钻孔灌注桩施工与质量控制案例.doc

钻孔灌注桩施工质量控制案例一、钻孔灌注桩施工质量控制技术1、钻孔灌注桩优点钻孔灌注桩的优点，质量可靠，施工技术先进成熟，节省资金，施工不用降水，振动小，噪音低，成桩质量好，单桩承载力大，施工工期短，适用能力强，适用范围广，能穿越各种复杂地质，适应各种地质条件和不同规模的建筑物等优点。实际运用在武汉*高层住宅建筑工程，采用钻孔灌注桩基础，共有桩基为98根，桩截面分别为直径0.8m和1.0m两种。根据地质钻探成果，桩基通过的地质构造从上往下大致为覆盖层、长江冲积层、粉砂土、卵石夹砂、进入全风化层、强风化岩层，其中覆盖层厚度为7.513.5m不等。为了确保主体结构的质量安全，桩基础处理采用钻孔灌注桩技术。2、钻孔灌注桩施工准备阶段（1）施工人员对施工地点地质情况、桩位、桩径、桩长、标高等了解清楚。（2）桩位放样。测量人员将4根直径100mm的钢管打入强风化层作为定位桩。（3）将吊装工字钢焊接的钢围堰导向桩与定位桩分层联结固定，确保导向框位置准确。（4）插打钢护筒。钢护筒壁厚5mm，根据各墩不同地质情况决定护筒长度，护筒下沉深度穿过覆盖层。3、钻孔灌注桩施工钻孔阶段（1）安设钻机，使钻杆中心重合，其水平位移及倾斜度误差按规范要求调整。（2）用冲击钻钻孔时，应待相邻孔位上已灌注好的混凝土凝固并已达到一定强度时，才能开钻。（3）钻孔过程采用正循环回转钻进施工技术，在黏土层，适当少投泥土，靠钻进自行造浆，在砂土层则加大泥浆浓度固壁。钻进速度始终和泥浆排出量相适应。（4）孔内始终保持0.2kg/cm2的静水压力，护筒内水位始终高于水库水位，遇松散地层时，适当增大泥浆相对密度和稠度，尽量减轻冲液对孔壁的影响，同时降低转速和钻压以满足施工质量控制要求。（5）钻进过程严禁孔内掉进钻头、钻杆及其他异物，经常检查钻头的磨损情况。（6）钻进过程随时留取渣样，每米不少于1组，在离设计标高1.01.5m范围内，每30cm留1组，每根桩渣样不少于3组。4、钻孔灌注桩施工清孔阶段（1）清孔是钻孔桩施工中保证成桩质量的重要一环。通过清孔尽可能使沉渣全部清除，使混凝土与基岩接合完好，以提高桩底承载力。（2）终孔后，将钻头提至距孔底的0.2-0.3m处，使之空转，然后将残存在孔底的钻渣吸出；必要时投入适量纯碱以提高泥浆比重和胶结能力，使沉渣排出孔外。（3）当钢筋笼下沉固定后，再次复检孔深和沉渣厚度等。若沉渣超标，可用导管中附属的风管再次清孔，直至全部符合设计要求和工艺标准。（4）清孔结束前，将泥浆比重调整到规定范围，以保证水下混凝土的顺利灌注，同时保证成桩质量。5、钻孔灌注桩施工钢筋笼的制作及安装阶段（1）进场的钢筋必须出具合格证或产品质量检验报告，同时还按现行钢筋检验标准取样试验，不符合质量要求的钢材严禁使用。（2）在成孔过程中及时组织钢筋笼的加工制作。钢筋笼采用分节制作后搭接焊的方式，接头错开，在同一截面内，接头数不超过钢筋总数的50%，同时声测管固定在笼的内部，均匀分布在圆周的四个点上。（3）起吊钢筋笼时，吊点准确，保证垂直度，然后对准孔位徐徐下放，吊装过程中，节与节之间进行焊接，必须保证焊接长度和质量，且要控制焊接时间不宜过长。6、钻孔灌注桩施工灌注水下混凝土阶段（1）灌注前对桩孔质量、回淤沉碴厚度、泥浆指标、桩底标高进行一次全面检查，防止意外事故发生。（2）灌注水下混凝土的导管逐节拼接，导管直径为25cm，每节长度为2m4m，以便调节高度。拼接后进行压水试验，合格后方可使用。（3）混凝土的初存量应保证首次填充的混凝土入孔后，使导管埋入混凝土的深度大于1m，在灌注过程中，导管埋深不大于4m.（4）每灌注一车混凝土后，用测锤测量混凝土面的上升高度，并作好记录，绘制单桩柱状图，根据此数据，换算该桩的桩径各段的扩孔率。（5）钻孔桩灌注混凝土过程应连续灌注一次完成。7、钻孔灌注桩施工质量检测根据钻芯法检测混凝土强度技术规程、混凝土强度检验评定标准和武汉市工程质量监督检验站所发的大直径混凝土灌注桩质量验评方法等要求，对灌注桩进行检验。通过抽取混凝土芯样进行检验，钻孔灌注桩混凝土强度满足设计要求。二、钻孔灌注桩施工质量控制标准（一）钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题，都将直接影响到整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此，要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实，并加强施工质量管理，密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量，力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范，核查施工场地地质和有关灌注桩方面的资料，对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录，以便有效地对桩基施工质量加以控制。（二）钻孔灌注桩施工成孔质量控制标准成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等，还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此，在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。1钻孔灌注桩施工采取隔孔施工程序。钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同，打人桩是将周围土体挤开，桩身具有很高的强度，土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔，然后在孔内成桩，周围土移向桩身，土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低，且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的，故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施，浙江省相关规程要求两根桩距离不得小于4d或两颗桩间隔36h施工。