韩仕威
瑞安市联通市政工程有限公司 浙江省瑞安市 325200
摘要：介绍了钻孔灌注桩施工过程中的部分质量缺陷，其出现的主要原因、预防措施及处理方法，并结合工程实际案例对钻孔灌注桩的事故处理进行探讨。
关键词：钻孔灌注桩 质量缺陷 预防措施 处理方法
1、概述
钻孔灌注桩具有适应性强、入岩便捷、刚度大、承载力高、挤土效应小等优点，是目前用途最广泛的一种桩基础。但由于钻孔灌注桩其施工工艺的多样性、地基地质条件的差异性以及钻孔灌注桩本身的沉桩效应，施工控制易出现偏差，质量事故频繁发生。
通过调查分析，钻孔灌注桩的主要问题，是桩身的混凝土质量不易控制和保证，在地下、水下灌注混凝土过程中，容易出现缩颈、断桩、桩底沉渣过厚等现象，以致严重影响了桩身混凝土质量和单桩承载力。因此，如何处理成桩质量问题和设法对桩身、桩端进行补强，已成为钻孔灌注桩施工中一个亟待解决的问题。
2、常见质量缺陷原因分析及处理措施探讨
桩基工程各种事故的发生，往往都不是孤立存在的，而是互为因果或多因一果，因此调查分析钻孔灌注桩常见问题原因、预防措施和事故后处理，显得尤为必要。
2.1 缩颈
主要原因：地质存在流砂，淤泥层厚；灌注混凝土过程中孔壁变形内挤、坍塌；钢筋笼外混凝土离析，充填不紧密。
预防措施：选用带保径装置钻头，钻头直径应满足成孔直径要求，并应经常检查，及时修复。易缩颈孔段钻进时，可适当提高泥浆的粘度。对易缩颈部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。
处理方法：须充分评估其缩颈程度，核算其实际承载力，如严重影响桩身承载力时，需考虑旋喷加固或补桩处理。
2.2 断桩
主要原因：灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩，特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大或探测仪器不精确时，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标，导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。
预防措施：必须严格按照规程用规定的测深锤测量孔内混凝土表面高度，并与灌注的混凝土量认真核对，以计算值与测量值对比，保证提升导管不出现失误；现场施工人员必须增大责任心，及时测量导管埋深；采用新型导管，减小提升阻力；加快灌注速度，缩短灌注时间。
处理方法：需充分评估其混凝土质量缺陷程度，核算其实际承载力，根据需要采取压浆加固处理或补桩、接桩处理。
2.3钢筋笼上浮或下沉
主要原因：钢筋笼定位措施不力，受二次清孔掏渣筒和导管上下碰撞或拖带而移动；灌注混凝土时冲力大而使钢筋笼上浮。
预防措施：严格控制混凝土质量，坍落度控制在180--220mm，混凝土和易性要好。混凝土进入钢筋笼后，混凝土上升不宜过快，导管在混凝土内埋深不宜过大，严格按照规范控制在2--6m之间，提升导管时，不宜过快，防止导管钩钢筋笼，将其带上等。
处理方法：一般情况下，如混凝土质量较好时可不做特殊处理；如有水平承载需要或者抗拔需要时，需充分复核抗弯承载力以及抗拔承载力，并采取相应的补强措施，比如钻芯设置型钢等。
2.4桩底沉渣太厚
主要原因：泥浆相对密度过小；孔壁坍塌；清渣措施有误；清渣力度不够；下钢筋笼时碰撤孔壁使土掉落。
预防措施：用反循环法钻孔，用正循环法清孔；缩短停孔时间，清孔后立即浇注混凝土。
处理方法：既成事实的厚沉渣，可用钻孔后压浆方法挤密、固结沉渣，并使其改性。
3、工程实例分析
3.1工程概况
