钻孔灌注桩水下砼灌注导管

　　钻孔灌注桩水下砼灌注导管浅谈

　　钻孔灌注桩因具有承载力高、可以穿越软硬岩层及施工方便等优点，在我国沿海地区地基基础工程中被广泛使用。其中水下砼灌注是钻孔灌注桩成桩质量控制中的关键工序，若施工措施不当就会造成桩缺陷，甚至产生报废桩，从而给施工单位造成重大损失，因此，在水下砼灌注中运用合理的施工控制措施以确保工程质量显得十分重要。

　　一、水下砼性能指标的控制

　　灌注桩砼有其本身的特殊性，要求砼在灌注中具有较好的流动性、和易性，因此需要控制好砼的性能指标。

　　1．砼原材料。细骨料宜选用中粗砂；粗骨料优先选用卵石，其含泥量应小于2%，以确保砼和易性、流动性，防止堵管现象。

　　2．混凝土的初凝时间。砼初凝时间应大于桩的砼灌注时间，一般砼初凝时间仅3～5小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，深桩灌注时间约为5～7小时。因此用于钻孔灌注桩的水下砼应掺加外加剂，使砼的初凝时间大于8小时，所掺加的外加剂不仅要具有缓凝作用，还应具有减水、改善和易性及节省水泥等材料作用。

　　3.坍落度控制。在实际施工中坍落度控制在200~220mm较好，这样的砼具有良好流动性。在钻孔灌注桩水下砼灌注中发生堵管等问题往往砼的坍落度、初凝时间等性能指标有关，所以必须严把砼质量关。除了控制好砼质量外，在水下砼的灌注过程中还要注意其他方面的控制。

　　二、水下砼的灌注

　　1．灌注前的准备。（1）孔内泥浆性能指标的控制：砼灌注前应调控好泥浆性能指标，根据施工经验泥浆比重控制为1.10～1.25、含砂率小于等于8%、粘度小于等于28s。因为泥浆比重过小，泥浆护壁就容易失去了阻挡土体坍塌的作用，如果泥浆的比重过大、过稠会降低泥浆流动性，增加浇注砼的阻力，使的置换砼产生困难，从而影响成桩的质量。（2）灌浆导管的选择：灌浆导管的选择应根据桩孔的深度、钢筋笼的设计直径及导管的活动范围等因素来综合考虑，选择合适导管直径。一般大直径导管可以缩短砼灌注时间。导管每节长度可视工艺要求、桩深来确定，一般为0.5m、1.0m、2.0m，底管长度不小于4m。导管之间的连接采用高强螺栓，在使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6～1.0MPa，使用时将导管内壁杂物清除，并检验防水胶垫是否完好、有无老化现象，对导管进行量长度、编号，确保导管连接可靠、使用有序、易于装卸及良好的密封性。（3）设置隔水栓塞：隔水栓塞的选择直接影响砼的初期灌注。所选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。隔水栓塞一般有预制砼圆柱塞、球胆及橡胶栓塞，球胆栓塞采用篮球或排球胆。在实际施工中，一般选用球胆栓塞，因为砼活塞极易因导管细微变形而卡死在导管内，易造成砼灌注的困难，而球胆栓塞却具有良好的弹性、隔水性、可多次重复使用及排出顺利等优点。

　　2．初期灌注。导管底端距孔底高度可根据桩径大小、隔水栓塞大小加以确定，一般控制在30～50cm，桩径小时取大值。漏斗内砼的初灌注量必须满足初灌时导管底部一次性埋入砼中1.0～1.5m。初灌量过小会造成脱管现象、底管口砼离析，造成断桩等事故，影响成桩质量。开始灌注时尽量准备足够的砼，砼下降产生的巨大冲击力可将孔底泥浆泛起，从而带动孔底沉渣返出，减少桩底沉渣厚度，提高桩的承载力。因为根据岩土有关理论说明：孔底的沉渣厚度少许的减少，则桩承载力将大幅度的增加。在灌首批砼之前先在料斗内放入0.1～0.3m3与砼标号的水泥砂浆，然后再放入砼，水泥砂浆起润滑导管作用。在首批砼顺利下滑至孔底后，立即检测导管内外的砼高度，检查导管是否埋入砼中，合格后应继续向漏斗加入砼，转入中期灌注，要确保砼灌注的连续作业，使砼和泥浆一直保持流动状态。

