郭军超
广州工程总承包集团有限公司 510000
摘要：随着社会经济的不断发展，高层建筑越来越多，建筑的层数越多，其桩基的负荷承载力就必须足够大才行，要能够保证建筑物在安全的状态下使用。最常用的地基处理方法就是桩，其中钻孔灌注桩是土木界常用的基础结构形式。基于此，本文就施工过程中常见的质量问题进分析，并据此提出相应的对策，供施工管理者参考和借鉴。
关键词：钻孔灌注桩；施工；常见问题；处理方法
1 钻孔灌注桩的特点
第一、适用性广。随着钻孔灌注桩的机械设备、施工工艺和方法的大力发展，钻孔灌注桩可以在陆地使用，水下施工，也可以在各种松散的沙石和泥土层上施工。施工不会受到季节气候变化的影响。其施工直径可大可小，可以小到0.3-0.6m，也可以大于2-4m。
第二、承载能力大。钻孔桩是圆柱形状的，其是利用机械钻孔，再加上现场浇筑混凝土而形成的。因此，在实际操作中，可以根据承载层的需要来选择施工尺寸，进而提高桩注的承载力。在特殊情况下，还可将钻孔桩变成截面桩，来提高单桩的承载力。
第三、成本较低。同钻孔桩相比，预制桩在钢材和木材方面的成本耗费高于钻孔桩，因为预制桩根据需要其每立方米混凝土含筋量达100-130kg；而灌注桩每立方米混凝土含筋量40kg左右。节约木材成本是因为和预制桩相比，灌注桩不需要浇筑模板。
2 钻孔过程中出现的问题及处理方法
2.1 护筒冒水
（ 1） 造成原因。护筒周围不密实，水位差太大，使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔，以及钻头起落时碰撞钢护筒也会造成。
（ 2） 防治措施。在回填时，护筒周围应压实。在其上口适当位置留口，确保1．0～1．5m的水头高度。钻孔时尽量不要刮碰护筒，一旦护筒冒水，要及时停止，对护筒周围加固，若护筒移位较大，则应重新放点、安放护筒。
2.2 塌孔
（ 1） 造成原因。①泥浆性能不符合要求，护壁效果不好；②护筒本身漏水或因护筒埋置太浅，下端孔口漏水，坍塌；③孔壁土质松散，泥浆加固孔壁作用较差；④清孔后未及时补水造成孔内水位不够，清孔时间过久或清孔后停顿时间太长；⑤在松软砂层钻进，进尺太快。
（ 2） 防治措施。①选用比重、粘度、胶体率较大的泥浆；②堵塞护壁漏洞或用粘土在护筒周围夯实加固；当发生孔口坍塌时，应立即拆除护筒，回填钻孔，重新埋设护筒；③发生孔内坍塌，判明坍塌位置。用粘土重新回填，待沉淀密实后再钻进，加强泥浆护壁；④清孔时专人补水，保持内外既定的水位差；清孔后及时进行下道工序，减少停顿时间；⑤在松散粉砂土或流砂中钻进时，严格控制进尺速度、冲程速度。
2.3 扩孔与缩径
（ 1） 造成原因。扩孔与缩径扩孔一般来说是由于孔壁坍塌造成的。若孔内局部坍塌而扩径，钻机仍能达到设计深度则不必处理；若扩径后持续坍塌影响钻进，则应按前文中的塌孔防治措施进行处理，这里不再介绍。造成缩径的主要原因有：①地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小；②泥浆失水量大，其在孔壁形成的泥皮厚而松软，在泥页岩地层造成地层软化膨胀形成缩径。
（ 2） 防治措施。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。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。
2.4 成孔偏斜
（ 1） 造成原因。孔位偏移是指施工是遇到的钻孔垂直方向弯曲现象，造成这种现象的原因比较多，主要是由于在操作过程中钻机移位，或者冲孔操作时遇到硬度较大的单独岩石或者高强度斜岩。
（ 2） 防治措施。先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地;安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。
2.5 桩底沉渣量过多
（ 1） 造成原因。测孔不准确，清孔不彻底；泥浆比重小、泥浆量不足；下笼时未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；待灌时间太长，致使泥浆沉积。
