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摘要:主要对冲孔灌注桩的施工中出现的常见质量问题进行汇总整理，找出质量问题发生的原因，阐述了相应的治理方法，尽可能防止质量事故的发生。
关键词:冲孔灌注桩；质量问题；治理方法
1、前言
近年来，在沿海地区基础工程中广泛地采用了混凝土冲孔灌注桩。冲孔灌注桩具有施工机械简单、操作方便、成本低 ,施工噪音小、振动小、无挤压等优点 ,特别适合于由碎石土、砂土、粘性土及淤泥等多种土层混合组成的复杂型地基中使用。然而冲孔灌注桩也有其存在的施工质量问题。
2、冲孔灌注桩施工常遇到的质量问题
2.1 桩孔偏孔问题
造成偏孔的主要原因是: 钻机就位时机体不平; 钻进过程中地层软硬不均, 钻进过程中钻头偏向偏软地方, 造成孔斜; 地层分界面处钻进易产生斜孔, 分界面有一定的倾角或岩层层理具有一定倾角都易造成斜孔。针对偏孔现象的主要治理方法为:
（1) 钻机就位时要使地基平整、稳固, 钻进过程中保持钻机底座牢实、平稳。
（2) 利用超前钻报告确定软硬土层交界面或倾斜岩面所处的位置, 在该位置应低锤进行冲进, 并控制钻进速度。钻进过程中如发现卡钻现象或钻杆不垂直现象, 说明钻孔已经倾斜,需要回填重新处理。将冲锤挂起向桩孔回填石块, 填充范围为偏孔面往上50 cm, 在填充完石块后再进行冲击成孔。填塞石块后的成孔过程中应采用中锤, 不能使用高锤, 避免再次出现偏孔。
2.2 缩颈问题产生缩颈的主要原因有:
（1) 当冲孔施工穿过软土层或者软硬对比强烈的地层时, 由于淤泥或淤泥质土受到扰动破坏, 由软塑状态变为流动状态。当冲孔速度较快时, 淤泥便会从孔周围流向钻孔, 直到内外两侧孔压平衡为止。
（2) 清孔时泥浆稠度过大无法将孔壁上的泥皮稀释, 终孔后, 钢筋笼无法放至设计长度。
（3) 混凝土拌和物质量不符合要求加上搅拌不够充分, 使得混凝土拌和物的流动性差、坍落度小、骨料离析严重。浇筑混凝土过程中, 由于上述混凝土的自重流动密实效果差, 下落浇混凝土不能充分地置换出桩孔中的固壁泥浆, 或是在骨料离析处被固壁泥浆充填了本应由水泥砂浆充填的空间。
（4) 水下混凝土浇筑的施工措施不当。经现场检测发现, 大部分缩颈出現在桩身上部。当灌注混凝土到了桩身上部, 由于混凝土自重力降低, 自重密实困难, 极易形成缩颈。缩颈的主要预防方法措施有:
①增加泥浆稠度同时抛填小片石(小于15cm) , 用小冲程冲孔, 将小片石挤入缩径处。
②冲孔达到持力层深度后, 对桩孔用正循环泥浆清孔将孔壁稠度过大的泥皮稀释。
③准确称量材料, 严格控制施工配合比, 并保证混凝土充分搅拌, 具有良好的和易性和流动性。
④当混凝土灌注到离孔口5m 左右时, 降低孔内浆面, 减小管外压力, 提高管内混凝土下落冲力。当管内混凝土无法下落时, 拔出导管, 人工振捣浇筑混凝土。
2.3钢筋笼施工问题
2.3.1 钢筋笼位置偏差过大
在钢筋笼下设过程中, 由于笼子的导向、对中、定位等工序的管理不到位, 使得钢筋笼的中心偏离了钻孔中心。其中钢筋笼垫块放置不符合要求, 导致钢筋笼平面位置偏差过大。钢筋笼吊钩长度计算错误或者钢筋笼掉落孔内没有发现会使钢筋笼竖向位置偏差过大。因此, 为了保证钢筋笼位置的准确性, 在钢筋笼下设过程中应采取以下方法措施。