2钻孔灌注桩施工确保桩身成孔垂直精度这是灌注桩顺利施工的一个重要条件，否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求，应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固，经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施，并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。3钻孔灌注桩施工确保桩位、桩顶标高和成孔深度。在护筒定位后及时复核护筒的位置，严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm，并认真检查回填土是否密实，以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化，为准确地控制钻孔深度，在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录，以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度，但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当，或在提钻具时碰撞了孔壁，就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象，这将给第二次清孔带来很大的困难，有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此，在提出钻具后用测绳复核成孔深度，如测绳的测深比钻杆的钻探小，就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题，因其最大收缩率达12，为提高测绳的测量精度，在使用前要预湿后重新标定，并在使用中经常复核。为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象，除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外，还根据不同土层情况对比地质资料，随时调整钻进速度，并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降，在软粘土钻进最快02mmin左右，在细粉砂层钻进都是0.015mmin左右，两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小，在施工过程中要经常复核钻头直径，如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。4钻孔灌注桩施工钢筋笼制作质量和吊放标准钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料，检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上，这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的，因此，吊环长度是根据底梁标高的变化而改变，所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度，以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中，应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量，对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时，要注意钢筋笼能否顺利下放，沉放时不能碰撞孔壁；当吊放受阻时，不能加压强行下放，因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象，应停止吊放并寻找原因，如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的，应提出后重新垂直吊放；如果是成孔偏斜而造成的，则要求进行复钻纠偏，并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。5灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔要求清孔的主要目的是清除孔底沉渣，而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣，使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态，再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔，最终将桩孔内的沉渣清干净，这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用，我们可以看出，泥浆的制备和清孔是确保钻子L桩工程质量的关键环节。因此，对于施工规范中泥浆的控制指标：粘度测定1720min；含砂率不大于6；胶体率不小于90等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制，不能就地取材，而要专门采取泥浆制备，选用高塑性粘土或膨润土，拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行配合比设计。灌注桩成孔至设计标高，应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔，直到孔口返浆比重持续小于1.151.20，测得孔底沉渣厚度小于50mm，即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实，以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部，最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣，从而影响桩基工程的质量。