（ 2） 防治措施。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。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼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，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。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。
2.6 漏浆
（1）若溶洞地层与地下暗河或其他溶洞相通，钻孔过程中泥浆容易流走，水头高度下降会造成漏浆，导致孔内水头压下降.引起孔壁坍塌。
（2）防止措施。
① 准备
为应对漏浆，溶洞地层施工前，要依据地质报告和桩位布置图中所给的溶洞高度和周围桩孔同一深度溶洞的分布范围，估算所要施工溶洞所在的相通溶洞的大概容积.保证泥浆池容积至少为计算所需泥浆量的2倍，并保证有足够的储浆量。泥浆泵和补水用的水泵的型号都要比常规型号大、保证漏浆时快速补浆和补水。同时.准备足够的填充物于待钻孔附近，填充物可以选择以下材料：
1）加水的膨润土、锯末、粘土以及水泥等软塑状混合体；
2）片石和打包的散状粘土，选择片石的大小时，要考虑所用钻斗进土口的大小，片石最好为泥岩块，且硬度不能过大；
3）块状胶泥。此材料不透水，且塑性、粘性均很好，填充后用钻头反钻压实，可充分填充溶洞空间，再次钻进时也不容易发生塌孔。
② 漏浆处理方案
1）钻孔时，发现孔内泥浆缓慢下降，应及时补浆、提出钻头，向孔内加膨润土、锯末、粘土、水泥的软塑状混合体.放入钻头，钻机浮动反转将混合体挤入岩石裂隙、以阻断泥浆流失。
2）若发现孔内泥浆面快速下降、漏浆太快，散填难以达到目的、应及时大量补浆、补水，且快速提出钻头，将片石和打包的散状粘土或块状胶泥，短时间内大方量投入，放入钻头，钻机浮动反转，直至浆液面不再下降为止。
3 水下混凝土灌注中出现的问题及处理方法
3.1 封底失败
由于首批混凝土数量过少、孔底沉渣厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后，未实现水下混凝土封底。封底失败后，应立即暂停灌注，及时对孔内已灌注的混凝土进行清理。
（1）地层稳定性较好的，应采取导管内安装高压风管进行二次清孔的方法将已灌注的混凝土清理干净，符合规范要求后可以重新开始水下混凝土灌注。
（2）地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效则应及时拆除导管、拔除钢筋笼，重新施钻清除已灌注的混凝土至设计标高后，方可再进行水下混凝土灌注施工。
3.2 钢筋笼上浮
清空不彻底，泥浆密度较大，钢筋笼浮力增加；混凝土灌注时，导管埋深过长，混凝土对钢筋笼形成反冲力；混凝土灌注过于缓慢，上部混凝土已经开始凝结并与钢筋笼形成整体，继续灌注混凝土时混凝土压力导致上部混凝土与钢筋笼一并上浮。
预防措施：混凝土灌注前按照规范要求清孔；严格控制混凝土的塌落度，保证混凝土的流动性；连续灌注混凝土，不得中断；严格控制导管埋深在2m-6m之间，严禁把导管提出混凝土面。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。
3.3 导管卡管、埋管及漏水
中粗骨料粒径过大；灌注过程中离析分层，粗骨料集中增大摩擦力卡孔堵管；导管埋深过大，压力差较小；混凝土灌注中断；混凝土塌落度不符合要求等。
预防措施：浇筑过程严格控制导管埋深；在浇筑混凝土过程中，混凝土连续缓慢灌入；通过实验采用合理的配合比，严格控制混凝土的粗骨料含量和塌落度，确保混凝土的和易性和流动性；严格控制混凝土灌注时间，控制在初凝时间前完成。
3.4 断桩
由于灌注中井壁坍塌、提升导管失误、混凝土供应中断（下雨、停电、机械故障等）或导管漏水等原因导致钻孔内已灌注的混凝土与导管内的混凝土隔断，无法继续灌注的现象通称为断桩。在灌注过程中发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失降低到最小。并采取以下办法处理：
