钻孔灌注桩施工中质量缺陷及防治措施

在钻孔灌注桩施工中，由于控制不严、操作不当、地质条件的特殊性等原因，易造成施工质量缺陷。本文根据钻孔灌注桩施工经验，提出钻孔灌注桩施工中存在的质量问题并进行了分析。

冲击成孔灌注桩不受地下水位高低、周边环境、气候条件等因素的限制，具有噪音较小、工期短、成本低等特点，适用于各类土层及风化岩和软质岩，并能适量嵌入中微风化较硬质或硬质岩石，在碳酸盐岩地区，能击穿岩溶裂隙发育带；其设备简单，易于操作，桩径可由冲锤直径大小灵活掌握等特点，因施工工艺较成熟，锤击成孔灌住桩被广泛用于水运、桥梁、多层建设、高层建筑等，是设计者常常用的一种深基础形式。
1钻孔过程中出现的问题及处理
①偏斜孔。由于钻机在安装时没有支撑好、以及桩孔地质构造不均匀等原因，从而引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致出现偏斜孔。在钻孔过程中发现斜孔的，应回填并重新成孔；成孔后因检孔器放不到位而发现斜孔的，应回填到倾斜位置重新成孔。
②灌注时产生井壁坍落。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，在灌注工程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥砂性断桩；成孔后灌注水下混凝土时也会发生坍孔现象，若坍塌不止，应将导管拔出，以粘土回填重新成孔；轻微坍落在施工中不易被察觉，声测时会发现局部囊泥或夹砂现象。如在盘海高速公路施工中，地质条件为粉砂，经常发生井壁坍塌现象，声测时，曾发生过夹砂现象，虽然不明显，但也会影响桩的质量。预防此类缺陷，应该加大施工过程的质量监督力度，并根据地质状况在钻孔过程中加大护壁力度，成孔后及时灌注混凝土。
③缩颈。在钻孔过程中，由于钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩颈现象，即出现膨胀性软土，俗称探头泥，成孔检验不太挡事，但至下冲扩后仍下不去，则须回填重新钻孔。如反复多次仍不能成孔，就在锥头上加焊合金钢，再度扩大孔径，成孔后重新浇筑。
④桩底沉渣量过多。由于清孔不干净或未进行二次清孔，泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起，钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。防治措施是成孔结束后应立即清孔，将孔底残留的沉渣清理干净，清孔后还须将换浆，将孔内含砂量大、泥浆性能差、容易在孔底沉淀的砂浆换成性能好、并能确保在换浆完毕到砼灌这段时间内，孔底不产生或少产生沉淀物的泥浆，待有关单位验槽合格后方能下钢筋笼，然后进行第二次清孔，从第二次清孔停止至砼浇时间应进行严格控制在合适的范围内，否则应重新清孔，以减少沉渣。
2水下混凝土灌注中出现的问题及处理
2.1卡管
卡管现在也是诱发断桩的重要因素之一。由于人工配料(有的机械配料不及时校核)随意性大，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力阻塞导管，这样都会导致卡管事故，造成断桩。所以严格控制混凝土配合比，及时检查坍落度，缩短灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。
2.2钢筋笼上浮、变形、散架
已安装好的钢筋笼，在灌注混凝土的过程中，混凝土的浮力会使钢筋笼升高上浮，易使钢筋压曲变形，
甚至散架，从而导致孔壁坍塌，影响成桩质量，为避免桩身施工缺陷，可采用以下措施：
①加强钢筋笼制作质量，钢筋笼应捍接牢固，使用规格合适的加强箍，如钢筋笼主筋数量较多（如抗拔桩、挡土嵌岩柱等），应增大加强箍的规格。
②当桩的直径较大，而钢筋笼相对较短时，可用钢管套住主筋，固定钢筋笼顶端。
③灌注砼时，当上升的砼面接近于钢筋笼底端时，一方面应放慢速度，另一方面应控制适当的导管埋置深度，使钢筋笼底端被逐步埋入砼。
④提高灌注速度，保证接触钢筋笼底端的砼有良好的流动性，减少埋入阻力，当钢筋笼有三分之一长被埋入砼中时，可恢复正常灌注速度。
2.3断桩
由于灌注中提升导管失误、混凝土供应中断(下雨、停电、机械故障等) 或导管漏水等原因，导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩。在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失降低到最小，并采取以下措施进行处理：
①断桩截面位置处于设计桩全长的1／3以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。②断桩截面位置处于设计桩全长的2／3以上且距离孔口深度不大于10 m时，先进行钻孔壁加固， 而后进行钻孔桩的接长比较经济。③断桩截面位置处于设计桩全长1／3～2／3之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。桩长大于50 m的桩出现断桩情况，应对处理方案详细论证后着手，切勿盲目操作以免带来较大的损失。
3 灌注成桩后发现的质量缺陷及处理
①桩全长小于设计要求。这种缺陷可分为两类，处理桩头后，混凝土顶面高程小于设计要求、钻孔底部沉积的虚渣在清孔时未清理干净导致桩全长小于设计、嵌入基岩深度小于设计。针对具体情况分别采取相应措施处理。桩顶高程小于设计要求的原因是混凝土灌注终孔时控制失误。基坑开挖后进行钻孔桩的接长。接长施工前，先清理干净混凝土以上的浮渣和松散混凝土等，将顶面人工凿修平整。而后在护筒防护下开挖接长部分的桩孔。接长部分桩孔直径应大于设计钻孔桩直径40 c m，深度从平整后混凝土面向下不小于接长部分桩孔直径的1倍。接长部分混凝土的强度应比原设计提高1个等级，新旧混凝土的接合面必须做好混凝土的接槎处理。
②桩体混凝土不连续。由于灌注过程中，发生的孔壁局部坍塌的杂物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题，应积极与设计单位协调采取合理措施处理。对于钻孔桩底部混凝土夹渣的情况，采取桩底部压浆或者高压注浆方法处理。
4钻孔灌注桩的质量控制
钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。部颁《公路工程质量检验评定标准》JTJ07198对钻孔灌注桩的质量作了严格的要求，明确规定了钻孔灌注桩进行无破损检测，这一结果需由设计单位的确认。对钻孔灌注桩的质量控制，认为在现时代仍应强调以下几点：
①对质量控制应注重预防为主，即在施工前做好充分准备工作，制定相应的防范措施，并责任到人。②严把队伍进场关。一流队伍投标、二流队伍进场、三流队伍干活儿的现象在建筑市场上仍然存在。只有从严把关，使一流人才、先进的工艺，过硬的设备进场，就为优良工程打下了坚实的物质基础
5 结语
由于钻孔灌注桩在施工过程中工序复杂，随时都有可能出现各种质量问题，这就要求施工人员及质检人员，要认真执行桥涵规范及质量评定标准。 在施工准备阶段及施工过程中，对每道施工工序要严格把关。采取积极有效的控制措施，对于不符合规定的工序进行返工直至合格，未经检验合格时不允许进行下道工序。只有对施工的全面质量控制，严格各道施工工序的质量管理，才能保证施工过程的质量安全。