（1) 严格控制垫块位置、数量、尺寸, 以固定钢筋笼的平面位置。在钢筋笼外部每隔4m 设置一道砼垫块, 每道4 个, 垫块长120 ㎜, 宽45 ㎜, 中间使用箍筋贯通, 焊接在主筋上, 充分保证净保护层厚度不小于60 ㎜。在钢筋笼的上部尤其是当桩头埋入地下较深的情况下, 应增设保护层垫块( 板) 的组数与个数。
（2) 安排两人以上检查吊钩长度, 保证计算正确。
（3) 钢筋笼安放时采用双吊钩脱钩装置, 将钢筋笼固定至设计标高, 防止钢筋笼掉落孔底。
2.3.2 钢筋笼下放不到位
造成钢筋笼下放不到位原因有孔斜、钢筋笼变形、钢筋笼连接时不顺直。为保证钢筋笼下放到准确位置可采取以下预防方法措施:
(1) 钻机就位时平直稳固, 变层时适当放慢进尺, 时刻注意钻机竖直仪表, 使钻具垂直下放。
(2) 采用专门运笼车运输钢筋笼, 起吊时采用三点起吊, 防止钢筋笼在运输和起吊过程中发生永久变形。
(3) 钢筋笼连接时在两个相互垂直的方向观察钢筋笼是否竖直, 保证连接后的钢筋笼顺直。
2.4 沉渣超标
桩端沉渣过厚的主要原因有泥浆中含砂率较高, 成孔完成后沉积而成; 钻孔过程钻渣掉入孔内, 沉积而成; 泥浆性能指标不符合要求, 未能有效保护孔壁, 孔壁块掉入孔底; 泥浆经循环使用后含沉入孔底; 成孔后停滞时间过长, 导致出现沉渣。为确保沉渣厚度满足设计要求, 可采用以下方法措施处理:
(1) 调整泥浆参数, 泥浆中加入膨润土和适量的纯缄、纤维素( 或聚丙稀酰胺) , 适当增加泥浆比重和粘度, 以增加泥浆的悬浮能力。灌注后回收的泥浆输入沉淀池, 经机械沉淀后合格的泥浆输入供应池, 确保从泥浆供应池泵入钻孔的泥浆的含砂量小于2%。
(2) 导管下设完成后如果沉渣厚度大于50 ㎜, 则采用6PS砂石泵用反循环工艺再次清孔, 有效地将孔底的沉渣抽出, 采用反循环排渣的施工工艺, 对孔底泥渣清除较彻底, 从而解决沉渣问题, 同时使孔内泥浆上下均匀, 降低混凝土灌注难度。
(3) 加强工序之间的衔接, 成孔后立即下钢筋笼、导管后灌注。停滞时间长时在下钢筋笼前使用钻机清孔。
2.5 桩身混有泥浆
在施工中, 起拔管速度过快, 砼骨料粒径过大, 坍落度过小, 砼还未流出管外, 旁边的泥浆即涌入桩身; 成桩后空孔回填土时间过早, 且地面与砼面的距离较大, 上部回填的砖石及泥团在很大的冲击力作用下砸入桩身里。为保证桩身混泥土的质量可采取下列方法措施:
（1) 在护筒松动以后应慢速静拔, 不转动;
(2) 护筒起拔后, 用钢筋网片封住孔口, 待1h 后, 再进行空孔回填并且桩头需振捣密实;
(3) 注意混凝浇筑速度, 提拔导管不可过猛, 导管在棍凝土中的埋深应不小于1m, 防止混凝土浇筑中途停顿时间超过混凝土初凝时间。
(4) 成孔后, 立即进行测量, 过几分钟进行第二次测量, 如发现沉渣较多, 进行二次清孔, 直到沉渣清除干净。另外浇注砼时, 导管要经常拆卸, 使得砼的上返力大一些。
2.6 堵管
灌注混凝土时发生堵管主要原因有隔水塞直径过大或过小, 过大时在导管内易被卡住, 过小时混凝土与泥浆在导管内混合, 发生离析, 导致堵管; 混凝土的坍落度过小和混凝土灌注的时间间隔过长, 超过混凝土的初凝时间; 导管漏水, 混凝土被水稀释, 粗骨料与水泥砂浆分离, 导致堵管。方法措施:
(1) 使用合格的软质隔水塞( 如球胆、篮球) , 直径比导管内径小1～2cm。