因此，必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后，应立即进行水下混凝土的灌注工作。（三）、钻孔灌注桩施工成桩质量的控制1钻孔灌注桩施工为确保成桩质量，要严格检查验收进场商品混凝土的配合比和质量卡，并核查商品混凝土生产厂原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告)，如发现实样与质保书不符，应立即取样进行复查，对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质)，严禁用于混凝土灌注桩。2钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注，混凝土的离析现象还会存在，但良好的配合比可减少离析程度，因此，商品混凝土的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整，为使每根桩的配合比都能正确无误，在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量和测试管理，并及时填入原始记录和制作试件。3钻孔灌注桩施工为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在混凝土灌注时应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度，混凝土坍落采用18cm20cm，在开始浇筑时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入混凝土达10 m以上的混凝土初灌量，以免因导管下口未被埋入混凝土内造成管内返泥浆现象，导致开浇失败；在浇注过程中，要经常探测混凝土面实际标高、计算混凝土面上升高度、导管下口与混凝土面相对位置，及时拆卸导管，保持导管合理埋深。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m6m，过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题，直接影响桩的质量，严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m10m时，应及时将坍落度调小至16cm17cm，以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大，如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或坍落，桩身夹泥，这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度，确定每段桩体的充盈系数，建筑地基基础工程施工质量验收规范规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l.0，且满足设计要求，同时要认真进行记录，这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。钻孔灌注桩是较为成熟的技术。但是，由于各工程的情况不相同，施工人员的操作水平差异，工程条件优劣，设备完好不同等主客观条件不一样，灌注桩施工的质量往往有区别。钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模型的基础上进行参数测定和检验，并要依靠专业人员的经验来分析和判定实测结果，因此要保证钻孔灌注桩的施工质量，加强桩基工程检测是一个手段，关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基施工过程中的钻机安装、护筒埋设、泥浆配制、水下混凝土配比、钻孔操作、入岩取样、清孔、测定沉渣厚度、钢筋笼制作安置、水下混凝土灌注等施工环节密切关注，严格按照施工规范、设计要求和施工方案组织施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。三、钻孔灌注桩施工质量控制重点阶段1. 钻孔灌注桩施工准备阶段（1） 施工范围内的场地应平整，必须处理高空和地下障碍物，周围应保持排水畅通。沉桩机械所处场地应有足够的承载力，以保证桩架竖直。（2） 定桩基轴线和桩位标志，应从基线开始，量测基线必须与控制平面位置的基线网相联系。2. 钻孔灌注桩施工明挖地基施工阶段（1） 基坑开挖不得扰动基底土。如发生超挖，严禁用土回填。（2） 填土经碾压、夯实后不得有翻浆、“弹簧”现场。（3） 填土中不得含有淤泥腐殖土，有机物质不得超过5%。3. 钻孔灌注桩施工钻孔灌注桩实施阶段（1） 施工准备 钻孔灌注桩施工前，必须试钻孔。数量不少于两个，以便核对地质资料，检验所选机具设备、施工工艺及技术要求是否适宜。如测得的孔径、垂直度、孔壁稳定和回淤等现场实测指标不符合设计要求时，应拟定补救技术措施或重新考虑施工工艺。 护筒顶端高程必须满足孔内水位设置高度的要求。护筒中心应对准测量标定的桩位中心，应拟定补救技术措施或重新考虑施工工艺。（2） 成孔 钻机安装就位后，底座和顶端应平稳，在钻进过程中不应产生位移和沉陷。回转钻机顶部的起吊钢索、转盘中心和护筒中心应在同一垂直线上，其偏差不得大于2cm。 钻孔灌注桩的钻头直径应等于桩的设计直径。成孔直径必须达到设计桩径，成孔用钻头应有保径装置。 反循环回转钻机适用于粘性土、砂性土、砂夹卵石层中钻进，但卵石粒径不得超过钻杆内径的2/3，含量不大于30%；钻孔过程中，必须连续不断地补充水量或泥浆，使护筒内水位稳定维持应有的高度。 成孔施工应一次不间断地完成，不得无故停钻。因故停钻时，应将钻头提离孔底。孔内应保持规定的水位，并应采取有效措施，尽快复钻。 严禁施工人员进入没有防护措施的成孔中处理故障。 成孔质量检验除需在施工前按规定进行两个试成孔外，尚应在工程桩中均匀随机抽查成孔径，抽查数量不得少于总数的10%。（3） 清孔 当孔深达到设计标高后，应即进行终孔检查，检查内容包括孔深、孔径和倾斜率，检查验收合格后才能进行清孔工作。 清孔应分两次进行。第一次清孔应在终孔验收合格后立即进行，第二次清孔应在下放钢筋笼和灌注混凝土导管安装完成后进行。 