　　3．中期灌注。在中期灌注过程中，应匀速向漏斗内灌注砼，若突然灌注大量的砼，导管内空气将不能立即排出，会导致堵管。在灌注时需适当提升串动导管，串动导管时严禁碰撞钢筋笼，以防钢筋笼有上浮或下沉。串动导管作用：有利于后续砼的灌注。因为砼在导管内停留时间长，骨料滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，其流动性将变差，易造成上部砼下落困难，从而发生堵管；有利于提高砼密实度，保证成桩质量。串动导管可将砼挤入桩周围孔壁中，起到提高桩侧阻力的作用，另外也加大了砼与钢筋笼的握裹力。

　　在灌注中若发生堵管，在埋管深度不大时，可采用适当增加导管的上下串动高度及速度，使管内砼受力排出。如无效，可用大锤锤击导管或用钢管插入管内上下串动，仍无效应提出导管做事故处理，并做好记录备案。

　　在灌注过程中要及时拆卸导管。因为若导管埋深过大，将导致已灌注砼流动性降低，导管外砼对导管内砼的负压力增高，灌注超压力降低，使砼在导管内不易下落，若埋管过浅易造成断桩。据实际经验导管插入砼面深度以5.0～6.0m为宜，导管串动幅度以1.0m左右为宜。在灌注过程中，应经常用测锤探测砼面的上升高度，以正确判断砼的埋管深度，从而准确拆卸相应长度的导管，保持导管的合理埋深，以降低导管外砼对导管内砼的负压力，提高其超压力，使砼在导管内顺利排出。拆卸导管时应尽量缩短作业时间及砼在导管内的停留时间，以防堵管。拆卸下的导管应立即清洗干净。

　　4．后期灌注。在灌注砼的后期，由于导管内砼柱高度减少，超压力降低，而导管外泥浆的稠度、比重却增大，容易出现砼上升困难，因为砼必须以大大超过泥浆的反作用压力才能将孔内的泥浆挤压出孔口，在实际施工时，可采取在孔内加水稀释泥浆或人工扒拨部分沉淀物等方法，使砼灌注顺利。要控制好最后一次砼灌注量，避免浪费砼材料。砼超灌高度应符合设计要求，确保凿除浮浆后桩顶砼达到设计强度，实际施工可制作简易打捞工具捞取砼样以控制好砼超过高度，为防止桩顶空心，在灌注结束后，导管拔出砼之前应串动导管，幅度不超过50cm，并且导管提升速度要慢。

　　在钻孔灌注桩水下砼灌注时，要合理控制好灌注速度，确保砼灌注时间不超过砼的初凝时间，这对于保证桩的灌注质量十分重要。只要工程技术人员在实际施工中做好准备，不断总结经验，加强对砼灌注的各环节的科学管理及控制，就可确保钻孔灌注桩水下砼的质量。

　　参考文献

　　[1]中国建筑科学研究院．建筑桩基技术

规范（JGJ94-94）[M]．北京：中国建筑工业出版社，1995．

　　[2]桩基工程手册编写委员会．桩基工程手册[M]．北京：中国建筑工业出版社，

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篇2：人工挖孔混凝土灌注桩工程质量和施工安全探讨

　　人工挖孔混凝土灌注桩工程质量和施工安全探讨

　　目前，大量建设工程采用人工挖孔混凝土灌注桩形式，由于该类型桩基的成型质量不能直观判定，受条件限制，其承载力往往偏大，不能直接进行静载试验，挖孔作业时其施工环境差，危险性较大，因此，如何确保工程质量、保证施工安全成了经常议论的热门话题，做好人工挖孔桩混凝土灌注桩工程质量和施工安全的监督管理，作为监督工程师对其成桩工艺、桩基特点、检测要求、安全防护等应有清晰明确的认识，在实施监督的过程中做到心中有数，才能胜任监督工作，现结合我市实际状况，依据有关规范、强制性标准条文，浅议桩基工程的监督要点，与大家共同探讨学习。