(2) 混凝土运至孔口后, 应先检查混凝土的和易性和坍落度, 水下混凝土灌注时坍落度宜为180～220 ㎜, 满足设计要求的混凝土方可灌入孔内, 并尽量做到连续灌注。在夏季温度高和商品混凝土远距离运输时, 可以在混凝土中加入缓凝剂。并且在灌注的间隔时间里, 不时提动导管, 延缓混凝土的初凝。
(3) 导管使用前进行水密性试验, 使用时经常检查导管, 上好密封圈, 连接丝扣上紧。
(4) 发生堵管时, 可在孔口振动导管, 若还不能解决, 只能拔出导管, 经采取有效措施后重新下入, 进行二次初灌。
2.7护筒起拔困难
护筒起拔困难的原因有以下两点:
(1) 配合比、砂率不当, 碎石级配不连续。由于此处桩基较深, 地下水丰富, 当砼浇下去后遇水发生离析, 部分失去流动性, 并紧紧裹住护筒。起拔护筒时砼与钢筋笼随同护筒一起上升, 所以起拔困难。
(2) 护筒壁磨擦力过大。由于护筒较长, 达到20m 左右; 并且土颗粒细、粘性大, 导致筒外壁沾的泥皮过厚, 因此筒的外壁摩擦力很大。
以保证护筒顺利起拔可采取下列方法措施:
(1) 制定砼配合比时, 使混凝土有较好的和易性; 利用大料斗进行浇注, 并且加隔水塞, 可防止砼离析。
(2) 成孔后孔内注满泥浆, 并在下护筒时筒外侧倒入少许清水。这些措施能减少筒侧壁的摩擦力。
(3) 分多次起拔护筒, 中间多拆几次接口; 但要注意不要把护筒拔的过多, 导致混凝土下降太多, 使护筒露出混凝土面, 造成缩径甚至断桩。
3、结语
总之，冲孔灌注桩施工环节多、影响因素多，要保证施工质量，需要施工及监理人员在高度责任心，熟练掌握施工技术及规范，并结合工程实际情况，采取合理的施工措施。在施工中要做到仔细观察、冷静分析、正确指挥、果断处理。监理人员对施工中每一环节都要严格控制，不能有任何放松。
关键词:冲孔灌注桩；质量问题；治理方法
1、前言
近年来，在沿海地区基础工程中广泛地采用了混凝土冲孔灌注桩。冲孔灌注桩具有施工机械简单、操作方便、成本低 ,施工噪音小、振动小、无挤压等优点 ,特别适合于由碎石土、砂土、粘性土及淤泥等多种土层混合组成的复杂型地基中使用。然而冲孔灌注桩也有其存在的施工质量问题。
2、冲孔灌注桩施工常遇到的质量问题
2.1 桩孔偏孔问题
造成偏孔的主要原因是: 钻机就位时机体不平; 钻进过程中地层软硬不均, 钻进过程中钻头偏向偏软地方, 造成孔斜; 地层分界面处钻进易产生斜孔, 分界面有一定的倾角或岩层层理具有一定倾角都易造成斜孔。针对偏孔现象的主要治理方法为:
（1) 钻机就位时要使地基平整、稳固, 钻进过程中保持钻机底座牢实、平稳。
（2) 利用超前钻报告确定软硬土层交界面或倾斜岩面所处的位置, 在该位置应低锤进行冲进, 并控制钻进速度。钻进过程中如发现卡钻现象或钻杆不垂直现象, 说明钻孔已经倾斜,需要回填重新处理。将冲锤挂起向桩孔回填石块, 填充范围为偏孔面往上50 cm, 在填充完石块后再进行冲击成孔。填塞石块后的成孔过程中应采用中锤, 不能使用高锤, 避免再次出现偏孔。
2.2 缩颈问题产生缩颈的主要原因有:
（1) 当冲孔施工穿过软土层或者软硬对比强烈的地层时, 由于淤泥或淤泥质土受到扰动破坏, 由软塑状态变为流动状态。当冲孔速度较快时, 淤泥便会从孔周围流向钻孔, 直到内外两侧孔压平衡为止。
（2) 清孔时泥浆稠度过大无法将孔壁上的泥皮稀释, 终孔后, 钢筋笼无法放至设计长度。
