用的机械比较少，钻机直接插入钢筋笼，接受了吊车台班，在一定程度上减少了大型机械的投入量，为工作单位降低了购置机械的资金投入 ；(4) 普通混凝土灌注施工常会由于地质复杂和地下水位，影响施工的正常进行。而长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工的局限性较小，不受地质、环境和水位的影响，在多种的土质和复杂地质的情况下均可以成孔和成桩。长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工技术不仅可以提高混凝土的密实性，将桩孔填满，还可以提高桩木的抗拔能力和单桩承载力。另外，长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工不但成桩时间较短、质量有保障，操作方法简便，而且在施工的过程中，不会给施工现场人员带来安全的威胁，从而在实际项目工程中是运用较为频繁的一种钻孔压灌混凝土桩施工技术。

2 常见质量问题及防治措施

2 . 1 堵管

由于施工人员没有合理的配比混凝土或者塌落度不符合标准，才会发生堵管的情况。堵管的形成的主要原因：(1) 混合料中主要的成分是粉煤灰、骨料，但如果这两种成分过少或过多，都会影响到混凝土的紧密性，从而导致木桩管堵塞 ；(2) 拌混凝土时，坍落度过小，会降低混合料在输送管路内的流动性，很容易导致堵管 ^{［ 1 ］} ；(3) 坍落度过大，会出现离析和泌水的状况，在泵压的影响下会加剧混合料的摩擦力，分类砂浆和骨料，进而导致堵管 ；(4) 如果没有及时的进行提钻，水泥浆液会在泵送压力下的钻头被挤出，从而导致管路堵塞 ；(5) 施工人员在冬天施工的过程中，要对混合料的弯头和输送管实施全面的防冻保护措施，如果防冻保护工作没有做好，很容易发生堵管的状况。混合料输送管弯头曲率半径不合理，也会导致管路堵塞 ；(6) 技术人员没有用完混合料输送管后，没有进行彻底的清洗，造成管路内有形成块状的混合料，很容易造成堵管。

预防堵管主要的措施：(1) 技术人员在配比混合料时，要控制好骨料的粒径，确保坍落度符合标准，运用粉煤灰时尽量在 70 － 90kg/m ³ 之内，入泵坍落度＞ 200mm；(2) 在拌混凝土的过程中要确保管路的原始位置不发生任何的变化，将拆卸好的导管用清水进行清洗 ；(3) 明确施工管理的指标，提高现场施工人员工作的默契度，在发现问题后，要立即采取针对性的措施解决 ；(4) 在冬天的时候，可以用加热水的方法使得混合料出口温度有所提升，但在加热水的过程中，要将水的温度控制在 60 摄氏度以下。

2 . 2 卡钻

在长螺旋钻孔压灌混凝土桩施工时，钻杆下放的速度没有掌握好，很容易导致钻出的钻屑不能及时带出孔外而积压在钻杆和孔壁之间，甚至会造成卡钻或者是钻孔位置土层中含有坚硬异物和大的块石。长螺旋钻孔压灌混凝土桩在施工的过程中如果出现卡钻的状况，可以根据事故的轻重选择相应的措施解决。如果事故比较轻，应当马上关闭回转动力电源，将钻杆设置到最低的提升速度，钻杆全部提起后，再进行成钻。如果事故非常严重，要立即将钻机塔下大梁用枕木垫好，然后再将钻杆调到最低的提升速度［2］。另外，施工人员在准备施钻之前，要先观察钻孔位置，以免钻孔含有异物或块石导致卡钻。

2 . 3 断桩、缩径和桩身缺陷

当钻杆的提升速度过快，输送管内的混凝土数量不能满足实际的施工需求，加上混凝土没有全部填满钻孔，钻杆在提升中钻孔会产生负压，从而导致孔壁塌陷，发生断桩的状况，负压过大，还会影响到邻桩。

为了避免出现断桩、管径变小及孔壁塌陷，可以选择碱水效果好的减水剂，加大混凝土的泵送量，配备储料罐。控制钻杆的提升速度在2m/min，钻杆在提升的过程中，施工人员要在中心管内放置 1 米厚的混凝土。当钻杆与周围的土桩间距低于 5 倍桩径，要采用隔桩跳打的方式来减低周围土桩的振动。为了避免在钻孔的过程中，发生断桩或夹层的现象，可以在灌注混凝土时用量尺测量，如果混凝土厚超过 1m ，不要再进行灌注，控制好混凝土初凝的时间。

2 . 4 桩头不完整

桩头质量问题主要是因为技术人员操作方法不够熟悉，没有控制好钻杆的速度。针对桩头的防治措施主要有以下方面：(1) 技术人员在发现桩口和钻孔内有钻屑时要立即的清除掉 ；(2) 保证钻杆顶端的气阀开启自如，在灌注混凝土后，要观察成桩顶端是否不平整 ；(3) 桩顶产生泥浆过多的主要原因是钻孔内有泌水或混凝土离析，可以采用超灌排除的方法来解决泥浆过多的问题 ；(4) 提高操作人员的业务素质和专业水平，才能确保振捣质量。

2 . 5 其它控制措施

偏桩主要分为垂直度超标和桩平移偏差这两种。产生桩移位的基本原因是是场地和桩机的对位不够仔细。针对偏桩的防治措施：(1) 在准备施工之前为了避免钻机出现偏斜的状况，操作人员可以先清除地下障碍，如何平整压实场地［ 3 ］ ；(2) 放桩位时要认真仔细，严格控制误差 ；(3) 桩机的垂直度及水平度、在开钻之前和钻进的过程中要注意检查复核。

3 结语

总之，在长螺旋钻孔压灌混凝土桩在施工的过程中，技术人员不仅要严格遵照规范、规程中的有关规定，还要对每一个具体工程的地质资料、桩位设计图纸、施工设备的特点进行认真的分析，制定出与项目工程特点相适应的施工方案，唯有这样才能确保工程的质量。