　　一、宏观控制

　　基桩承载力的确认，一般在施工图设计中，设计人员均提出了单桩承载力数据。除特殊要求外，一般砖混结构房屋条形基础可接每米每层30KN，框混结构接单桩支承上部结构面积每平方米20KN左右计算，加上地震荷载，实际单桩承载力取值要比上述粗略估算值偏大，要注意单桩承载力　　数据必须由设计人员提出，如在设计中未明确，应要求设计方提供，在施工和以后的检测中才能对桩基持力层承载力特征值和检测提供取值依据。我们的估算主要是在基桩工程对整个建筑重量的支承能力在数据大小，桩基个数方面做到心中有数，对基桩工程能否满足上部结构要求有一个总量的宏观控制。

　　二、桩基地基和持力层检验和承载力特征值确认的监督检查

　　强制性标准条文：人工挖孔桩终孔时，应进行桩端持力层检验。单桩的大直径嵌岩桩，应视岩性检验桩底下3cl或5m深度范围内有无空洞、破碎带、软弱夹层等不良地质条件。

　　《建筑地基基础设计规范》GB5007-20**第10.1.6条

　　1、勘探地基探孔深度是为满足地基变形计算的要求（强标规定地基基础设计等级为甲级的建筑物桩基应进行沉降量验算）满足地基承载力和软弱下卧层验算的需求，满足对某些不良地质作用追索的要求。

　　岳阳城区地基大部为泥沙质板岩，地质断裂破碎带分布较广，对高层或重要的建设工程桩基地质勘探深度是监督检查的重点。

　　2、桩端持力层承载力特征值的确认

　　（1）对单桩承载力很高的大直径端承型桩，可采用深层平板载荷试验确定桩端承载力特征值《建筑地基基础设计规范》GB50007-20**第8.5.5条

　　（2）对完整、较完整和较破碎的岩石地基承载力特征值，可根据室内饱和单轴抗压按下式计算：……

　　《建筑地基基础设计规范》GB50007-20**第5.2.6条

　　（3）人工挖孔桩尚应复验孔底持力层土（岩）样。嵌岩桩必须有桩端持力层的岩性报告。

　　《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20**第5.6.2条

　　上列3条规范条文是指人工挖孔桩成孔后，在孔底进行原位测试或取岩样试验确定桩端持力层承载力特征值。不能只有工程地质勘察单位依据勘察报告对桩底土（岩）样进行观察检查确认承载力。原位和取样检测试验单位必须具备相应资质，检测结果必须经工程设计单位对设计要求进行复检，监督的要点第一必须有成孔后的原位和取样的检测试验，第二检测试验单位必须具备相应资质，出具试验报告必须真实有效，第三承载力特征值经工程设计人员确认并满足设计要求。

　　三、桩基施工质量控制监督要点

　　1、成孔尺寸、深度、位置偏差必须符合验收规范要求，监督检查重点是桩端扩底尺寸和桩孔深度及进入岩层深度是否符合设计要求。

　　2、桩孔护壁做法应符合设计要求，不得随意改变，砖砌护壁要满浆眠砌，地基如回填土层松散或夹有流沙层时不应采用砖砌护壁。

　　3、桩头扩底尺寸及入岩深度经检查符合要求后应及时用不低于桩身砼标号的砼进行封底，封底之前应清除孔底浮土，松动石块积水。封底的作用一是使已挖好的桩底持力层岩土受积水浸泡和风化，全是可使桩端减少沉渣现象。