本工程位于瑞安市飞云街道宋家埭河，设计采用（10+13+10）m预应力混凝土空心板，正交布置，上部结构采用预应力混凝土空心板，下部结构采用重力式桥台，桩柱式桥墩，墩台均采用钻孔灌注桩基础；桥面布置：2m人行道（含栏杆）+10m行车道+2m人行道（含栏杆）=14m。桩身混凝土强度为C30，两侧桥台各7根桩径800mm，设计有效桩长47m的钻孔灌注桩，河道中间两排各3根桩径1000mm，设计有效桩长58.5m的钻孔灌注桩。
设计立面图
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3.2桩基问题
在桩基施工完成并养护期满后采用超声波和低应变检测，经超声波检测显示8#、9#、10#、11#、12#5根桩存在质量缺陷，具体问题如下表：
超声波检测结果分析汇总表
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经分析：8#、10#桩初步判断为断桩，8#、9#、11#、12#桩底部沉渣过厚，这5根桩被判定为三类桩。
3.3处理措施
1、针对5根三类桩采取以下措施：
一、本工程共20根桩，超声波、低应变检测各占50%。其中超声波检测存在5根三类桩（8#、9#、10#、11#、12#），根据规范要求需加大检测频率，故要求对1#、3#、4#、6#、7#桩（原低应变检测合格）进行超声波复检检测。
二、超声波检测8#、10#桩浅部缺陷部位，进行取芯每桩一孔，根据取芯结果再确定是否进行接桩方案。
三、超声波检测9#、11#、12#桩底部沉渣处缺陷，进行静载试验（2倍设计承载力），待静载试验合格后方可进行后续施工工序。
四、8#、10#桩钻孔取芯
钻孔取芯法检测结果汇总表
从检测结果分析，8#、10#桩确定为断桩，其中8#桩断桩断裂位置位于桩顶下约8.5m，10#桩断桩断裂位置最深处位于桩顶下约12.5m。研究决定采用接桩方案，接桩完成后进行低应变检测、静载试验（2倍设计承载力）。
2、处理方案
对于8#、10#桩断桩采取接桩措施，具体步骤如下：
a、埋设钢护筒，抽干桩孔内的泥浆水并浇筑封底混凝土。
b、采用空压机、风镐凿除断桩处断面以下80cm至桩顶混凝土，埋设连续钢筋。
c、第二次浇筑混凝土至设计桩顶标高以上1m，余下桩基混凝土的浇筑利用高频率振动器加强振捣，使混凝土均匀、密实，灌注时还应特别注意施工的连续性。
(1)定位。根据断桩位置，确定桩位中心，并进行标识。
(2)钢护筒下沉及安放。用12mm钢板卷制成1.3m直径、长度为12.5m的钢护简，用振动锤振动下沉至该的缺陷处以下2m，钢护简下放到位后用空压机人工凿除桩身混凝土。
(3)凿除桩身混凝土、绑扎钢筋。凿除桩身混凝土按挖孔桩考虑，凿除时，应注意施工安全。井口围护应高出地面0.3m以上，防止土、石、杂物落入孔中伤人。挖孔工作暂停时，孔口必须罩住。挖孔时，如孔内二化碳含量超过0.3％，或孔深超过10m时，应采用机械通风。
原桩基钢筋在断桩面以上1m处截断，截断的钢筋应吊出做报废处理，重新制作钢筋笼吊入护筒内，与原钢筋笼预留筋焊接固定。
（4）浇筑混凝土，清理断桩处混凝土表面使其新老混凝土结合密实，用导管浇筑与桩身同标号的混凝土，每浇筑混凝土高度达到0.5米时，使用振动棒振捣，待处理后所浇混凝土强度达到桩身混凝土强度时进行低应变检测验桩，确定断桩处理质量达到要求，再进行后续工程的施工。
3.4处理结果
8#、10#桩接桩后经低应变检测显示桩身完整，后续对8#、9#、10#、11#、12#桩进行静载试验（2倍设计承载力），检测结果全都符合设计要求。
4、结语
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：
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