清孔应符合下列要求：在清孔排渣时，必须注意保持孔内水位；不得用加深孔底深度代替清孔；灌注水下混凝土前量测沉淀层的厚度应达到质量标准；清孔后的泥浆密度应小于1.15。（4） 灌注水下混凝土 钢筋笼的制作、运输和吊装应符合下列要求：A. 钢筋笼可分段制作，主筋应采用焊接或套筒压接接头。如采用焊接接头，则同一截面内钢筋接头数不得多于主筋总数的50%；如采用套筒压接接头，则同一截面内钢筋接头数不受到限制；B. 无论采用何种运输方式，都不得使钢筋笼产生变形；C. 钢筋笼沉放时不得碰撞孔壁，沉放过程中，要观察孔内水位变化，如下沉困难，应查明原因，不得强行下沉；D. 如需进行超声波检测时，在钢筋笼内应按规定埋设检测管，其材料和位置应符合设计要求，检测管的接头必须牢固不渗漏。 水下混凝土的配制应符合下列要求：A. 选用的水泥品质除应符合国家标准外，其按标准方法测定的初凝时间不宜少于2.5h，水泥标号不宜低于425号；骨料最大粒径不应大于导管内径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时不应大于40mm；试配成的混凝土强度应比设计桩身强度提高15%25%；最小胶凝材料用量不得少于380kg/m3。B. 严禁采用快硬型水泥。C. 不同品种、不同标号和不同生产厂家的水泥拌制的混凝土不能用于同一根桩内。 灌注水下混凝土应符合下列要求：A. 第二次清孔在测得回淤厚度和泥浆密度符合规定后半小时内必须灌注混凝土，并做好每一项工序的原始检查记录。B. 灌注水下混凝土用的导管的直径由桩长、桩径和每小时需通过的混凝土数量决定，宜为2535cm，并不得小于20cm。C. 导管制作应力求坚固、内壁圆滑、顺直、光洁和无局部凹凸，内径偏差不得大于±2mm。每节导管的连接必须牢固可靠，确保不漏水、不漏气。D. 混凝土运至灌注地点时，应检查匀质性和坍落度。测定次数，单桩混凝土量小于25m3的，每根测定2次，灌注中前后各一次；大于25 m3的，每根桩测定3次，前中后各一次。如不符合要求，应进行第二次拌和，二次拌和仍达不到要求时，则不得使用。E. 混凝土灌注时间不得长于首批混凝土初凝时间。F. 灌注水下混凝土应连续进行，严禁中途停顿。混凝土灌注过程中，导管应始终埋在混凝土中，严禁将导管提出混凝土面。导管埋入混凝土面的深度以310m为宜，不得小于2m或大于10m。导管应勤提勤拆，一次提管拆管不得超过6m。G. 混凝土灌注的充盈系统（即实际灌注混凝土体积和按设计桩身计算体积加预留长度体积之比）不得小于1，也不宜大于1.3。混凝土实际灌注高度最小不宜小于桩长的5%且不应小于2m。H. 灌注水下混凝土严禁有夹层和松散层。接桩前必须凿除我余部分，残余桩头应无松散层。4. 钻孔灌注桩施工桩基工程质量检测阶段（1） 单桩竖向抗压静载荷试验的一般规定：（适用于预制桩、预应力桩、钢桩及各类灌注桩） 打入桩在沉桩后到进行静载荷试验时的间歇时间，不应少于桩周土体恢复或基本恢复的时间；灌注桩应满足桩身混凝土养护所需的时间。 桩顶必须保持平整，对于打入桩，如桩顶遭破坏，必须按原设计要求修复；对于灌注桩，必须凿除桩顶强度较低的混凝土，所有主筋均需接至桩顶保护层下，并在此范围内设置加强箍筋及35层钢筋网片，桩顶混凝土强度等级一般不得低于桩身混凝土强度等级且不低于C30。 试桩与锚桩的中心距离应大于3d(d为桩的直径或边长)且不小于2m，基准桩与试桩的中心距离均应大于4d且不小于2m。严禁使用搁置在地表（面）的钢凳（或其他特体）作为基淮桩。基准梁要有足够刚度。堆载平台的支承架与试桩这净距应大于3d且不小于1.5m。 在试桩期间，试桩设备及量测仪表等应有遮挡设施，严禁日光直射基准梁。 对需要试桩的工程，试桩数量不宜少于总桩数的1%，在正常情况下不应少于3根。 试桩用的量测仪表的精度必须满足试验要求，应每年由国家法定计量单位进行率定，并出具合格证。 对于灌注桩的试桩，在检测报告中，应注明试桩的成桩方法、孔径曲张和实际的充盈系数。 试桩开始前，对灌注桩和多节混凝土预制桩必须用低应弯动测方法对其桩身质量进行检查。（2） 单桩动力测试，适用于预制桩、预应力桩、钢桩及各种类型的灌注桩。 一般要求A. 打入桩在沉桩后到进行静载荷试验时的间歇时间，不应少于桩周土体恢复或基本恢复的时间；灌注桩应满足桩身混凝土养护所需的时间。B. 检测所用的仪器及设备，应每年由国家法定计量单位进行率定，并出具合格证。 高应变动测技术A. 检测数量，不宜少于总桩数的5%；并不少于5根；当采用高应变动测法确定地基土对桩的竖向支承力时，其中采用实测曲线拟合分析的桩数不宜少于试桩总数的30%，并不少于5根。B. 桩身缺损程度的叛别：被测截面处的值1.00.81.00.60.80.6以下缺陷程度完好轻度缺陷明显缺陷严重缺陷 低应变动测技术A. 主要用于预制桩、预应力桩及各类灌注桩的桩身质量检测，对于任何类型的超长桩宜慎用。不得用于推算单桩竖向承载力和判定桩身混凝土强度等级。B. 对于多节打入桩（或压入桩）不应少于总桩数的20%30%，并不得少于10根；对于灌注桩必须大于50%；对于采用独立承台形式的桩基工程、桥梁工程、一术一桩形式的工程以及重要建筑的桩基工程，必须增加比例，直至100%。C. 用于检测桩身质量时，评定宜分四级：无缺陷的完整桩；有轻度缺陷，但不影响或基本不影响原设计桩身结构强度的桩；有明显缺陷，影响原设计桩身结构强度的桩；有严重缺陷的桩或断桩。四、钻孔灌注桩质量通病综合防治（一）、钻孔灌注桩施工通病综合防治措施从事钻孔灌注桩施工的实际经验，对本工程钻孔灌注桩施工时可能出现的一些问题进行了分析，并结合其他同类工程提出有效的质量问题控制，同时对该类工程钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式，具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行，其施工过程无法直接观察，成桩后也不能进行直接开挖验收，它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故，进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量，确保基础工程安全的重要措施。本文根据作者的经验，简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施，旨在为类似工程提供借鉴。 （二）、钻孔灌注桩施工无套管施工法中孔壁坍塌及对策 无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因，将会出现因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。根据对此类问题的分析，发现造成施工事故的原因主要在于： 护筒的长度不够，护筒变形或形状不合适； 保持的水头压力不够； 地下水位有较高的承压力； 在砾石层等处有渗流水或者没水，孔中出现跑水现象； 泥浆的容重及浓度不足； 成孔速度太快，在孔壁中来不及形成泥膜； 用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤； 沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁； 造孔机械的机械力过大，致使护筒与土层之间的粘着力减弱； 针对这种问题，应采取的相应处理措施为： 施工现场在埋设灌注桩的护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，必须注意保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。 当发现地基有地下水时，应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时，必须能保持足够的泥水压力，在施工前的地质情况勘测中，一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。 泥浆的比重以1.021.08左右为宜。另外，在成孔时，如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时，应考虑是否改成其他施工方法。 当中断成孔作业时，要着重监视漏水、跑浆的情况。 在反循环钻孔法的成孔施工中，钻孔速度不宜过快，如果孔壁未形成有效泥浆膜，施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取，对于淤泥质等非常软弱的地质，如果成孔速度过快，造孔的桩孔将很不规则，对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象，在现场调查中发现，孔中水的向下流速超过12m/min，在负压的作用下，孔壁非常容易发生坍塌现象。 为避免此类问题的发生，在施工中，要求施工人员要严格按施工规范进行施工，深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素，塌孔的桩孔应及时回填，当地层呈现稳定状态后，应适当的停置35天后再度施工为宜。 在钢筋笼的沉放过程中，多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式，然后用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆，同时，要注意避免射水压力过大，破坏钻孔的完整。 （三）、钻孔灌注桩施工通病缩颈的对策 缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题，主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。针对这种情况，应采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。另外，可采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。缩颈桩图示（四）、钻孔灌注桩施工钢筋笼上浮处理方法用全套管法成孔后，在浇筑混凝土时，有时钢筋笼会发生上浮，其原因及相应对策如下： 套管底部内壁黏附砂浆或土粒，由于管的变形，使内壁产生凹凸不平，在拔出套管时，将钢筋笼带上来。此时，应注意在成孔前，必须首先检查最下部的套管内壁，当堆积大量粘着物时，一定要及时清理。如确认有变形，必须进行修补，待成孔结束时，可用张大锤式抓斗，使其反复升降几次，以敲掉残余在管内壁上的土砂，确保孔底水平。 当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小，有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时，会发生钢筋上浮现象，出现这种问题处理的方法是，使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。 钢筋笼自身弯曲，钢筋笼之间的接点不好、弯曲，箍筋变形脱落，套管倾斜等，使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密时，也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时，应注意提高钢筋笼加工、组装的精度，防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等，不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中，不得敲打钢筋笼的顶部，在贯入套管时，必须注意汽锤制度。 由于混凝土灌注过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的握裹力，如此时导管底端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升。当此类现象发生时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。 钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。 钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。 除此之外，在浇筑混凝土之前，一定要将套管稍稍往上提一点，以确认钢筋笼是否存在上浮现象。 