（1）断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。
（2）断桩截面位置处于设计桩全长的三分之二以上且距离孔口深度不大于1Om时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长。
（3）断桩截面位置处于设计桩全长的三分之一与三分之二之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。一般情况下应及时采取冲击钻处理后原位恢复的方法处理。
（4）桩长大于50m的桩出现的断桩情况，应对处理方案详细论证后着手，切勿盲目操作以免带来更大损失。
4 钻孔灌注桩缩颈工程实例分析及处理措施
4.1 工程概况
本项目位于深圳市前海深港合作区桂湾片区四开发单元02街坊，东侧为空地,南侧为桂湾二路，西侧为同期施工太平地块，北侧为空地。
本项目设置4层地下室，开挖面积为7187m2，基坑周长约243.0m，开挖深度15.2~20.2m，现状标高约5.7~11.6m，坑底设计标高为-9.2，基坑安全等级为一级。
4.2 地质方面
4.2.1地形地貌
场地原始地貌单元为滨海滩涂，后经填海造地成为待建用地。勘察施工期间，场地地面整体稍平，勘察时钻孔孔口地面标高为5.73~11.0mm，最大相对高差5.27m。
4.2.2地层岩性
根据钻探揭露，场地内地层自上而下依次为：人工填土层（Qml）、第四系全新统海相沉积层（Q4m）、第四系全新统冲洪积层（Q4 al+pl）、第四系上更新统冲洪积层（Q3al+pl）、第四系残积土层（Qel），下伏基岩为蓟县系-青白口系（Jx-QbY）。
4.3 治理措施
（1）加大钻头，把原来的1180mm的钻头加大到1220mm，这样打出来的钻孔孔径可以达到1220～1240mm，就算有少许的缩颈，钻孔孔径还可以保持在1200mm以上，符合规范及设计要求（不小于设计桩径）。
（2）提前做好混凝土灌注的准备工作，加强与监理沟通，及时、提前做好报验程序；如有钢筋笼需要搭接，准备好设备及焊工，必要时可以用2～3名电焊工；减少混凝土灌注的辅助工作占用的时间，在保证质量的前提下，尽最大限度的缩短成孔与混凝土灌注之间的时间。成孔前，吊车提前就位，钢筋笼及导管也及时就位，待钻机撤出后，迅速完成钢筋笼的吊放及焊接以及导管的安放工作，在钻孔还
没有缩颈或者有轻微缩颈的时候完成混凝土灌注工作。
（3）混凝土灌注前钻机回钻，对放置时间较长没有来得及灌注的钻孔进行灌注前回钻，据以往其他类似情况显示，此部位钻孔在放置2～4h以后会出现明显缩颈，因此要求钻孔放置2h以上未来得及灌注的钻孔必须进行回钻。
（4）适当的加大泥浆比重，加大泥浆比重，可以增大泥浆对钻孔孔壁的支撑力，缓解孔壁向里收缩的速度，泥浆比重控制在1.3～1.4，黏度20～30s，含沙率≤6%。这一措施对缩颈轻微的部位相当有效，通过以往经验来看，当泥浆比重做过适当的上调之后，缩颈现象得到了有效缓解。
（5）采取隔孔施工程序，选取较适当的桩距对防止缩径是一项稳妥的技术措施。特别是紧邻旧桥的桩基，避开行车高峰期，尽量减少车辆冲击力对桩孔的影响。
结束语
随着技术的发展，越来越多的桩型被发现和应用。施工管理者除了要做好钻孔灌注桩施工中每一环节的质量控制之外，还应对现有的技术多多利用，比如使用泵吸反循环方法钻进成孔技术，确保地基的承载力，要尽量避免本文中所提到的常见的质量问题的发生。
参考文献
[1]钻孔灌注桩钢筋笼上浮事故的成因机理[J]. 吴群,毕理毅.??西部探矿工程.?2005（07）
[2]钻孔灌注桩施工质量控制探讨[J]. 王仰钿.??广东建材.?2019（05）
[3]钻孔灌注桩的施工要点及事故处理[J]. 劳其烙,黄荫光.??广东建材.?2007（09）
[4]钻孔灌注桩施工常见事故处治[J]. 吴晔龙.??建材与装饰.?2017（44）
[5]谈高回填区钻孔灌注桩塌孔解决方案[J]. 陈明,梁甜甜.??山西建筑.?2019（11）
[6]福建沿海地区软弱地基钻孔灌注桩塌孔预防及处理[J]. 林剑锋.??福建交通科技.?2018（04）