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【摘要】本文剖析了软土地基钻孔灌注桩工程施工中发生的等质量事故的原因，并提出相应的防治措施。
【关键词】钻孔灌注桩；沉渣；泥皮
Bored pile construction of a number of issues
Wang Ting
【Abstract】This paper analyzes the causes of accidents, such as the quality of construction in soft ground bored, and propose appropriate control measures.
【Key words】Bored;Sediment;Mud skin
1. 概述
钻孔灌注桩最常见的质量问题是桩底沉渣、孔壁泥皮以及成孔过程中孔壁土体的松动和软化。如何减少这些因素对桩承载力的影响，是桩基工作者必须努力探索的课题。笔者根据多年的钻孔灌注桩施工管理实践和经验，对这些质量问题进行分析和探讨，并指出防治措施。
2. 钻孔灌注桩的质量问题
2.1钻孔灌注桩混凝土质量。
钻孔灌注桩的混凝土灌注方式多为水下混凝土灌注，对于此种水下混凝土灌注桩，因其施工后的质量缺陷难于检查和修补，加上其施工工艺复杂、施工环节众多，每一道工序的施工质量好坏都对成桩的质量产生影响，严重的可能使大直径钻孔灌注桩的承载力和沉降性状发生变化，最终会危及到建(构)筑物的使用安全。这就要求混凝土配合比除了保证有足够的强度，更要有良好的和易性(包括具有良好的塌落度、粘聚性和保水性)和适宜的初凝时间。才能保证施工过程中的混凝土拌合物能够粘稠、保水、不离析、流动性强，在灌注过程中连续顺畅、不间断。这是保证桩身混凝土不产生接缝、孔洞、夹渣分离和断桩现象的必要条件。
2.1.1混凝土超灌量。
（1）桩顶浮浆层的形成机理。
A.水下混凝土的灌注，首批混凝土冲出导管底口向孔底四周流动扩散，与孔内冲洗液相互掺合形成一定厚度的浮浆稀释层。当导管有一定的埋深时，后续灌入的混凝土在已灌入混凝土内部流动，首灌的混凝土始终处在最上层，最终在桩顶凝固成浮浆、泥渣等混杂层。混杂层及其以下的低劣混凝土层强度低，应该予以凿除。混杂浮浆层的厚度，取决于孔内的清洁程度。冲洗介质稠，孔壁泥皮厚，孔底沉渣多，则浮浆层厚。钻孔冲洗越干净则浮浆层越薄。
B.当浮浆层处于桩顶时，只要保持一定的超灌量，亦即保证设计标高位置的桩体强度，则能保证桩身质量。如果浮浆层处于桩底或桩身中间，则形成夹泥或断桩，桩身质量就无法达到要求。
（2）影响桩顶超灌量的因素及防治措施。
A.受地层条件、施工机具、成孔工艺和冲洗介质等因素的限制，排渣不彻底，清孔效果差，孔底沉淤多。在此情况下，采用正确的水下灌注混凝土工艺，钻屑泥皮被顶替至桩顶，在桩头处形成较厚的浮浆层。
B.浮浆层处于桩顶时，只要保持一定的超灌量，亦即保证设计标高位置的桩体强度，则能保证桩身质量。如果浮浆层处于桩底或桩身中间，则形成夹泥或断桩，桩身质量就无法达到要求。因此，控制灌注桩桩顶混凝土超灌量显得异常重要。
C.确立超灌量应综合考虑地层条件、孔径大小、泥浆性能、成孔工艺和灌注工艺等多种因素，尤其是成孔工艺。对正循环钻进成孔的灌注桩，超灌高度在50CM左右比较合理，而对反循环钻进，超灌量应有所减少，对于有丰富经验、技术力量雄厚、操作水平高的专业队伍，超灌量定在20CM左右即能满足要求。必须强调的是，无论采取何种成孔工艺，都必须严格按照规程灌注混凝土，杜绝出现桩身质量事故。
2.1.2混凝土初灌量。