（3) 混凝土拌和物质量不符合要求加上搅拌不够充分, 使得混凝土拌和物的流动性差、坍落度小、骨料离析严重。浇筑混凝土过程中, 由于上述混凝土的自重流动密实效果差, 下落浇混凝土不能充分地置换出桩孔中的固壁泥浆, 或是在骨料离析处被固壁泥浆充填了本应由水泥砂浆充填的空间。
（4) 水下混凝土浇筑的施工措施不当。经现场检测发现, 大部分缩颈出現在桩身上部。当灌注混凝土到了桩身上部, 由于混凝土自重力降低, 自重密实困难, 极易形成缩颈。缩颈的主要预防方法措施有:
①增加泥浆稠度同时抛填小片石(小于15cm) , 用小冲程冲孔, 将小片石挤入缩径处。
②冲孔达到持力层深度后, 对桩孔用正循环泥浆清孔将孔壁稠度过大的泥皮稀释。
③准确称量材料, 严格控制施工配合比, 并保证混凝土充分搅拌, 具有良好的和易性和流动性。
④当混凝土灌注到离孔口5m 左右时, 降低孔内浆面, 减小管外压力, 提高管内混凝土下落冲力。当管内混凝土无法下落时, 拔出导管, 人工振捣浇筑混凝土。
2.3钢筋笼施工问题
2.3.1 钢筋笼位置偏差过大
在钢筋笼下设过程中, 由于笼子的导向、对中、定位等工序的管理不到位, 使得钢筋笼的中心偏离了钻孔中心。其中钢筋笼垫块放置不符合要求, 导致钢筋笼平面位置偏差过大。钢筋笼吊钩长度计算错误或者钢筋笼掉落孔内没有发现会使钢筋笼竖向位置偏差过大。因此, 为了保证钢筋笼位置的准确性, 在钢筋笼下设过程中应采取以下方法措施。
（1) 严格控制垫块位置、数量、尺寸, 以固定钢筋笼的平面位置。在钢筋笼外部每隔4m 设置一道砼垫块, 每道4 个, 垫块长120 ㎜, 宽45 ㎜, 中间使用箍筋贯通, 焊接在主筋上, 充分保证净保护层厚度不小于60 ㎜。在钢筋笼的上部尤其是当桩头埋入地下较深的情况下, 应增设保护层垫块( 板) 的组数与个数。
（2) 安排两人以上检查吊钩长度, 保证计算正确。
（3) 钢筋笼安放时采用双吊钩脱钩装置, 将钢筋笼固定至设计标高, 防止钢筋笼掉落孔底。
2.3.2 钢筋笼下放不到位
造成钢筋笼下放不到位原因有孔斜、钢筋笼变形、钢筋笼连接时不顺直。为保证钢筋笼下放到准确位置可采取以下预防方法措施:
(1) 钻机就位时平直稳固, 变层时适当放慢进尺, 时刻注意钻机竖直仪表, 使钻具垂直下放。
(2) 采用专门运笼车运输钢筋笼, 起吊时采用三点起吊, 防止钢筋笼在运输和起吊过程中发生永久变形。
(3) 钢筋笼连接时在两个相互垂直的方向观察钢筋笼是否竖直, 保证连接后的钢筋笼顺直。
2.4 沉渣超标
桩端沉渣过厚的主要原因有泥浆中含砂率较高, 成孔完成后沉积而成; 钻孔过程钻渣掉入孔内, 沉积而成; 泥浆性能指标不符合要求, 未能有效保护孔壁, 孔壁块掉入孔底; 泥浆经循环使用后含沉入孔底; 成孔后停滞时间过长, 导致出现沉渣。为确保沉渣厚度满足设计要求, 可采用以下方法措施处理:
(1) 调整泥浆参数, 泥浆中加入膨润土和适量的纯缄、纤维素( 或聚丙稀酰胺) , 适当增加泥浆比重和粘度, 以增加泥浆的悬浮能力。灌注后回收的泥浆输入沉淀池, 经机械沉淀后合格的泥浆输入供应池, 确保从泥浆供应池泵入钻孔的泥浆的含砂量小于2%。
(2) 导管下设完成后如果沉渣厚度大于50 ㎜, 则采用6PS砂石泵用反循环工艺再次清孔, 有效地将孔底的沉渣抽出, 采用反循环排渣的施工工艺, 对孔底泥渣清除较彻底, 从而解决沉渣问题, 同时使孔内泥浆上下均匀, 降低混凝土灌注难度。