钢筋笼上浮示意图（五）、钻孔灌注桩施工桩底沉渣的清理 清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节，通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全部清除，使混凝土与岩基结合完好，提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施如下： 桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定，清孔不干净或未进行二次清孔造成的；施工中应保证灌注桩成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟，然后将锤式抓斗慢慢放入孔底，抓出孔底的沉渣。 当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时，桩底的沉渣浮起困难，沉渣将堆积在桩底，影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不能用清水进行置换。 钢筋笼吊放过程中，如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位，将会发生碰撞孔壁的事故，孔壁的泥土会坍落在桩底；因此，钢筋笼吊放时，务使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。在钢筋笼的加工工艺上，可选用冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，使用方法是用空气升液排渣法或空吸泵反循环法。这种方法是用已有的空吸泵、空压机，在导管上备有承接管，它无需特殊设备，在任何施工方法中均可采用。 清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。 （六）、钻孔灌注桩施工导管进水的防控与处理 在浇注混凝土过程中，有时会发生由于过量上提导管，使接头部分产生漏水等情况，将造成混凝土离析、流动等质量事故，在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理，不得发生泥浆水进入导管的质量事故。一旦生发上述事故，可采取如下的处理措施： 浇筑混凝土之前，若发现导管口出现漏水现象时，应立即提起到导管进行检查，对漏水部位进行严格的防水处理后，再重新放入桩孔中，建筑混凝土。 在任何情况下，都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中，当发现导管上提明显过量时，应迅速将导管插到混凝土中，利用小型水泵或小口径的抽水设备，将导管中的水抽到之后，再继续浇筑混凝土。 （七）、钻孔灌注桩施工断桩的防治与处理 由于混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。造成原因及防治措施如下： 施工中若发生导管底端距孔底过远，则混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。 为避免质量事故的发生，桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前，应认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。 有时受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体。 在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。 在浇注混凝土时，由于导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象。 施工中应明确规定，混凝土浇注过程中，一旦开始浇筑工序，一定要连续完成改作业，确保在混凝土初凝时间内连续浇注，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，严格遵守操作规程。 施工中还会发生浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。 因此，施工要求中要严格确定混凝土的配合比，使混凝土有良好的和易性和流动性，坍落度损失亦满足灌注要求。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量， 避免埋下质量事故的隐患。 断桩示意图（八）、钻孔灌注桩施工钻孔内的有害气体 由于地质构造或其他特殊原因，在灌注桩的成孔过程中，发现桩孔中产生沼气、天然气、硫化氢等有害气体，全套管施工中，当需要在孔口附近进行焊接钢筋骨架时，焊接的电火花会点燃桩孔内可燃性气体而发生爆炸的质量事故。 为避免上述事故的发生，在进行焊接作业前，首先利用有害气体探测器或火绳等检查桩孔中是否存在有害气体，一般情况下，桩孔中的可燃气体，应用注水法排除孔中的有害气体；当气体量较少时，也可以利用火绳等将有害气体燃烧掉。 （九）、钻孔灌注桩施工心得体会钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目，质量检查比较困难，如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模型的基础上进行参数测定和检验，并要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果，同一个桩基工程，各检测单位用同一种方法进行检测，由于技术人员的实践经验的差异，其结论偏差很大的情况也时有发生。通过十几年来几十个钻孔灌注桩工程的施工实践，得出这样一个结论，即加强桩基工程检测是一个手段，要保证钻孔灌注桩的施工质量，其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心，以防为主，对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工，只有这样桩基的质量控制才能得到保证。钻孔灌注桩施工中虽然存在诸多影响质量的因素，但是只要重视、认真做好机械设备的选型，尤其是加强施工管理，一些难以控制的指标，在现有技术设备状况下也能保证，这些工作的深入就能从施工过程中进一步挖掘桩承载潜力，来提高桩基工程质量水平。