（1）初灌混凝土一定要具有良好的和易性和流动性，初灌混凝土量应经计算确定，保证初灌后混凝土堵管1～2m，否则将会影响初灌混凝土的冲击力和排淤能力，进而影响桩尖嵌岩质量。对一些泡水易软化的软质岩还应控制从终孔到初灌的时间。
（2）导管的埋深对混凝土的浇灌质量有很大的影响。根据混凝土的流动扩散规律，埋深过小往往会使管外混凝土面上的泥浆和泥渣卷入混凝土中形成夹层，造成断桩；埋深过大则混凝土不易流出，易堵管。导管的埋深宜控制在3～10m范围，最小不得小于2m。
（3）混凝土初灌量控制。
A.剪塞法：它是最常用的水下混凝土初灌方法，将预制的混凝土塞子放入导管内，用铁丝绑在漏斗口，上面用胶皮垫密封，待混凝土量达到初灌要求时，剪断铁丝，这样混凝土就随着塞子到达孔底，实现混凝土的初灌。其优点上使初灌混凝土和泥浆隔离，从而保证了初灌混凝土及桩身混凝土的质量。
B.提塞法：一种专门制作的钢提塞，初灌混凝土时，用钢丝绳连接提塞放入漏斗，堵住漏斗底口，向漏斗内倾倒混凝土，待混凝土达到初灌需要时，上提提塞，混凝土即顺利地冲入孔底，完成混凝土的初灌。其优点上提高了初灌速度，杜绝了剪塞法中的堵管隐患，钢提塞可以重复使用，降低了工程成本。
C.压胆法：就是向球胆（篮球或排球）内充气，使之比导管稍大一些，放入导管内，漏斗底用密封板盖住，然后倒入混凝土，待混凝土量满足初灌需要时，上提密封板，混凝土即压住球胆冲入孔底，完成混凝土的初灌。此法综合了剪塞法和提塞法的优点，既防止了堵管现象的发生，也基本保证了初灌混凝土的质量。
2.1.3混凝土灌注过程的质量控制。
（1）通过导管灌注混凝土的原理是：以大比重的混凝土及混凝土下落时的重力动势能通过导管进入孔内，然后混凝土向上返流的过程。混凝土向上返流时，其依靠自身的动能将一部份孔壁泥皮刮出。当导管埋深过大时，混凝土的导管内外势能差减少，孔内混凝土上返势能迅速下降。这时，混凝土只能沿导管周围阻力小的环境中上返，而这种过程是一种混凝土由导管周围向孔壁堆淤的过程，从而导致泥皮不单没有被挤压刮出，反而造成已堆积于混凝土面上的泥碴或初凝混凝土块再次被裹入堆积于孔壁周围，形成混浆段或泥浆包团。这样将严重影响桩身质量和单桩承载力。混凝土在导管、孔内、有钢筋笼地段的位移均可看作混凝土在环空中流动，其环空中流动阻力主要是：孔内泥浆柱的压力；环空空间增大的超径阻力；导管及其接口部位附加阻力；钢筋笼阻力；孔壁不规则的摩擦阻力。
（2）减少这些附加阻力的方法上：A.提高混凝土在导管内外的势能差，即导管埋深要小，一般保持2～6m。作好探测和记录。B.洗孔换浆，保持泥浆比重的降低。C.导管下端第一节尽可能的长，最好用丝扣连接的导管，减少接扣处的阻力，从而达到尺可能在较大埋深下连续灌注混凝土。D.导管的直径应随孔径的变化而随之变化，达到混凝土在环空中流动时的阻力相对最小的配置。
2.2泥皮。
所谓桩周泥皮是指钻孔灌注桩在成桩过程中，由于地层条件、施工工艺、地下水等因素的影响，在桩外表面与孔壁之间形成的一层膏状的粘性土泥土。
2.2.1泥皮形成机理。
钻孔灌注桩施工时，在动水位压力的作用下，泥浆中的自由水不断地向孔壁渗透，同时泥浆中的土质颗粒不断地粘附在孔壁表面上，形成一层比较柔韧的粘土膜，抵抗冲洗介质对孔壁的冲刷，起到稳定孔壁、防止坍塌的作用。随着钻孔的加深和循环时间的延长，泥皮也在不断地加厚。
2.2.2桩周泥皮厚度对承载力的影响。
