钻孔灌注桩基础水下混凝土施工的常见问题及处理方法
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摘要:介绍了水下钻孔灌注桩成孔及成桩过程中常易出现的质量问题，并逐一分析了其可能产生 的原因，提出了相应的防治措施.
关键词:水下钻孔灌注桩,孔壁坍塌,桩孔缩颈,桩孔偏移,桩孔倾斜
钻孔灌注桩是桩基础中常见的一种基础形 式，被广泛应用到桥基工程、水利工程等建设领 域,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖 验收.
1钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题 (1)导管轻微漏水。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。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.
(2)孔壁坍塌。引起孔壁坍塌的原因很多， 如供水管直接冲刷孔壁，或在松散砂土中快速钻 进，或停在一处空钻的时间过长；冲击锥或捣渣 筒倾斜撞击孔壁，或用爆破方法处理孔内孤石， 以及成孔后混凝土浇注不及时等原因都有可能 引起孔壁坍塌。但其主要原因是没有根据土质条 件，采用合适的成孔工艺和相应的泥浆质量，尤 其在砂性土中选用优质的护壁泥浆更为重要.
(3)灌短桩头。灌注将近结束时，浆渣过稠， 用测深锤探测难于判断浆渣或混凝土面，或由于 测深锤太轻，沉不到混凝土表面，发生误测，以 致拔出导管终止灌注而造成短桩头事故。还有些 是灌注混凝土时，发生孔壁坍方，未被发觉，测 深锤或测深仪探头达不到混凝土表面，这种情况 最危险，有时会灌短数米.
(4)埋管。导管无法拔出成为埋管，其原因 是：导管埋入混凝土过深，或导管内外混凝土已 初凝使导管与混凝土间摩擦阻力过大，或因提管 过猛将导管拉断.
(5)桩身夹泥断桩。大都是以上各种事故引 起的次生结果。此外，由于清孔不彻底，或灌注 时间过长，首批混凝土已初凝，流动性降低，而 续灌的混凝土冲破顶层而上升，因而也会在两层 混凝土中夹有泥浆渣土，甚至全桩夹有泥浆渣土 形成断桩.
2钻孔灌注桩水下混凝土施工问题的处理方法 (1)为防止导管接头与导管漏水，施工中我 们通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管 制作及具备以下条件：①足够的抗拉强度，能承 受其自重和盛满混凝土的重量。②各节的安装接 头所用的胶热及法兰的对接位置，预先试拼并作 好标记，按插导管时须按试拼时的状态对号拦 装，所有的法兰盘接头均须垫入5-7毫米厚的橡胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，严防漏 水。③内径应一致，其误差应小于±2毫米，内 壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过 试验。④最下端一节导管长度要长一些，一般为 4米，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内.
每节导管的长度要整齐统一，便于丈量长度，并 作出标记和记录。⑤导管使用前做好水密性试 验。导管不要埋入混凝土过深，严格控制混凝土 配合比、和易性等技术指标.
(2)孔壁坍塌或沉渣过多事故处理。首先， 要明确坍孔的位置。然后，将粘土和砂土回填到 坍孔以上1~2m；若坍孔严重，应全部回填，待 回填物沉积密实后方可重新钻孔。当沉渣过多 时，应再次清孔至沉渣符合要求为止，对于端承 桩不得大于100mm，对于摩擦桩不得大于 300mm.
(3)灌短桩头预防办法：①在灌注过程中必 须注意是否发生坍孔的征象，如有坍孔，应按前 述办法处理后再续灌。②测深锤不得低于规范规 定的重力及形状，如系泥浆相对密度较大的灌注 桩必须取测深锤重力规定值。重锤即使在混凝土 坍落度尚大时也可能沉入混凝土数十厘米，测深 错误造成的后果只是导管埋入混凝土面的深度 较实际的多数10cm；而首批混凝土的坍落度到 灌注后期会越来越小，重锤沉入混凝土的深度也 会越来越小，测深还是能够准确的。③灌注将近 结束时加清水稀释泥浆并掏出部分沉淀土。处理 办法可按具体情况参照前述接长护筒；或在原护 筒里面或外面加设护筒，压入已灌注的混凝土 内，然后抽水、除渣，接浇普通混凝土；或用高 压水将泥渣和松软层冲松，再用吸泥机将混凝土 表面上的泥浆沉渣吸除干净，重新下导管灌注水 下混凝土.
(4)埋管预防办法：应按前述要求严格控制 埋管深度一般不得超过6～8m；在导管上端安装 附着式振捣器，拔管前或停灌时间较长时，均应 适当振捣，使导管周围的混凝土不致过早的初 凝；首批混凝土掺入缓凝剂，加速灌注速度；导 管接头螺栓事先应检查是否稳妥；提升导管时不 可猛拔。若埋管事故已发生，初时可用链滑车、 千斤顶试拔。如仍拔不出，凡属并非因混凝土初 凝流动性损失过大的情况，可插入一直径稍小的 护筒至已灌混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面 泥渣；派潜水工下至混凝土表面，在水下将导管 齐混凝土面切断；拔出小护筒，重新下导管灌注.
(5)对已发生或估计可能发生夹泥断桩的 桩，应采用地质钻机，钻芯取样，做深入的探查， 判明情况。有下述情况之一时，应采取压浆补强 方法处理。①对于柱桩，桩底与基岩之间的夹泥 大于设计规定值。②桩身混凝土有夹泥断桩或局 部混凝土松散。③取芯率小于95%，并有蜂窝、 松散、裹浆等情况。用地质钻机钻芯取样检验钻 孔桩质量方法，费时多，有时钻孔歪斜，偏出桩 外，不能查得结果。目前国内外有许多非破损检 验混凝土桩质量的方法.
3结束语 综上所述，钻孔灌注桩有许多优点，但由于 施工环节多，工艺复杂，成桩质量有可能受到多 种因素的干扰和制约，严重时会导致桩身承载力 的明显降低，甚至造成病桩、断桩等重大质量事 故。为了确保成桩质量和桩基工程的安全，必须 对钻孔灌注桩的水下混凝土灌注施工全过程进 行严格的质量控制和检测，发现问题及时采取措 施予以补救.
参考文献 [1]蒲智明.钻孔灌注桩施工中若干问题的处理.山西建 筑.2005.31.19:83-84 [2]刘大金.土体中水平钻孔孔壁稳定性分析及试验研究.