《水利工程质量通病防治手册》之桩基础工程钻孔灌注桩—坍孔等防治措施

5 钻孔灌注桩—坍孔  

5.1  表现形式  
在成孔过程中或成孔后，孔壁坍落，造成钢筋笼放不到底，桩底部有很厚的泥夹层。
5.2　产生原因 
(1)泥浆密度不够，起不到可靠的护壁作用。
(2)孔内水头高度不够或孔内出现承压水、降低了静水压力。
(3)护筒埋置太浅，下端孔坍塌。
(4)在松散砂层中钻进时，进尺速度太快或停在一处空转时间太长，转速太快。
(5)护筒周围未用粘土填封紧密而漏水。
5.3　防治措施  
(1)在松散砂土或流砂中钻进时，应控制进尺，选用较大密度、粘度、胶体率的优质泥浆。
(2)如地下水位变化过大，应采取升高护筒，增大水头，或用虹吸管连接等措施。
(3)护筒周围用粘土填封紧密，钻进中及时添加新鲜泥浆，使其高于空外水位。
(4)复杂地质应加密探孔，详细描述地质与水文地质情况，以便预先制定出技术措施，施工中发现塌孔时，应停钻采取相应措施后再行钻进(如加大泥浆密度稳定孔壁，也可投入粘土、泥膏，使钻机空转不进尺进行固壁)。
(5)如发生孔口坍塌，应先探明坍塌位置，轻度坍孔，采用加大泥浆密度和提高水位的方法；如坍孔严重，则采用粘土泥浆投入，待孔壁稳定后采用低速钻进进行钻孔。

6 钻孔灌注桩—钻孔漏浆  

6.1  表现形式  
在成孔过程中或成孔后，泥浆向孔外漏失。
6.2　产生原因  
(1)遇到透水性强或有地下水流动的土层。
(2)护筒埋设太浅，回填土不密实或护筒接缝不严密，会在护筒刃脚或接缝处漏浆。
(3)水头过高使孔壁渗浆。
6.3　防治措施  
(1)加稠泥浆或倒入粘土，慢速转动，增强护壁。
(2)在有护筒防护范围内，用粘土堵塞，封闭接缝，稳住水头。
(3)在容易产生泥浆渗漏的土层中应采取维持孔壁稳定的措施。
(4)在施工期间护筒内的泥浆面应高出地下水位1．0m以上，在受水位涨落影响时，泥浆面应高出最高水位1．5m以上。

7 钻孔灌注桩—钻孔偏位（倾斜）  

7.1  表现形式  
成孔后孔不垂直，出现较大垂直偏差。
7.2　产生原因 
(1)钻孔中遇较大的孤石或探头石。
(2)在有倾斜度的软硬地层交界处、岩石倾斜处，或在粒径大小悬殊的卵石层中钻进，钻头所受的阻力不均。
(3)扩孔较大，钻头偏离方向。
(4)钻机底座安置不平或产生不均匀沉陷。
(5)钻杆弯曲，接头不直。
7.3　防治措施  
(1)安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在同一轴线上，并经常检查校正。
(2)由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架上增添导向架，控制钻杆上的提引水龙头，使其沿导向架向下钻进。
(3)钻杆、接头应逐个检查，及时调整。发现主动钻杆弯曲，要用千斤顶及时调直或更换钻杆。
(4)在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊住钻杆控制进尺，低速钻进。
(5)钻孔机具及工艺的选择，应根据桩型、钻孔深度、土层情况、泥浆排放及处理条件综合确定。
(6)为了保证桩孔垂直度，钻机应设置相应的导向装置。
(7)钻进过程中，如发生斜孔、塌孔等现象时，应停钻，采取相应措施再行施工。
(8)在偏斜处吊住钻头，上下反复扫孔，使孔校直。
(9)偏斜较大时，在偏斜处回填粘土，待沉积密实后再钻,并控制钻速，慢速上下提升、下降，往复扫孔纠正。

8 钻孔灌注桩—缩孔  

8.1  表现形式  
孔径小于设计孔径。
8.2　产生原因   
(1)塑性土膨胀，造成缩孔。
(2)选用机具、工艺不合理。
8.3　防治措施  
(1)采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
(2)根据不同的土层，应选用相应的机具、工艺。
(3)成孔后立即验孔，安放钢筋笼，浇筑桩身混凝土。