（1）桩周泥皮对单桩承载力的影响实际上就是对桩侧摩阻力的影响。桩周泥皮中粘土含量非常高，在饱和状态下，塑性极好，静切力值很小，因而抗剪切能力差，在外力作用下极易产生塑性流动或滑动，即使在地下水位较深时，水位线以上部分的桩周泥皮要固结成原状土状态达到其力学性能也需要很长时间。故桩周泥皮对钻孔灌注桩来说是有害的，它使桩与地基土之间的摩擦变成了桩外表面与泥皮之间的摩擦。由于泥皮的力学性质差，并具有一定的润滑性(若泥浆中加有处理剂，则润滑性可能还会更好)。当该层泥皮达到一定厚度时，就使桩的侧摩阻力大大降低。因此，钻孔灌注桩对桩周泥皮厚度的要求理论上应是越小越好。
（2）在钻孔灌注桩工程施工中，由于排渣清孔大多采用泥浆作冲洗介质，在桩周形成泥皮是不可避免的。又由于桩外表面并非光滑而是较粗糙的，因而桩周泥皮在一定的厚度以内对桩的侧摩阻力的影响较小，桩的承载力基本可以反映实际情况。当桩周泥皮厚度超过其临界值时则对桩侧摩阻力的影响明显增大，桩的侧摩阻力也就大大降低。
2.2.3减少桩周泥皮厚度的措施。
（1）在施工前必须详细分析研究岩土工程勘察报告所提供的地基土类型、力学性能、渗透系数、地下水位高低等。根据桩径和桩长选择适当的钻机、成孔方法、钻头类型，最大限度地降低成孔时间以达到在最短时间内成桩，减少在孔壁上形成泥皮的时间。
（2）选择合适的冲洗介质，有条件的在地层允许的情况下要尽可能地用气体作为冲洗介质。若用泥浆作冲洗介质，首先要选择造浆率高的优质粘土或膨润土，按JGJ94-2008规范制备泥浆。还可以根据需要加入必要的泥浆处理剂，或用轻质泥浆（低固相泥浆）。根据施工场地条件，设置有效的泥浆循环系统，包括泥浆池、沉淀池、贮浆池或搅拌池、循环槽等，并在施工中间加强泥浆管理和维护，及时清渣、除渣、测量和调节泥浆性能。
（3）钻孔灌注桩主要依靠泥浆的静压力来平衡土对孔壁的压力。泥浆的比重低，钻进速度快，不易糊钻，形成的护壁泥皮薄而坚韧，使桩身混凝土与原始地层接触紧密，提高桩身摩阻力。特别是在浇灌混凝土时，控制泥浆的性能指标，以减少背压和混凝土浇灌时的阻力，保证首灌混凝土的冲击力，挤开孔底沉淤，并有利于克服夹泥、断桩等质量问题。
2.3沉渣。
2.3.1沉渣对桩的承载力的影响。
众所周知，桩顶荷载通过桩身向下传递到桩侧阻力，即将克服时就直接传至桩端持力层，从而使桩端阻力发挥。若桩底沉渣处理不干净而有较厚的沉渣，那么桩顶荷载首先是将桩侧阻力逐渐克服后对沉渣产生压缩，如果沉渣很厚（大于100mm），由于试验一般按规定是做到桩顶沉降达到100mm（含桩身压缩量）即停止，所以，桩的破坏方式表现为桩顶沉降过大的破坏型式，即表现为纯摩擦桩的特征，此时桩的承载力大大降低。因此沉渣的处理对单桩竖向承载力影响很大。
2.3.2造成桩底沉渣的主要原因。
（1）钻孔钻进超深过多，而二次冲孔后深度或灌注混凝土前下的导管仅达到了设计值，清孔很难将孔底沉渣冲洗干净，造成孔底沉渣过多。
（2）孔深达到设计要求，由于是在未停泵的情况下测量孔深和孔底沉渣（即开泵测深），停泵后，由于泥浆粘度低、密度大，泥浆中的粉细砂迅速沉降，造成孔底沉渣过多。
（3）在灌注混凝土前，将泥浆密度和粘度调整得过低；泥浆中的细砂迅速沉降，造成沉渣（砂）过多。
（4）泥浆中含砂量大，泥浆粘度小，泥浆槽存浆较少，二次清孔实际上是砂浆在孔内外循环，造成砂子沉淀超标。
2.3.3预防沉渣超标的措施。
缩短清渣与浇筑混凝土的时间间隔。
传统的做法是：终孔→第一次清渣→吊放钢筋笼→第二次清渣→插放混凝土导管→浇筑混凝土。
由于第二次清渣至浇注混凝土的时间比较长，很难避免沉渣。为此，第二次清渣时应设置专用泥浆管，同时在插放混凝土导管并做好混凝土的浇筑的准备工作，在高压泥浆泵的作用下，孔中碎渣处于悬浮状态，此时立即浇筑混凝土，桩底沉渣可减至最小程度。
2.4堵管。
2.4.1发生堵管的原因：
（1）埋管过浅，导致管内混凝土灌下后桩孔内的泥浆返到导管里，形成混浆，使管内混凝土流动性降低，石子呈团状，堵在管口而造成堵管。
