钻孔灌注桩施工常见问题

1、钻孔灌注桩施工常见问题 原因分析及防治措施许陴拣（北京城建五建设工程有限公司 ）摘要：钻孔灌注桩具有抗震性好、施工噪声低、承载力大、对周围环境影 响小等优点，在各类土木工程中得到了广泛的应用。但在施工过程中容易出现缩 径、塌孔、桩身夹泥、断桩和钢筋笼上浮等问题，施工中每个问题，都可能影响 工程的质量，甚至造成巨大的经济损失。在钻孔灌注桩施工过程中必须防止常见 问题的发生，确保桩基施工质量。本文对钻孔灌注桩施工中常见问题进行了探 讨，分析了形成原因，提出了预防措施和处理措施。关键词：钻孔灌注桩；常遇问题；原因分析；预防措施；处理措施1 概述随着我国高层建筑的日益增多、公路、铁路和桥梁等基础设施的

2、发展，钻孑 L 灌注桩 在各类土木工程中得到了广泛的应用。钻孔灌注桩具有抗震性好、施工噪声低、承载力大、 对周围环境影响小等优点，而且对各种地质条件的适应性强、施工简单、易操作、设备投 入一般不是很大。但在施工过程中容易出现缩径、孔壁坍塌、桩身夹泥、堵管、导管漏 水、断桩、混凝土严重离析、导管脱落、导管卡住和钢筋笼偏位、变形及上浮等问题，每 个问题发生后，若不及时有效地进行处理，都可能影响工程的质量，甚至造成巨大的经济 损失。因此，在钻孔灌注桩施工过程中必须防止这些问题的发生，一旦发生问题，必须及 时采取有效措施进行处理，确保施 1= 质量。本文就钻孑 L 灌注桩施工过程中常见问题 进行探 讨

3、，分析形成原因，并提出预防和处理措施。2 原因分析2 1 缩径实际桩的某些部位直径小于设计桩径20ram 以上，均认为桩径缩小即缩颈。(1) 钻孔时，钻机钻穿一些软弱地层，破坏了地层的原有压力平衡，地层应力释放， 孔壁产生缩径现象。(2) 塑性土吸水后膨胀，造成相应孔段钻孔直径缩小。(3) 混凝土灌注过程中，导管上拔速度过快、过高，也会导致桩径缩小。(4) 钻头严重磨损。一 39 22 孔壁坍塌孑 L 壁坍塌的表观现象为在成孔过程中，在排出的泥浆中不断出现气泡，或护筒里的 才位突然下降。(1) 泥浆浓度不足，在孔壁形成的泥皮质量不好，起不到护壁的作用。或者没有及日_向孔内补充泥浆，孔内泥浆低于

4、孔外水位或孑 L 内出现承压水，降低了静水压力。(2) 护筒埋深不合适，护筒周围没有用黏土填封紧密而漏水。(3) 提升钻头、下放钢筋笼时碰撞孑 L 壁破坏了泥皮和孑 L 壁上的土体结构。(4) 在软淤泥、破碎地层、松散砂层等较差的土质中钻进时进尺太快，在孑L 壁上还社有形成有效泥皮；或停在某一高度时空转时间过长，形成大空洞而漏水致使孑L 壁坍塌。23 桩身夹泥(1) 桩身夹泥是指桩身混凝土存在夹泥层，使桩身截面减小或隔断。(2) 导管提升操作不当，导管碰撞钢筋笼，造成孔壁土体坍塌混入桩身混凝土中。(3) 导管上拔时，管口脱离混凝土面，或导管埋深太小，浮浆混入桩身混凝土中。(4) 成桩后空孑 L

5、 回填土时间过早，且地面与混凝土面的距离较大，上部回填的砖石嚣 泥团在很大的冲击力作用下砸人桩身里。24 堵管(1) 隔水塞不符合要求，直径过大或过小。(2) 隔水塞遇物卡住，或导管连接不直，变形而使隔水塞卡住。(3) 混凝土坍落度过小或混凝土搅拌不匀，严重离析。(4) 导管漏水，混凝土被水侵稀释，粗骨料和水泥砂浆分离。(5) 灌注时间过长，表层混凝土已过初凝时间，开始硬化；或混凝土在管内停留时间 过长而失去流动性。25 导管漏水(1) 连接部位垫圈挤出，损坏；螺栓松紧程度不一。(2) 导管磨损严重或损坏，造成导管漏水。(3) 初灌量不足，未达到最小埋管高度，冲洗液从导管底口侵入。(4) 连续