9 钻孔灌注桩—钢筋笼偏位、变形、上浮  

9.1  表现形式  
钢筋笼变形，保护层不够，深度、位置不符合要求。
9.2　产生原因  
(1)堆放、起吊、运输没有严格执行规程，支垫数量不够或位置不当，造成变形。
(2)钢筋笼吊放入孔时不是垂直缓缓放下，而是斜插人孔内。
(3)钢筋笼过长，未设加强箍，刚度不够，造成变形。
(4)钢筋笼上未设置垫块或吊耳控制保护层厚度，或桩孔本身偏斜或偏位。
(5)清孔时孔底沉渣或泥浆没有清理干净，造成实际孔深与设计要求不符，钢筋笼放不到设计深度。
(6)当混凝土面至钢筋笼底时，混凝土导管埋深不够，混凝土冲击力使钢筋笼被顶托上浮。
9.3　防治措施  
(1)如钢筋笼过长，应分2-3节制作，分段吊放、吊放钢筋笼入孔时再分段焊接。
(2)钢筋笼在运输和吊放过程中，每隔一段设置加强箍一道。
(3)在钢筋笼周围主筋上每隔一定间距设置混凝土垫块，混凝土垫块根据保护层的厚度及孔径设计。
(4)用导向钢管控制保护层厚度，钢筋笼由导管中放入，导向钢管长度宜与钢筋笼长度一致，在浇筑混凝土过程中再分段拔出导管或浇筑完混凝土后一次拔出。
(5)桩孔本身偏斜、偏位应在下钢筋笼前往复扫孔纠正。
(6)清孔时应把沉渣清理干净，保证实际有效孔深满足设计要求。
(7)钢筋笼应垂直缓慢放入孔内，防止碰撞孔壁。钢筋笼放入孔内后，要采取措施，固定好位置。
(8) 钢筋笼吊放完毕，应进行隐蔽工程验收，合格后应立即浇筑水下混凝土。
(9) 浇筑混凝土时，应将钢筋笼固定在孔壁上或压住，混凝土导管埋入钢筋笼底面以下1.5m以上。

10 钻孔灌注桩—吊脚桩  

10.1  表现形式  
桩底有沉渣等，未到设计桩底标高。
10.2　产生原因  
(1)清孔后泥浆密度过小，孔壁坍塌或孔底涌进泥浆或未及时灌混凝土。
(2)沉渣未清除干净，残留石渣过厚。
(3)吊放钢筋骨架导管等物碰撞孔壁，使泥土坍塌孔底。
10.3　防治措施  
(1)做好清空工作，达到要求立即灌注混凝土。
(2)注意泥浆密度和使孔内水位经常保持高于孔外水位0.5m以上。
(3)施工注意保护孔壁，不让重物碰撞，造成孔壁坍塌。

11 钻孔灌注桩—断桩  

11.1  表现形式  
成桩后，桩身中部没有混凝土，夹有泥土。
11.2　产生原因  
(1)导管埋置深度不够或首批混凝土灌注量不够；因首批混凝土上多次浇灌混凝土不成功，再灌上层出现一层泥浆夹层而造成断桩
(2)混凝土较干，骨料太大或未及时提升导管以及导管位置倾斜等，使导管堵塞，形成桩身混凝土中断。
(3)混凝土搅拌机发生故障，使混凝土不能连续浇筑，中断时间过长。
(4)导管挂住钢筋笼，提升导管时没有扶正，以及钢丝绳受力不均匀等。
(5)孔壁塌方将导管卡住，强力拔管时，使泥浆混入混凝土内或导管接头不良。
(6)施工时突然下雨，泥浆冲入桩孔。
11.3　防治措施  
(1)混凝土坍落度应严格按设计或规范要求控制。
(2)浇筑混凝土前应检查混凝土搅拌机，保证混凝土搅拌时能正常运转，必要时应有备用搅拌机一台，以防万一。
(3)边灌混凝土边拔套管，做到连续作业，一气呵成。根据导管埋深计算首批灌混凝土的最小灌注量，浇筑时勤测混凝土顶面上升高度，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或导管脱离混凝土面。
(4)钢筋笼主筋接头要焊平，导管法兰连接处罩以圆锥形白铁罩，底部与法兰大小一致，并在套管头上卡住，避免提导管时，法兰挂住钢筋笼。
(5)水下混凝土的配合比应具备良好的和易性，配合比应通过试验确定，坍落度宜为180～220mm，胶凝材料用量不少于360kg/m3，为了改善和易性延长混凝土凝结时间，水下混凝土宜掺加外加剂。
(6)开始浇筑混凝土时，为使隔水栓顺利排出，导管底部至孔底距离宜为300～500mm，孔径较小时可适当加大距离，以免影响桩身混凝土质量。
(7)当导管堵塞而混凝土尚未初凝时，可采用下列两种方法：
1)用钻机起吊设备，吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击，把堵塞的混凝土冲击开；
2)迅速提出导管，用高压水冲通导管，重新下隔水球灌注。浇筑时，当隔水球冲出导管后，应将导管继续下降，直到导管不能再插入时，然后再少许提升导管，继续浇筑混凝土，这样新浇筑的混凝土能与原浇筑的混凝土结合良好。
(8)下放钢筋笼骨架过程中，不使碰撞孔壁，当导管接头法兰挂住钢筋笼时，如果钢筋笼埋入混凝土不深，则可提起钢筋笼，转动导管，使导管与钢筋笼脱离；否则只好放弃导管。
(9)施工时突然下雨，要争取一次性灌注完毕。