（2）埋管过深，使导管内混凝土不能靠自身的重力作用冲出导管而造成堵管。
（3）混凝土性能不良。
坍落度太小。原因有：配合比不当，配料控制不严，以及混凝土运输方法不当，或停放时间过长造成坍落度损失过大等。
初凝时间太短。如使用初凝时间短（但是合格）的水泥配制混凝土，很可能造成堵管。
砂率太低。砂率低造土混凝土流动性差，不适宜用来浇注水下混凝土。例如某工程曾因用砂率小于40％的混凝土成桩，结果出现堵管事故。
（4）隔水栓堵塞：隔水栓尺寸偏大或偏小（指栓高小于导管内径）；隔水栓选材不当；木制隔水栓使用前未浸透水等。
（5）混凝土在导管内停留时间过长：混凝土开始浇注后，因供料系统故障，造成混凝土不能连续补给，导致不能及时提升导管。
2.4.2防治措施与处理方法。
（1）防治措施：为防止堵管，灌注混凝土时导管堵管不宜过深或过浅，以2～6m为宜；并应严格控制混凝土的搅拌质量。
混凝土灌注一定数量后，就必须拆管，否则会使堵管过深。每次拆管前应测定混凝土的高度，并与理论值进行比较，按偏于保守的原则确定埋管深度，确保导管埋深不超过6m，且不少于1m。
（2）扫孔、清孔：当孔内浇注的混凝土数量不多，且时间不长时，可采用钻机上的设备扫孔、清孔，并用反循环倒吸混凝土的措施，排除部分已浇混凝土，待检查沉渣厚度不超过《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）的规定时，再重新浇注水下混凝土。
（3）用较小钻具重钻：当孔内已浇注一定数量的混凝土，清除又有困难时，可以采用比钢筋笼内径小的钻具，将残留混凝土钻透，重新钻入基岩，然后清孔、浇注混凝土。
（4）插入式接桩：孔内浇注的混凝土量较大，用较小直径钻具钻至基岩有困难时，可以采用钻除部分混凝土，清孔后继续浇注混凝土，形成插入式接桩。当孔内浇注的混凝土数量更多时，常采用将此桩报废，在临近位置补做新桩，其位置与数量一般需由设计确定。
（5）开挖式接桩：当堵管停浇，桩顶标高离设计规定值不远时，可以采用基坑开挖后，挖出桩顶，清除泥浆、水泥浮浆层及混凝土松动部分，整理好钢筋，将桩接高到设计标高处。
2.5钢筋笼上浮。
（1）钢筋笼上浮的机理：当混凝土液进入钢筋笼后，便包裹了钢筋笼，混凝土液再向上运动是克服自身的粘滞力，当其不能克服自身的粘滞力时，钢筋笼和混凝土液不产生相对位移，随其同步向上运动。
（2）防治钢筋笼上浮的措施。
采用埋深控制法即严格控制钢筋笼和导管在混凝土液中的埋置深度，从而控制混凝土液运动与钢筋笼位置的关系，以达到预防钢筋笼上浮的目的。
3. 结束语
钻孔灌注桩工程是一个系统工程，施工环节多，制约工程质量的因素多，不同的工程，影响质量的因素也不尽相同。因此在工程实践中要认真分析，根据实际情况采取相应的措施，来保证钻孔灌注桩的成桩质量。特别是在人员素质、技术水平、材料质量、施工工艺、灌注操作等诸方面加强管理把好关，并针对施工过程中发生的问题及时采取相应的处理措施，则桩的质量就能够达到设计和施工规范的要求，满足工程建设的需要。
［文章编号］1006-7619（2014）06-10-236
【关键词】钻孔灌注桩；沉渣；泥皮
Bored pile construction of a number of issues
Wang Ting
【Abstract】This paper analyzes the causes of accidents, such as the quality of construction in soft ground bored, and propose appropriate control measures.