6、灌注时，未将管内空气排出，致使在管内产生高压气囊，将密封垫圈挤破。 2 6 断桩(1) 因测深不准，把沉积在混凝土面上的浓泥浆或泥浆中的泥块误认为混凝土，错谚 地判断混凝土面高度，致使导管提离混凝土面成为断桩。(2) 出现堵管而未能及时排除、混凝土供应不及时、停电、设备损坏或突降暴雨等翼 他原因造成灌注中断过久，表层混凝土失去流动性，而继续灌注的混凝土顶破表层而上 升，将有浮浆泥渣的表层覆盖包裹，形成断桩。(3) 混凝土坍落度太小，骨料粒径太大，未及时提升导管或导管倾斜，使导管堵塞形成桩身混凝土中断。(4) 提升导管时碰撞钢筋笼，使孑 L 壁土体混入混凝土中。(5) 导管上拔时，管口脱离混凝土

7、面，或管口埋人混凝土太浅，泥土挤入桩位。一 40王新杰，黄志文主编 ,2012 第二届深基础工程 新技术与新设备发展论坛论文集 ,知识产权出版社,2012.03,第40页钻孑L灌注桩施工常见问题原因分析及防治措施27 混凝土严重离析(1 )导管漏水引起水浸。(2) 混凝土搅拌不均。(3) 骨料级配不当。(4) 使用的水泥品种不当或失效时水灰比过大。28 钢筋笼偏位、变形、上浮(1 )钢筋笼堆放、起吊、搬运时没有严格执行规程，支垫数量不够或位置不当造成变形。(2) 在钢筋笼制作过程中，没有设置垫块或而耳环控制保护层厚度；或者钢筋笼过 长，未设加劲筋，刚度不够，造成变形。(3) 钢筋笼定位措施不力

8、，二次清孔时受导管上、下碰撞、拖带而移位；初灌混凝土 产生向上的冲力或提升导管时将钢筋笼挂起。(4) 钢筋笼在孔口安放焊接时未上下对正，保护块数量不足或桩孔超径严重，使钢筋笼偏斜向一边。(5) 混凝土面进人钢筋笼内一定高度后，导管埋入太深，也会造成钢筋笼上浮。(6) 混凝土的坍落度、黏聚性不合要求，初凝时间不够，钢筋笼与混凝土的摩阻力增大从而容易带动钢筋笼上浮。29 导管脱落(1) 混凝土塌落度较小，大部分混凝土存贮在导管内，混凝土重量及导管自身重量使 导管连接薄弱处脱开。(2) 天气寒冷，连接导管时丝扣连接不牢固。(3) 导管长时间磨损，某些部位承受不了过大的重力。210 导管卡住(1) 钻

9、孑 L 施工过程中，钻孑 L 存在偏斜导致钢筋笼下放孑 L 内时不顺利；钢筋笼偏斜 向一边，导致导管下放不顺利造成卡管。(2) 钢筋笼固定不当或下导管时挂住钢筋笼，出现卡管。(3) 钢筋笼固定不当，初灌混凝土产生向上的冲力或提升导管被钢筋笼卡住。(4) 钢筋笼在孔口安放焊接时未上下对正，或使钢筋笼偏斜在孑L 内未放正。3 预防措施3 1 缩径(1) 合理使用泥浆，保持地层压力平衡，使钻孔不再缩径。(2) 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，孑 L 壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。(3) 在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进和起钻时起

10、到扫孔作用。(4) 导管上拔速度不能过快、过高，确保导管埋深不小于15m。(5) 经常检查钻头直径，对磨损的钻头及时焊补或更换新钻头，保证钻头直径符合 要求。32 孔壁坍塌(1) 控制成孔速度。成孔速度应与土层情况相适应，在松散砂土或流砂中钻进时，应 控制进尺，并选用较大的密度、黏度、胶体率的优质泥浆。(2) 护筒埋深要合适，一般贯人黏土中05m 以上。(3) dx,L, 提升钻头、下放钢筋笼保持垂直上下，不碰撞孔壁。(4) 钻孔成孔后，待灌时间一般应不大于3h,在保证施工质量的情况下，尽量缩短沼注时间。3 3 桩身夹泥(1) 控制骨料粒径，保证混凝土具有良好的和易性，混凝土坍落度应符合设计要