　　4、桩身混凝土浇注振质量的好坏直接影响到桩身完整性质量的好坏，在监督交底和监督检查时特别要注意4点：

　　①桩孔内不得有积水，无法排干时应采用水下灌注砼；

　　②浇注砼时应在孔口上设置漏斗和串筒，保证砼从桩孔中央垂直自由下落，使用斗车或砼输送泵软管到不了桩底时就必须这样做，以避免砼下落过程中碰撞钢筋笼产生离淅现象。

　　③采用振动棒振捣时，砼浇捣原度应控制在振掠棒长度的1（大约1米），振捣时必须到位，不得有遗漏未振现象发生。

　　④桩顶标高要标记清楚明显，设置桩顶砼标高点时要适当增加凿除桩顶浮浆层厚度的标高尺寸。

　　四、桩基施工安全监督要点

　　人工挖孔桩施工作业环境差，危险性大，在施工过程中除了要求施工、监理方加强安全管理外，我们在现场安全监督时，应重点检查以下4点：

　　①施工区域应用围挡或围墙封闭，非施工人员不得入内；

　　②井口四周1.2米范围内不得堆置土方、石块、砖头杂物，井深超过2米时应有临边防护设施或加井盖，井口边缘一般应高出四周地面20cm左右，以防土块砖头杂物滚入井中。

　　③要注意流砂、污泥、昌水、缺氧沼气等有害气体对施工的影响，防止垮塌、淹埋、缺氧、中毒事故的发生。

　　④井底施工照明用移动行灯，因此照明电压不得大于36V，地下水特别多须带水施工时电压不得大于24V

　　五、桩基检测监督要点

　　强制性标准条文：

　　工程桩应进行承载力检验。

　　《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-20**第5.1.5条

　　工程桩应进行单桩承载力和桩身完整性抽样检测

　　《建筑基桩检验技术规范》JGJ10

6-20**第3.1.1条

　　施工完成后的工程桩应进行竖向承载力检验

　　《建筑地基基础设计规范》GB50007-20**第10.1.8条

　　1、承载力检验

　　规范要求进行竖向抗压承载力静载试验方法进行验收检测的有设计等级为甲级，或地质条件复杂、成桩质量可靠性低的灌注桩，对吨位大、受场地限制无法进行静载试验的大直径桩，《建筑基桩检测技术规范》在对该规范第3.3.7条作了说明，要体现“各种方法合理搭配，优势互补”的原则，如深层平板载荷试验、岩基载荷试验、终孔后混凝土灌注前的桩端持力层鉴别、钻芯法沉渣厚度测定、桩端持力层钻芯鉴别等。端承桩承载力的检验实际上就是检验桩端持力层地基抵抗通过桩身传递的上部荷载能力的检验（在桩本身质量符合要求的前提下），因此，我们对桩基承载力验收检测的监督中，当预见到无法进行静载试验时应重点抓住灌注砼前对桩端持力层的鉴别。当工程出现异常和特殊情况时，如持力层鉴别可信度低、地质条件复杂多变、成桩质量不可靠等，就不能单靠一种鉴别方式，必要时可进行静载确定。承载力检验应在桩身完整性检验之后进行。

　　2、桩身完整性检验

　　桩身完整性检测规范规定了钻芯法、低应变法、高应变法、声波透射法四种方法检测，《建筑基桩检测技术规范》第3.1.3条规定：桩身完整性检测宜采用两种或多种合适的检测方法进行。该规范第3.3.4条注：1、对端承型大直径灌注桩，应在上述两款规定（设计等级为甲级或地质条件复杂，成桩质量可靠性较低）的抽检桩数范围内，选用钻芯法或声波透射法对部分受检桩进行桩身完整性检测。

　　对桩身完整性检测的四种方法都有局限性，如低应变法技术困难大、钻芯法仅“一孔之见”、声波透射法无随机性，因此有必要选用两种方法搭配互补，钻芯法、声波透射法适合于大直径桩的检测，采用与低应变法检测相互补充或验证，可提高完整性检测的可靠性，因此，在我们的监督中如有甲级设计、工程地下水、污泥、流沙严重影响桩身砼质量等情况时，应要求采用低应变的钻芯法、声波透射法两种以上方法检测桩身完整性。

篇3：大直径钻孔混凝土灌注桩施工中应注意问题探讨

　　大直径钻孔混凝土灌注桩施工中应注意的问题探讨

　　概要：近年来，随着高速公路的不断增多，大直径钻孔灌注桩的应用也越来越普遍，这是因为大直径钻孔灌注桩具有单桩承载力高、抗震性能良好、施工无噪音、无振动、钻孔时对土壤没有挤密作用等特点。但由于其桩径较大，施工起来比较困难，在施工中也容易出现问题，本文对大直径钻孔混凝土灌注桩施工工程中应注意的几个问题作简单的探讨。