【Key words】Bored;Sediment;Mud skin
1. 概述
钻孔灌注桩最常见的质量问题是桩底沉渣、孔壁泥皮以及成孔过程中孔壁土体的松动和软化。如何减少这些因素对桩承载力的影响，是桩基工作者必须努力探索的课题。笔者根据多年的钻孔灌注桩施工管理实践和经验，对这些质量问题进行分析和探讨，并指出防治措施。
2. 钻孔灌注桩的质量问题
2.1钻孔灌注桩混凝土质量。
钻孔灌注桩的混凝土灌注方式多为水下混凝土灌注，对于此种水下混凝土灌注桩，因其施工后的质量缺陷难于检查和修补，加上其施工工艺复杂、施工环节众多，每一道工序的施工质量好坏都对成桩的质量产生影响，严重的可能使大直径钻孔灌注桩的承载力和沉降性状发生变化，最终会危及到建(构)筑物的使用安全。这就要求混凝土配合比除了保证有足够的强度，更要有良好的和易性(包括具有良好的塌落度、粘聚性和保水性)和适宜的初凝时间。才能保证施工过程中的混凝土拌合物能够粘稠、保水、不离析、流动性强，在灌注过程中连续顺畅、不间断。这是保证桩身混凝土不产生接缝、孔洞、夹渣分离和断桩现象的必要条件。
2.1.1混凝土超灌量。
（1）桩顶浮浆层的形成机理。
A.水下混凝土的灌注，首批混凝土冲出导管底口向孔底四周流动扩散，与孔内冲洗液相互掺合形成一定厚度的浮浆稀释层。当导管有一定的埋深时，后续灌入的混凝土在已灌入混凝土内部流动，首灌的混凝土始终处在最上层，最终在桩顶凝固成浮浆、泥渣等混杂层。混杂层及其以下的低劣混凝土层强度低，应该予以凿除。混杂浮浆层的厚度，取决于孔内的清洁程度。冲洗介质稠，孔壁泥皮厚，孔底沉渣多，则浮浆层厚。钻孔冲洗越干净则浮浆层越薄。
B.当浮浆层处于桩顶时，只要保持一定的超灌量，亦即保证设计标高位置的桩体强度，则能保证桩身质量。如果浮浆层处于桩底或桩身中间，则形成夹泥或断桩，桩身质量就无法达到要求。
（2）影响桩顶超灌量的因素及防治措施。
A.受地层条件、施工机具、成孔工艺和冲洗介质等因素的限制，排渣不彻底，清孔效果差，孔底沉淤多。在此情况下，采用正确的水下灌注混凝土工艺，钻屑泥皮被顶替至桩顶，在桩头处形成较厚的浮浆层。
B.浮浆层处于桩顶时，只要保持一定的超灌量，亦即保证设计标高位置的桩体强度，则能保证桩身质量。如果浮浆层处于桩底或桩身中间，则形成夹泥或断桩，桩身质量就无法达到要求。因此，控制灌注桩桩顶混凝土超灌量显得异常重要。
C.确立超灌量应综合考虑地层条件、孔径大小、泥浆性能、成孔工艺和灌注工艺等多种因素，尤其是成孔工艺。对正循环钻进成孔的灌注桩，超灌高度在50CM左右比较合理，而对反循环钻进，超灌量应有所减少，对于有丰富经验、技术力量雄厚、操作水平高的专业队伍，超灌量定在20CM左右即能满足要求。必须强调的是，无论采取何种成孔工艺，都必须严格按照规程灌注混凝土，杜绝出现桩身质量事故。
2.1.2混凝土初灌量。
（1）初灌混凝土一定要具有良好的和易性和流动性，初灌混凝土量应经计算确定，保证初灌后混凝土堵管1～2m，否则将会影响初灌混凝土的冲击力和排淤能力，进而影响桩尖嵌岩质量。对一些泡水易软化的软质岩还应控制从终孔到初灌的时间。
（2）导管的埋深对混凝土的浇灌质量有很大的影响。根据混凝土的流动扩散规律，埋深过小往往会使管外混凝土面上的泥浆和泥渣卷入混凝土中形成夹层，造成断桩；埋深过大则混凝土不易流出，易堵管。导管的埋深宜控制在3～10m范围，最小不得小于2m。
