钻孔灌注桩质量通病的成因及其预防

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摘要：钻孔灌注桩可以穿越各种土质复杂或软硬变化较大的土层(如各类黏性土、砂土、碎砾石土、风化岩及多夹层的岩层) 对地基进行加固处理，其对承载力的适应范围广(为300～20000 kn)，施工机具简单，且施工过程具有噪音低、对相邻楼宇影响小、施工安全性好等诸多优点，因而在基加固工程中得到广泛地应用。但由于钻孔灌注桩的施工环节较多、技术要求高、工艺较复杂，需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注，无法直观的对质量进行控制，人为因素的影响较大，若稍有疏忽，很容易出现一些质量病害，甚至造成病桩、断桩等重大质量事故，危及桩基工程的安全。 

关键词：钻孔灌注桩；质量通病；预防  abstract: the bored piles through a variety of complex soil or hardness changes of soil (such as various types of clay, sand, crushed gravel, soil, weathered rock, and a number of sandwich rock) foundation reinforcement treatmentbearing capacity range is wide (for of 300 ~~ 20000 kn), construction equipment and construction process has a low noise impact on adjacent buildings, construction security and many other advantages, which the foundation consolidation widelyapplied. however, due to the construction of bored piles more links, the technology requires high, the process is relatively complex, requiring rapid completion of the perfusion of the hidden underwater concreting project in a short period of time, can not be intuitive to control the quality, human factors a greater impact if the slightest negligence, it is prone to some of the quality of disease and even cause disease pile off pile major quality accidents, endangering the safety of the works of pile foundation.  key words: bored piles; quality common problem; prevention  中图分类号： u443.15+4文献标识码：a 文章编号：2095-2104（2012）    1. 钻孔灌注桩常见的质量通病  钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候，以桩顶位置所受的压力最大，下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反，往往是上部混凝土的强度低，中下段混凝土的强度高，若不严格控制，容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外，还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷，造成桩基承载力的下降，影响到工程结构的安全。  2. 影响成桩质量的原因分析  2.1 影响桩身上部强度的原因分析  (1) 按照施工规范的规定，钻孔后要彻底清除孔底的淤泥，但在实际施工过程中，很难将淤泥彻底清除，于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时，孔底沉积的淤泥必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的，先灌入的混凝土顶升于孔的上面，这样就容易出现桩上段强度较低的现象。  (2) 浇灌混凝土时，若导管插入混凝土之内过深，浇注速度又较快，则容易在孔体深部沉积较多的骨料，加上振捣过程所造成的混凝土的离析，也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。  （3）埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞引起质量问题。  （4）孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。  （5）钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形，以至造成成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。  （6）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，以至造成桩底沉渣量过多。  2.2 影响其他桩身质量的原因分析  (1) 混凝土浇注施工中，若导管插入混凝土内过浅(<1.5m) ，则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的，而是摊铺式的，这时，泥浆、泥块就容易混入混凝土中，进而影响到桩身的质量。除此之外，若设计的桩身直径过小，则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制，从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。  (2) 钻孔灌注桩的承载力主要表现为桩周摩阻力，而桩周摩阻力与孔壁形状和护壁质量密切相关。在施工过程中，孔壁的形状是由钻头旋转速度、钻杆下降速度和土质等因素决定的，泥浆性能(包括容重、黏度胶体率、砂率等指标) 愈好、高程越高，越能保护好护壁，其桩周摩阻力愈大，但施工难度加大，费用也相应提高。  (3) 在钻孔成孔、拆除钻杆泥浆、停止循环至吊放钢筋笼、浇灌水下混凝土的全过程中，施工环节多，时间长，会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长，淤积的淤泥越多。  (4) 混凝土在水下浇灌的过程中，其流动性、初凝时间、黏聚性能会变得更差，若稍有疏忽，很容易产生空洞、蜂窝、离析、夹泥甚至断桩的质量缺陷。  3. 成桩质量的控制  3.1 桩上段强度的保证措施  为保证桩上段强度达到要求，应从下述几方面采取相应的质量保证措施:  (1) 依据桩径和桩底的浓度，正确确定出第一斗混凝土的体积，一般可取6～8 m3，也可以按桩身的设计体积的10%加以控制。  (2) 成桩质量与桩身的浇注高度有关，一般控制成桩高度高出设计桩顶标高0. 5～1.0m。待凿去高出部分的混凝土后，剩余部分不应有浮浆和夹泥，混凝土标号应符合设计要求，否则要返工重浇。  (3) 导管插入混凝土内的长度应适宜，一般为2～6m，长桩可相应有所增加。  3.2 桩身质量的保证措施  (1) 工程施工前，应先做2个以上的试验钻孔，通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标，用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时，孔壁的稳定时间应≮12 h ，检测数目≮2 个。对一些重要工程，可视情况相应增加测径数量。