　　大直径钻孔混凝土灌注桩施工工程中应着重注意以下几个问题：钻头的选择、护壁泥浆比重选择、钻进速度选择、清孔和混凝土浇灌。

　　一、钻头的选择

　　大直径钻孔灌注桩是在泥浆护壁下，利用旋转台盘带动底部装有钻头的钻杆旋转进行挖土钻进的，所以，根据土层的地质情况选择合适的钻头是非常重要的。如果钻头选择不当，就可能无法顺利进行挖掘，从而影响工程的进度。钻孔混凝土灌注桩使用的钻头有多种形式，其中最常用的是多瓣式钻头，适用与多种土质，如粉砂、粘土、砂和砂砾层，挖掘效率也较高。不过多瓣式钻头吸泥口的直径只有150~200mm，在挖掘过程中如果遇到较大的石块或卵石，钻孔就难以进行，需要停钻，用抓斗挖出大的石块或卵石后，再进行钻孔，如大的石块或卵石很多，则钻进效率就会大大降低。对于基数超过40以上的硬土层，因为一般钻头的刃口会打滑，故要采用三翼式钻头才有效。对于更硬的土层及特别坚硬的砂砾层，则需采用四翼式钻头才有效。这种四翼式钻头在刃尖部分为阶梯式圆筒形，挖掘时先挖一个小圆孔，然后呈阶梯形扩大，起导向作用，钻头摇动很小，孔壁不会扩大，因此可以顺利的进行挖掘。对于特别硬的粘土和砂砾层，还可以选用滚轮式钻头，这种钻头有50~200kN的压力加到钻头上，因而需要大功率的旋转台盘。此外，还有扩大桩底用的扩底钻头这种钻头可将桩孔底部扩大，从而提高桩的承载能力。

　　二、护壁泥浆比重选择

　　大直径桩成孔时，由于桩孔的直径比较大，很容易出现塌孔等事故，要保证大直径桩孔不塌陷，除了要保持泥浆有20kpa静水压力之外，还要根据土层的地质情况，选用一定比例的泥浆进行护壁。根据国外经验，泥浆比重大于1.08时会降低挖掘的效率，但对于大直径钻孔桩来说，由于其护壁作用加强了，从而减少了塌孔事故的发生，有利于顺利成孔。当然了，产生塌孔的原因是多方面的，所以我们还应了解塌孔产生的原因是，以便采取有效的措施加以防治。产生塌孔的主要原因有：

　　(一)护筒周围未用粘土填封紧密而漏水，或护筒埋置太浅；

　　(二)未及时向孔内加泥浆，造成孔内泥浆面底于孔外水位，或孔内出现呈压水降低了静水压力；

　　(三)在流砂、软淤泥、破碎地层、松散砂层中钻进，进尺太快或停在一处空转时间太长，转速太快。了解了产生塌孔的主要原因后，在施工过程中我们就可以采取相应的防治措施进行解决：在护筒周围用粘土填封紧密，或升高护筒，增大水头；钻进中及时添加新鲜泥浆，使其高于孔外水位，遇流砂、松散土层时，应适当加大泥浆比重，或选用较大粘度、胶体率的优质泥浆，或投入粘土掺片，并控制进尺，不要使进尺过快或空转时间过长。一旦发生塌孔，应立即采取相应有效措施加以补救：对于轻度塌孔，应加大泥浆比重和提高水位。对于严重塌孔，应用粘土泥膏投入，待孔壁稳定后采用低速钻进。在钻孔过程中，应随时注意测量泥浆的比重，及时掌握泥浆比重的变化，并认真做好记录。