（3）混凝土初灌量控制。
A.剪塞法：它是最常用的水下混凝土初灌方法，将预制的混凝土塞子放入导管内，用铁丝绑在漏斗口，上面用胶皮垫密封，待混凝土量达到初灌要求时，剪断铁丝，这样混凝土就随着塞子到达孔底，实现混凝土的初灌。其优点上使初灌混凝土和泥浆隔离，从而保证了初灌混凝土及桩身混凝土的质量。
B.提塞法：一种专门制作的钢提塞，初灌混凝土时，用钢丝绳连接提塞放入漏斗，堵住漏斗底口，向漏斗内倾倒混凝土，待混凝土达到初灌需要时，上提提塞，混凝土即顺利地冲入孔底，完成混凝土的初灌。其优点上提高了初灌速度，杜绝了剪塞法中的堵管隐患，钢提塞可以重复使用，降低了工程成本。
C.压胆法：就是向球胆（篮球或排球）内充气，使之比导管稍大一些，放入导管内，漏斗底用密封板盖住，然后倒入混凝土，待混凝土量满足初灌需要时，上提密封板，混凝土即压住球胆冲入孔底，完成混凝土的初灌。此法综合了剪塞法和提塞法的优点，既防止了堵管现象的发生，也基本保证了初灌混凝土的质量。
2.1.3混凝土灌注过程的质量控制。
（1）通过导管灌注混凝土的原理是：以大比重的混凝土及混凝土下落时的重力动势能通过导管进入孔内，然后混凝土向上返流的过程。混凝土向上返流时，其依靠自身的动能将一部份孔壁泥皮刮出。当导管埋深过大时，混凝土的导管内外势能差减少，孔内混凝土上返势能迅速下降。这时，混凝土只能沿导管周围阻力小的环境中上返，而这种过程是一种混凝土由导管周围向孔壁堆淤的过程，从而导致泥皮不单没有被挤压刮出，反而造成已堆积于混凝土面上的泥碴或初凝混凝土块再次被裹入堆积于孔壁周围，形成混浆段或泥浆包团。这样将严重影响桩身质量和单桩承载力。混凝土在导管、孔内、有钢筋笼地段的位移均可看作混凝土在环空中流动，其环空中流动阻力主要是：孔内泥浆柱的压力；环空空间增大的超径阻力；导管及其接口部位附加阻力；钢筋笼阻力；孔壁不规则的摩擦阻力。
（2）减少这些附加阻力的方法上：A.提高混凝土在导管内外的势能差，即导管埋深要小，一般保持2～6m。作好探测和记录。B.洗孔换浆，保持泥浆比重的降低。C.导管下端第一节尽可能的长，最好用丝扣连接的导管，减少接扣处的阻力，从而达到尺可能在较大埋深下连续灌注混凝土。D.导管的直径应随孔径的变化而随之变化，达到混凝土在环空中流动时的阻力相对最小的配置。
2.2泥皮。
所谓桩周泥皮是指钻孔灌注桩在成桩过程中，由于地层条件、施工工艺、地下水等因素的影响，在桩外表面与孔壁之间形成的一层膏状的粘性土泥土。
2.2.1泥皮形成机理。
钻孔灌注桩施工时，在动水位压力的作用下，泥浆中的自由水不断地向孔壁渗透，同时泥浆中的土质颗粒不断地粘附在孔壁表面上，形成一层比较柔韧的粘土膜，抵抗冲洗介质对孔壁的冲刷，起到稳定孔壁、防止坍塌的作用。随着钻孔的加深和循环时间的延长，泥皮也在不断地加厚。
2.2.2桩周泥皮厚度对承载力的影响。
（1）桩周泥皮对单桩承载力的影响实际上就是对桩侧摩阻力的影响。桩周泥皮中粘土含量非常高，在饱和状态下，塑性极好，静切力值很小，因而抗剪切能力差，在外力作用下极易产生塑性流动或滑动，即使在地下水位较深时，水位线以上部分的桩周泥皮要固结成原状土状态达到其力学性能也需要很长时间。故桩周泥皮对钻孔灌注桩来说是有害的，它使桩与地基土之间的摩擦变成了桩外表面与泥皮之间的摩擦。由于泥皮的力学性质差，并具有一定的润滑性(若泥浆中加有处理剂，则润滑性可能还会更好)。当该层泥皮达到一定厚度时，就使桩的侧摩阻力大大降低。因此，钻孔灌注桩对桩周泥皮厚度的要求理论上应是越小越好。