(3) 加强工序之间的衔接, 成孔后立即下钢筋笼、导管后灌注。停滞时间长时在下钢筋笼前使用钻机清孔。
2.5 桩身混有泥浆
在施工中, 起拔管速度过快, 砼骨料粒径过大, 坍落度过小, 砼还未流出管外, 旁边的泥浆即涌入桩身; 成桩后空孔回填土时间过早, 且地面与砼面的距离较大, 上部回填的砖石及泥团在很大的冲击力作用下砸入桩身里。为保证桩身混泥土的质量可采取下列方法措施:
（1) 在护筒松动以后应慢速静拔, 不转动;
(2) 护筒起拔后, 用钢筋网片封住孔口, 待1h 后, 再进行空孔回填并且桩头需振捣密实;
(3) 注意混凝浇筑速度, 提拔导管不可过猛, 导管在棍凝土中的埋深应不小于1m, 防止混凝土浇筑中途停顿时间超过混凝土初凝时间。
(4) 成孔后, 立即进行测量, 过几分钟进行第二次测量, 如发现沉渣较多, 进行二次清孔, 直到沉渣清除干净。另外浇注砼时, 导管要经常拆卸, 使得砼的上返力大一些。
2.6 堵管
灌注混凝土时发生堵管主要原因有隔水塞直径过大或过小, 过大时在导管内易被卡住, 过小时混凝土与泥浆在导管内混合, 发生离析, 导致堵管; 混凝土的坍落度过小和混凝土灌注的时间间隔过长, 超过混凝土的初凝时间; 导管漏水, 混凝土被水稀释, 粗骨料与水泥砂浆分离, 导致堵管。方法措施:
(1) 使用合格的软质隔水塞( 如球胆、篮球) , 直径比导管内径小1～2cm。
(2) 混凝土运至孔口后, 应先检查混凝土的和易性和坍落度, 水下混凝土灌注时坍落度宜为180～220 ㎜, 满足设计要求的混凝土方可灌入孔内, 并尽量做到连续灌注。在夏季温度高和商品混凝土远距离运输时, 可以在混凝土中加入缓凝剂。并且在灌注的间隔时间里, 不时提动导管, 延缓混凝土的初凝。
(3) 导管使用前进行水密性试验, 使用时经常检查导管, 上好密封圈, 连接丝扣上紧。
(4) 发生堵管时, 可在孔口振动导管, 若还不能解决, 只能拔出导管, 经采取有效措施后重新下入, 进行二次初灌。
2.7护筒起拔困难
护筒起拔困难的原因有以下两点:
(1) 配合比、砂率不当, 碎石级配不连续。由于此处桩基较深, 地下水丰富, 当砼浇下去后遇水发生离析, 部分失去流动性, 并紧紧裹住护筒。起拔护筒时砼与钢筋笼随同护筒一起上升, 所以起拔困难。
(2) 护筒壁磨擦力过大。由于护筒较长, 达到20m 左右; 并且土颗粒细、粘性大, 导致筒外壁沾的泥皮过厚, 因此筒的外壁摩擦力很大。
以保证护筒顺利起拔可采取下列方法措施:
(1) 制定砼配合比时, 使混凝土有较好的和易性; 利用大料斗进行浇注, 并且加隔水塞, 可防止砼离析。
(2) 成孔后孔内注满泥浆, 并在下护筒时筒外侧倒入少许清水。这些措施能减少筒侧壁的摩擦力。
(3) 分多次起拔护筒, 中间多拆几次接口; 但要注意不要把护筒拔的过多, 导致混凝土下降太多, 使护筒露出混凝土面, 造成缩径甚至断桩。
3、结语
总之，冲孔灌注桩施工环节多、影响因素多，要保证施工质量，需要施工及监理人员在高度责任心，熟练掌握施工技术及规范，并结合工程实际情况，采取合理的施工措施。在施工中要做到仔细观察、冷静分析、正确指挥、果断处理。监理人员对施工中每一环节都要严格控制，不能有任何放松。