　　三、钻进速度选择

　　钻进速度的选择也是很重要的，我们知道，钻进速度太快或停在一处空转时间太长，转速太快，都有可能造成桩孔坍塌，因此，应根据不同的地质情况，控制不同的钻进速度。在淤泥层一般应快速钻进穿过，如发生缩径，则提升钻头至缩径处反复旋转，使其达到设计要求。在细砂、粉砂层，由于这类砂土较松散，钻进时速度太快可能产生埋钻，太慢或停在一处空转时间太长转速太快又会产生塌孔，所以在松散砂土中钻进，应注意合理控制进尺。对于粘土层，在钻进时由于粘性大及可塑性强，不宜发生塌孔，但由于粘性强，泥团不宜打散，故更应严格慢速钻进，钻进速度应控制在1m/min左右，以确保桩壁完好和钻机正常工作。在粘土层钻进时，有时会出现不进土现象，产生的主要原因有：

　　（一）钻头粘满粘土块，排渣不畅，钻头周围堆积土块；

　　（二）钻头合金刀具安装角度不适当，刀具切土过浅，泥浆比重过大，钻头配重过轻。解决办法：加强排渣，重新安装刀具角度、形状、排列方向；降低泥浆比重，加大钻头配重。糊钻头时，可提出钻头，清除泥块后，再施钻。在较硬土层中钻进则以钻机无跳动、电机不超负荷为准。对于岩层，入岩后必须轻压、慢转。在钻进的过程中，为了能够及时了解不同土层的具体地质情况，应加强取样分析，以便正确选择钻进参数。

　　四、清孔

　　钻进深度达到设计要求并符合终孔条件后，应进行清孔。清孔一般分两次进行，第一次清孔可用循环换浆法。桩端持力层为粉砂层时,宜采用正循环清孔,因为反循环清孔排碴速度较高,较大的抽吸作用反使桩端附近的粉砂层应力松弛,使桩端阻力降低;桩端持力层为碎石、卵砾石层、岩层时,应选用反循环清孔。即让钻头继续在原位放慢速度空钻，同时注水，用清水换浆，是泥浆比重控制在1：1左右，如孔壁土质较差，宜用泥浆循环清孔，使泥浆比重控制在1.15~1.25，清孔过程中应及时及时补给稀泥浆，并保持浆面稳定。第一次清孔时间不少于30分钟。第二次清孔采用导管清孔，由于桩孔较大，故要利用电动葫芦左、右移动导管及前后移动平台，使清孔比较彻底。清孔后沉碴厚度的测量方法,有吊锤测量、超声波、电阻检测等,其中简便常用的是吊锤测量法。方法是:用吊锤吊至孔底,轻触沉碴面,并记录深度;再牵绳使吊锤抖击孔底沉碴,使其液化,直至坚硬岩面(或其它坚硬土层),再次记录深度。2次记录深度的差值即为沉碴厚度。当沉碴厚度较小时,可通过吊锤感触到孔底坚硬清爽的状况,并应立即进行检查验收合格后，应立即进行下一道工序的施工，以免渣土重新沉淀，造成沉渣过厚而影响桩的承载力。

　　五、混凝土浇灌

　　对于大直径钻孔灌注桩来说，水下灌注混凝土是很关键的工序，因为大直径孔桩的灌注时间长、难度大，很容易发生堵管、顶管、顶面混凝土初凝等问题。在混凝土上升后，阻力逐渐增大，灌注事故多，因此大直径钻孔混凝土灌注桩在浇灌混凝土时应特别注意以下几点：

　　(一)由于大直径桩孔浇灌时所需混凝土用量比较大，所以施工前应备足材料，采用现场搅混凝土的，搅拌设备应满足需要，而且必须准备1~2台备用搅拌机，以防万一。

　　(二)现场应备用灌注平台一套及吊车，以防机电设备发生故障时，能及时替用，确保混凝土灌注的连续进行。

　　(三)灌注时，随着下灌混凝土的上升，要经常提动导管，提升范围在50~10

0cm以内，上下倒插，促使混凝土有较好的密实度。特别是孔口返浆不好或不返浆时，必须立即提动导管，以先下后上的顺序操作，必要时可利用振动器通过导管传递，迫使管内混凝土畅通，如发生严重堵管现象，应立即报告有关部门处理。

