【摘要】 钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及工艺成熟等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。其中水下砼灌注是钻孔灌注桩成桩质量控制中的关键工序，若施工措施不当就会造成桩缺陷，甚至产生报废桩，从而给工程造成一定的影响，因此，在水下砼灌注中运用合理的施工控制措施以确保工程质量显得十分重要。
　　【关键词】 问题；防治措施
　　【中图分类号】 TU528.21 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2012）03-035-02
　　1　易出现问题及防治措施
　　1.1　断桩。①断桩产生的原因：ａ.混凝土拌和物发行离析使桩身中断；ｂ.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；ｃ.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渣的截面。②断桩防治措施：ａ.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；ｂ.导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验；ｃ.严格控制导管进入深度与拔管速度，导管不宜埋入混凝土过深，也不可过浅。及时测量混凝土浇灌深度，严防导管拔空；ｄ.经常检测混凝土拌合物，确保其符合要求。
　　1.2　缩径。①缩径产生的原因：ａ.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；ｂ.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；ｃ.泥浆比重过小，对孔壁的护壁不足，导致在钻进过程中缩孔；ｄ.在清孔过程中突然长时间的停电，孔内泥浆由于停止循环，导致泥水分离，造成缩孔。②防治措施：ａ.使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化配以不同的泥浆；ｂ.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。ｃ.在钻进过程中不间隔的进行对泥浆控制，若不符合要求，应适当进行人工造浆处理，一般在苏州、无锡泥浆比重宜控制在１．１６～１．１８左右。ｄ.若时间过长，应人工对泥浆池进行有效的搅拌再对孔内进行输送，以达到对孔对的泥浆进行循环。
　　1.3　桩顶局部冒水、桩身孔洞。①产生的原因：ａ.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）；ｂ.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；ｃ.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：ａ.控制导管的埋深，灌注过程中做到导管勤提勤拔；ｂ.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；ｃ.加适当缓凝剂，确保混凝土在初凝前完成水下灌注。
　　1.4　桩头问题。①产生的原因：ａ.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；ｂ.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”；ｃ.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：ａ.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；ｂ.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。
　　1.5　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：ａ.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；ｂ.护筒刃脚周围漏水。孔外堆放重物或有机械振动，使孔壁在灌注混凝土时坍孔；ｃ.导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生坍孔。②预防方法：ａ.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；ｂ.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；ｃ.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。
　　1.6　孔位倾斜。①原因分析：ａ.桩机本身未竖直或桩机平台不水平；ｂ.桩机在钻孔过程中发生不均匀沉降；ｃ.在进行超深桩作业时，桩机钻杆太细。②预防方法：ａ.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；ｂ.在钻孔前及过程中经常检查钻机水平，以保证转盘面水平、钻机机架垂直，进而确保桩身的垂直度和孔径大小均匀；ｃ.应根据工程地质资料和设计资料选用适当的钻机种类、型号，并配适用钻头。 　　1.7　掉钻。①原因分析：ａ.由于机械故障、钢丝绳断裂及维保不佳或遇到地下障碍物，造成钻头与主钻杆连接处的法兰盘断裂。ｂ.孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底的现象通常称“掉钻”。发生掉钻后应及时采取恰当的方法进行打捞。②预防方法和处理方式：ａ.加强对现场桩机的维护保养。当机身抖动异常，及时分析原因再采取下一步措施。ｂ.如孔壁稳定，则直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。如孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强钻孔壁，而后，采用“气举法”清除钻头上的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。钻孔壁随时有继续坍塌的可能，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩维护、帷幕法等方法加固钻孔壁，然后打捞钻头
　　1.8　钢筋笼上浮。①造成原因：ａ.当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有１ｍ左右的距离时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。ｂ.由于混凝土灌注过程钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如果此时导管底部未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。②预防方法及处理方式：ａ.加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进行钢筋笼时流动性变小，当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，控制导管埋深在１．５～２．０ｍ，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼顶被托而上浮。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端２～３ｍ时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在２～５ｍ，严禁把导管提出混凝土面。ｂ.当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。
　　4　结论
　　综观钻孔桩的整个施工过程，要保证钻孔灌注桩的施工质量关键是人的素质。强调现场管理人员要有高度的责任心，24小时跟班作业，经常抽测泥浆的质量情况，及时解决施工现场中的操作技术问题。浇灌时要监控材料的正确使用，监测桩体每段混凝土的扩散情况，及时做好现场记录和统计、整理，对可能发生问题的部位及时适当的处理，减小工程质量事故的发生，从而保证钻孔灌注桩的施工质量。
　　参考文献
　　1　中国建筑科学研究院．建筑桩基技术规范（JGJ94-94）[M]．北京：中
　　国建筑工业出版社，1995
　　2　钻孔灌注桩施工工艺及常见缺陷处理.山西建筑，2008