11、求。(2) 施工过程注意控制拔管速度，避免导管碰撞钢筋笼或孔壁，保证导管埋深。(3) 护筒拔出后，对桩头进行振捣。(4) 护筒起拔后，不得立即回填空子L,应等混凝土初凝后，再进行空孔回填。3 4 堵管(1) 若为隔水塞卡在管内，在深度不大时，可用长杆冲捣；或在允许的范围内，反复 提升导管振动。(2) 如不能清除则应提起和拆开导管，取出不合格隔水塞。(3) 重新测量孔深，检查导管连接部位和变形情况，一切合格后重新组装导管人孔 安放合格的隔水塞。(4) 不合格混凝土造成的堵管，可通过反复提升漏斗导管来消除，或在导管顶部安豢 激振装置，不断振动导管来解除。(5) 在配制混凝土时，坍落度应满足设计要求

12、，粗骨料粒径按规范要求控制。3 5 导管漏水(1) 导管组装前，对导管进行检查，破损的导管弃用，选用完好的导管。(2) 经常检查连接部位垫圈保证其完好，对老化的垫圈及时更换；法兰连接的，注意 均匀拧紧各个螺栓。(3) 浇筑混凝土之前，对导管进行密封试验，若发现导管口出现漏水现象时，应立斟 提起导管进行检查，对漏水部位进行严格的防水处理后，再重新放入桩孔中。 3 6 断桩(1) 在配制混凝土时，坍落度应满足设计要求，粗骨料粒径按规范要求控制，并防上 堵管，保证桩身混凝土密实。(2) 在土质较差土层施工时，应选用稠度、黏度较大、胶体率好的泥浆护壁，同时拦 制进尺速度，保持孔壁稳定。(3) 正确指导

13、导管的提升，边浇注边提管，提升应匀速平稳，随时掌握混凝土面标高 和导管埋深，避免导管拔出混凝土面，控制灌注时间在适当的范围内。(4) 保证有一定数量的发电机、钻机等备用设备，避免因停电、设备损坏引起的灌注 中断造成断桩。37 混凝土严重离析(1) 严格按照混凝土配合比进行在混凝土搅拌。一 42(3) 加强对进场骨料质量的检查，经常检查混凝土的配比，以及时发现和纠正水灰比 的变化。38 钢筋笼偏位、变形、上浮(1) 严格细致地控制钢筋笼吊放，钢筋笼初始位置应定位准确，并将其牢固地绑扎或 点焊于孔口。(2) 钢筋笼入孑 L 后，检查其是否处在桩孔中心。(3) 下放导管时，应使导管顺桩孔中心位置而下

14、，避免挂住钢筋笼。(4) 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23m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。(5) 严格控制混凝土质量，确保初凝时间、坍落度等满足施工要求。严禁使用离析或有结块的混凝土，坍落度控制在 1620cm,且具有良好的流动性与和易性。39 导管脱落(1) 加强混凝土质量控制,保证塌落度满足浇注要求,混凝土具有很好的流动性。(2) 加强班组作业人员的教育,连接导管前将导管丝扣内混凝土等杂物清除干净。(3) 每次浇注结束后,仔细检查导管,找出陈旧老化的导管并放到不用物品堆放区, 不再使用。(4) 导管连接时,拧紧连接丝扣,保证导管之间的

15、连接强度。(5) 对于螺栓联接的导管,及时更换老化的螺栓,确保安全。310 导管卡住(1) 固定钻机,保证钻杆的垂直度,严格控制孔斜。(2) 严格细致地控制钢筋笼吊放,将钢筋笼吊放于桩孔中心,并在孔口采取固定 措施。(3) 在条件允许时,导管的连接方式,优先选用丝扣连接。(4) 下放导管时,应使导管顺桩孔中心位置而下,避免挂住钢筋笼。4 处理措施4 1 缩径(1) 对缩径会影响到灌注桩质量时，可回钻扩大孑L 径。(2) 对缩径孔段，用钻头上下反复钻进，扩大缩径部分钻孔的直径。42 孔壁坍塌(1) 发现塌孑L,首先应保持孔内的泥浆面位置。(2) 如为轻度塌孔，增大泥浆黏度、比重及孑L 内水头高度