（2）在钻孔灌注桩工程施工中，由于排渣清孔大多采用泥浆作冲洗介质，在桩周形成泥皮是不可避免的。又由于桩外表面并非光滑而是较粗糙的，因而桩周泥皮在一定的厚度以内对桩的侧摩阻力的影响较小，桩的承载力基本可以反映实际情况。当桩周泥皮厚度超过其临界值时则对桩侧摩阻力的影响明显增大，桩的侧摩阻力也就大大降低。
2.2.3减少桩周泥皮厚度的措施。
（1）在施工前必须详细分析研究岩土工程勘察报告所提供的地基土类型、力学性能、渗透系数、地下水位高低等。根据桩径和桩长选择适当的钻机、成孔方法、钻头类型，最大限度地降低成孔时间以达到在最短时间内成桩，减少在孔壁上形成泥皮的时间。
（2）选择合适的冲洗介质，有条件的在地层允许的情况下要尽可能地用气体作为冲洗介质。若用泥浆作冲洗介质，首先要选择造浆率高的优质粘土或膨润土，按JGJ94-2008规范制备泥浆。还可以根据需要加入必要的泥浆处理剂，或用轻质泥浆（低固相泥浆）。根据施工场地条件，设置有效的泥浆循环系统，包括泥浆池、沉淀池、贮浆池或搅拌池、循环槽等，并在施工中间加强泥浆管理和维护，及时清渣、除渣、测量和调节泥浆性能。
（3）钻孔灌注桩主要依靠泥浆的静压力来平衡土对孔壁的压力。泥浆的比重低，钻进速度快，不易糊钻，形成的护壁泥皮薄而坚韧，使桩身混凝土与原始地层接触紧密，提高桩身摩阻力。特别是在浇灌混凝土时，控制泥浆的性能指标，以减少背压和混凝土浇灌时的阻力，保证首灌混凝土的冲击力，挤开孔底沉淤，并有利于克服夹泥、断桩等质量问题。
2.3沉渣。
2.3.1沉渣对桩的承载力的影响。
众所周知，桩顶荷载通过桩身向下传递到桩侧阻力，即将克服时就直接传至桩端持力层，从而使桩端阻力发挥。若桩底沉渣处理不干净而有较厚的沉渣，那么桩顶荷载首先是将桩侧阻力逐渐克服后对沉渣产生压缩，如果沉渣很厚（大于100mm），由于试验一般按规定是做到桩顶沉降达到100mm（含桩身压缩量）即停止，所以，桩的破坏方式表现为桩顶沉降过大的破坏型式，即表现为纯摩擦桩的特征，此时桩的承载力大大降低。因此沉渣的处理对单桩竖向承载力影响很大。
2.3.2造成桩底沉渣的主要原因。
（1）钻孔钻进超深过多，而二次冲孔后深度或灌注混凝土前下的导管仅达到了设计值，清孔很难将孔底沉渣冲洗干净，造成孔底沉渣过多。
（2）孔深达到设计要求，由于是在未停泵的情况下测量孔深和孔底沉渣（即开泵测深），停泵后，由于泥浆粘度低、密度大，泥浆中的粉细砂迅速沉降，造成孔底沉渣过多。
（3）在灌注混凝土前，将泥浆密度和粘度调整得过低；泥浆中的细砂迅速沉降，造成沉渣（砂）过多。
（4）泥浆中含砂量大，泥浆粘度小，泥浆槽存浆较少，二次清孔实际上是砂浆在孔内外循环，造成砂子沉淀超标。
2.3.3预防沉渣超标的措施。
缩短清渣与浇筑混凝土的时间间隔。
传统的做法是：终孔→第一次清渣→吊放钢筋笼→第二次清渣→插放混凝土导管→浇筑混凝土。
由于第二次清渣至浇注混凝土的时间比较长，很难避免沉渣。为此，第二次清渣时应设置专用泥浆管，同时在插放混凝土导管并做好混凝土的浇筑的准备工作，在高压泥浆泵的作用下，孔中碎渣处于悬浮状态，此时立即浇筑混凝土，桩底沉渣可减至最小程度。
