钻孔桩灌注施工常见质量事故的分析与处理

    张晓林　陈　虎　侯凤梅

    摘要：钻孔桩施工设备简单、操作方便、应用范围广，但鉴于其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，且施工中的任何一个环节出现问题，都将对整个工程的质量和进度直接影响，造成巨大经济损失，所以必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量。本文针对常见的事故成因做出了系统地分析，并提出了切实可行的预防及处理的措施。

    关键词：灌注桩；质量事故；原因分析；预防措施

    1钢筋笼上浮

    1.1原因分析

    1.1.1混凝土表面接近钢筋笼笼口、导管底口在钢筋笼底口以下3m至以上1m时，混凝土的灌注速度过快，使混凝土下落冲出导管底口向上反冲，其顶托力大于钢筋笼的重力所致。

    1.1.2当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮。

    1.1.3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。

    1.1.4在提升导管时，导管挂在钢筋笼上，钢筋笼随导管一同上升。

    1.2预防措施

    1.2.1当导管底口低于钢筋笼底部3m至高于钢筋笼底1m之间，且混凝土表面在钢筋笼底部上下1m之间时，应放慢混凝土灌注速度。当混凝土拌合物上升到钢筋笼底部4m以上时，提升导管，使其底口高于钢筋笼底部2m以上，即可恢复正常灌注速度。

    1.2.2钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。

    1.2.3在安放导管时，应使导管中心与钻孔中心尽量重合，导管接头处应做好防挂措施，以防提升导管时挂住钢筋笼，造成钢筋笼上浮。

    1.3处理措施

    1.3.1当发生钢筋笼上浮时，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。

    1.3.2发现钢筋笼有上浮现象时，也可适当加压、以防止继续上浮。

    1.3.3钢筋笼卡住导管后，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。

    2堵管

    2.1原因分析

    2.1.1导管进水。

    2.1.2混凝土本身原因如塌落度小、配合比不当、和易性、流动性差等原因造成混凝土离析。

    2.1.3初灌时，隔水栓堵管。

    2.1.4各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长，先期灌注的混凝土已经初凝，使后期混凝土下落时阻力增大，混凝土被堵在管内。

    2.2预防措施

    2.2.1应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。

    2.2.2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。水下混凝土配合比应通过实验确定，为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。

    2.2.3使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。

    2.2.4平常做好灌注机械的维修保养工作，灌注前仔细检修，机械发生故障时换用备用机械：采取措施加快混凝土灌注速度，必要时掺入缓凝剂。

    2.3处理措施

    2.3.1隔水阀堵管时，用长杆冲捣管内混凝土、用掉绳抖动导管、或在导管上安装附着式振捣器使隔水阀下落。

    2.3.2若刚开始灌注混凝土时，压水后发现导管有渗漏水现象，应马上提出导管进行处理，并且要求重新清孔后再重新进行混凝土浇筑，以免因小失大。

    2.3.3若导管底端处在混凝土中深的部位时，导管堵塞，可以用提升导管减轻水压的办法或上下抖动导管，也可以用附着式振动器对导管进行振动。

    2.3.4若灌注水下混凝土不太深时（例如3～4m），发现导管堵塞，应尽快提升导管，清理出已灌注的混凝土，重新下新管后再进行混凝土浇筑。

    3断桩

    3.1 原因分析

    3.1.1 导管接口渗漏致使泥浆进入导管内，在混凝土内形成加层，造成断桩。

    3.1.2 由于在浇筑混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，造成断桩。

    3.1.3 由于导管底端距孔底过远，致使首批灌注的混凝土不能埋住导管形成断桩。

    3.1.4 混凝土塌落度小、离析或石料粒径过大，导管直径较小，在混凝土灌注过程中堵塞导管、且在混凝土初凝前未能疏通好、不得不提起导管时，形成断桩。

    3.2 预防措施

    3.2.1 成孔后，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。

    3.2.2 导管使用前，要对导管进行检测和抗拉力试验，以防导管渗漏。每节导管注上编号，导管安装完毕要建立复核和检验制度。

    3.2.3 在提拔导管时要通过量测混凝土的灌注深度及已拆下导管的长度，认真计算提拔导管的长度，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管，一般情况下，一次只能拆卸一节导管（2.5m）。

    3.2.4 下导管时，其底口距孔底的距离不大于40~50cm（导管不能埋入沉淀的回淤泥渣中）同时要能保证首批混凝土灌注后能埋住导管至少1.0m。

    3.2.5 混凝土的塌落度要控制在18~22℃，要求和易性好，若灌注时间较长时，可加入缓凝剂，以防止先期灌注的混凝土初凝、堵塞导管。

    3.3处理措施

    3.3.1一旦发生断桩，迅速抽出出现故障的导管，换上备用导管，使导管底部高出已浇混凝土面约40cm；在导管中的水面上放入硬质塑料浮球，迅速续浇混凝土；当塑料球从导管底部推出并被浮起后，将导管下放，使底部插入混凝土2m左右，再按正常程序灌注混凝土即可。

    3.3.2断桩后如果能将钢筋笼提出钻孔时，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再灌注混凝土。

    3.3.3断桩发生在钢筋笼下部地带，且上部的混凝土尚未灌注时，将断桩就地彻底冲碎掏尽余渣，进行重新浇注。

    3.3.4当断桩发生在钢筋笼下部地带时，由于该部位所受弯矩较小，对于摩擦桩而言其垂直力也较小，也可凿平已浇混凝土表面，进而续浇混凝土。实际实施时，第一，要将残渣清理干净；第二，再续浇混凝土前，还应在导管的浮球顶面放入一些水泥砂浆，以求新旧混凝土的良好结合。但由于钢筋笼以外的混凝土不能凿及，势必形成永久性缺陷，即使经过监理和业主的同意，也只能判定为二类桩。

    结束语

    在施工中影响钻孔桩灌注施工质量的因素很多，对其每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，由于篇幅所限，本文未能一一列举。施工中工程技术人员应结合工程的实际情况选用合理的方法进行施工，才能解决实际问题；同时对灌注桩的质量，应采取一整套系统的管理体制和施工工艺进行控制，以确保灌注施工质量。

    参考文献

    [1]中华人民共和国行业标准.公路桥涵施工技术规范（JTJ041-2000）北京：人民交通出版社.

    [2]公路工程施工手册：桥涵/上册/交通部第一公路工程总公司主编-北京：人民交通出版社，1999.11.

    [3]交通部公路司.公路工程质量通病防治指南.北京：人民交通出版社，2002.1.

    [4]王克中公路工程论文集.河北交通，1990.10.