16、，同时以慢转轻压试钻一段时间；若塌孔继续，则将砂和黏土混合物回填到坍塌位置以上12m,然后重新钻孔。(3) 如塌孔严重，应全部回填，待回填物沉淀密实后采用低钻速钻进。4 3 桩身夹泥(1) 夹泥位置较深,桩承受荷载不大时,可采取钻孔至断桩部位先清洗再钻孔压浆 补救。一 43(2) 对于存在夹泥缺陷的桩,若承受荷载较大时,可采取插入钢筋束灌浆制作锚固桩 的措施。(3) 对于重要的且经研究夹泥缺陷采取灌浆处理也不能满足设计要求时,可以采用冲 击成孑 L 工艺在桩位置重新成孔施工灌注桩。44 堵管(1) 在混凝土初凝前,可以吊起一节钢轨或其他重物在导管内冲击,把堵塞的混凝土 冲开。(2) 迅速提 m

17、 导管,用高压水冲洗导管后重新下隔水栓浇注,灌注时当隔水栓冲出导 管后,将导管继续下降至不能再下降后,稍许提升导管,继续灌注混凝土。45 导管漏水(1) 漏水不大,多为从连接处和底口渗入,可集中数量较多,坍落度相对较小的混凝 土拌合物一次灌入，依靠混凝土下落的压力将水泥砂浆挤入渗漏部位，封住底口的渗人。(2) 漏水严重时，应提起导管检查连接处的密封圈垫，重新均匀上紧螺栓，准备足量 的混凝土拌和物，重新开始灌注。(3) 若孔内已灌注少量混凝土，应予清除干净后，方可灌注。(4) 灌人混凝土较多，清除困难时，应暂停灌注，下放比原孑L 径小一级的钻头钻至一定深度起钻，用高压水将混凝土面冲洗干净，并将沉

18、渣吸出，将导管下至巾间小孔内恢复 灌注。4 6 断桩(1) 排除堵管及其他造成关注中断的因素。(2) 如灌人混凝土量不多，应先将已灌混凝土清除再下入导管重新灌注。(3) 若灌人量较多，可采取打小孑 L 的方法处理。(4) 断桩位置较深，断桩承受荷载不大时，可采取钻孑L 至断桩部位先清洗再钻孔压浆补救，断桩承受荷载较大时，可采取插入钢筋束灌浆制作锚固桩的措施。(5) 断桩位置较浅或处于地下水位以上可将清除断桩以上混凝土，支模重新浇筑 成桩。47 混凝土严重离析(1)应查明原因，重新搅拌混凝土，如仍不符合要求应予清除。(2) 加强对进场骨料质量的检查，经常检查混凝土的配比，以及时发现和纠正水灰比

19、的变化。48 钢筋笼偏位、变形、上浮(1)当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确测量浇混凝土面的标高和计算导管埋深，提升导管后再进行浇往，一般来说上浮现象即可消失。(2)在施工过程，如已经发生了钢筋笼上浮或下沉，对于混凝土质量较好者，可不处理。(3) 对于承受水平荷载的桩，应校对核实弯矩是否超标，采取补强措施。49 导管脱落(1)在混凝土初凝之前，立即用钢筋导向装置将钢丝绳下入孑L 内套住导管，采用钢丝绳将导管从孔内捞出。然后进行二次开盘，利用反插法进行处理。(2)从孑 L 口下导管与孑 L 内导管对接，对接成功后，用钻机与吊车一起起拔导管，或用振动锤震动起拔。(3) 若以上两条不凑效，应及时用吊车将钢筋笼从孔内吊出；(4) 钢筋笼从孑 L 内起拔后，用回转钻机下放小钻头在导管外侧钻多个小孔，使导管与侧面混凝土脱离。 4,4L 施工完毕后，采用吊车与钻机同时起拔导管；(5) 拔出导管后二次成孔，将孑 L 底清理干净，重新成桩；(6) 若混凝土浇注较多，导管埋深较大，混凝土已经初凝，导管、钢筋笼都已经拔不出来，可以采用填碎石后注浆的处理办法。410 导管卡住(1)下导管出现卡管时，上提导管一定高度并旋转一定角度后重新下管；(2)上提导管出现卡管时，下放导管一定高度并旋转一定角