2.4堵管。
2.4.1发生堵管的原因：
（1）埋管过浅，导致管内混凝土灌下后桩孔内的泥浆返到导管里，形成混浆，使管内混凝土流动性降低，石子呈团状，堵在管口而造成堵管。
（2）埋管过深，使导管内混凝土不能靠自身的重力作用冲出导管而造成堵管。
（3）混凝土性能不良。
坍落度太小。原因有：配合比不当，配料控制不严，以及混凝土运输方法不当，或停放时间过长造成坍落度损失过大等。
初凝时间太短。如使用初凝时间短（但是合格）的水泥配制混凝土，很可能造成堵管。
砂率太低。砂率低造土混凝土流动性差，不适宜用来浇注水下混凝土。例如某工程曾因用砂率小于40％的混凝土成桩，结果出现堵管事故。
（4）隔水栓堵塞：隔水栓尺寸偏大或偏小（指栓高小于导管内径）；隔水栓选材不当；木制隔水栓使用前未浸透水等。
（5）混凝土在导管内停留时间过长：混凝土开始浇注后，因供料系统故障，造成混凝土不能连续补给，导致不能及时提升导管。
2.4.2防治措施与处理方法。
（1）防治措施：为防止堵管，灌注混凝土时导管堵管不宜过深或过浅，以2～6m为宜；并应严格控制混凝土的搅拌质量。
混凝土灌注一定数量后，就必须拆管，否则会使堵管过深。每次拆管前应测定混凝土的高度，并与理论值进行比较，按偏于保守的原则确定埋管深度，确保导管埋深不超过6m，且不少于1m。
（2）扫孔、清孔：当孔内浇注的混凝土数量不多，且时间不长时，可采用钻机上的设备扫孔、清孔，并用反循环倒吸混凝土的措施，排除部分已浇混凝土，待检查沉渣厚度不超过《建筑桩基技术规范》（JGJ94－2008）的规定时，再重新浇注水下混凝土。
（3）用较小钻具重钻：当孔内已浇注一定数量的混凝土，清除又有困难时，可以采用比钢筋笼内径小的钻具，将残留混凝土钻透，重新钻入基岩，然后清孔、浇注混凝土。
（4）插入式接桩：孔内浇注的混凝土量较大，用较小直径钻具钻至基岩有困难时，可以采用钻除部分混凝土，清孔后继续浇注混凝土，形成插入式接桩。当孔内浇注的混凝土数量更多时，常采用将此桩报废，在临近位置补做新桩，其位置与数量一般需由设计确定。
（5）开挖式接桩：当堵管停浇，桩顶标高离设计规定值不远时，可以采用基坑开挖后，挖出桩顶，清除泥浆、水泥浮浆层及混凝土松动部分，整理好钢筋，将桩接高到设计标高处。
2.5钢筋笼上浮。
（1）钢筋笼上浮的机理：当混凝土液进入钢筋笼后，便包裹了钢筋笼，混凝土液再向上运动是克服自身的粘滞力，当其不能克服自身的粘滞力时，钢筋笼和混凝土液不产生相对位移，随其同步向上运动。
（2）防治钢筋笼上浮的措施。
采用埋深控制法即严格控制钢筋笼和导管在混凝土液中的埋置深度，从而控制混凝土液运动与钢筋笼位置的关系，以达到预防钢筋笼上浮的目的。
3. 结束语
钻孔灌注桩工程是一个系统工程，施工环节多，制约工程质量的因素多，不同的工程，影响质量的因素也不尽相同。因此在工程实践中要认真分析，根据实际情况采取相应的措施，来保证钻孔灌注桩的成桩质量。特别是在人员素质、技术水平、材料质量、施工工艺、灌注操作等诸方面加强管理把好关，并针对施工过程中发生的问题及时采取相应的处理措施，则桩的质量就能够达到设计和施工规范的要求，满足工程建设的需要。
［文章编号］1006-7619（2014）06-10-236