　　(四)水下混凝土的灌注应连续进行，不得中断，并应力争缩短灌注时间。桩头灌至接近设计桩顶标高时，应注意调整好最后一次的灌入量，防止超灌。随着桩基础工程在我厂应用的日趋广泛，我们对桩基工程的了解也越来越多，而如何掌握它们各自的性质、用途，使其更好的为我厂的建筑施工服务这是关键问题，更重要的是要学会怎样解决它们中存在的问题，合理利用。

　　结束语

　　以上就是我对灌注桩及大直径钻孔混凝土灌注桩的一点浅显认识，有不足之处，望指正。

篇4：冲击钻孔灌注桩常见问题处理方法总结

　　冲击钻孔灌注桩的常见问题及处理方法的总结

　　引言：随着国家经济飞速发展，人们生活节凑加快，高速铁路的建设在祖国大江南北已是遍地开花。高速铁路突出要求工程结构安全、可靠、耐久，以保证机车安全平稳运营。钻孔灌注桩以其适应性强、施工方便、质量可靠、成本低廉等成为基础工程的首选。钻孔灌注桩作业环境隐蔽，许多问题在施工过程中反应出来，若不及时处理，将不能保证成桩质量。本人通过在桥梁桩基工程中做技术工作的一些体会，做出总结。

　　1.钻孔过程中的常见问题

　　1.1地基松软造成桩位偏移冲击钻机其工作原理为通过卷扬机收、放钢丝绳使梅花形钻头在重力作用下冲击岩层，形成孔洞。依靠筑岛形成的钻机平台地基松软，钻头在钻孔过程中带动钻机下沉，钻头偏移桩中心，最后造成桩位偏移。对于这种情况，首先应积极采取预防措施：筑岛过程中将填土夯实；安装钻机时在钻机前部多垫枋木、钢轨，减轻基础的局部压力。钻孔过程中高频率检查钢丝绳与各护桩之间的距离，若发现偏移，立即将钻机下沉一侧用千斤顶升起，采用枋木、楔子垫实。

　　1.2倾斜岩、漂石造成偏孔冲击钻钻进过程中遇到岩层变化，下层岩较上层岩坚硬，变化面不在同一水平面。钻头作用在施工面上，各部位受破坏程度不同，进而使钻头偏向被破坏程度大的一方，造成偏孔。遇到此种情况应及时处理，以避免偏孔或钢丝绳挫断，发生掉钻的现象。若已经发生偏孔，应停止钻进，回填粘土与块石的混合物，在经过反复冲击，消除倾斜岩(或漂石)，修正偏孔，保证成孔质量。

　　1.3掉钻头、卡钻钻机长时间的冲击会使钢丝绳与钻头连接处磨损，加上钢丝绳一直处于抗拉状态，造成钢丝绳疲劳断裂，发生钻头掉入孔内事故。如果此时孔深已较大，打捞工作将非常困难，致使原订的施工计划延误。该问题发生后应及时用打捞钩进行打捞，必要时可采用潜水员潜入孔内打捞的方法。卡钻现象主要发生在孔底出现溶洞，钻头击穿溶洞顶岩石，掉进溶洞或坍孔、落石卡住钻头。发生这种情况，可松绳落钻然后再提钻，使钻头旋转一个角度，有可能顺钻头上的凹槽提起钻头，提升过程应注意钢丝绳不要被拉断。若不能提起来，可先探准障碍物位置，用小钻头冲击障碍物，消除障碍后再起吊钻头。

　　1.4探头石造成钢筋笼不能吊装入孔由于冲击钻头一般为梅花型，在钻孔过程中遇孔壁有小探头石时，钻头会自动旋转，利用钻头上的凹槽避开探头石，所以在钻孔过程中发现不了异常。钻孔结束后，利用检孔器检孔时就会发现石头的存在，无法进行钢筋笼吊装。该问题可采取将钻头凹槽外缘用钢筋封闭起来，用检孔器找到探头石的具体位置后慢慢放下钻头，削掉探头石的办法处理。

　　1.5缩径孔径变小会导致钢筋笼无法正常下致孔底，其发生原有两种：塑性土膨胀而造成缩径；钻头反复冲击岩层造成磨损，直径变小，导致成孔后下部孔径不足。因为塑性土膨胀而造成的缩径可采用加大泥浆比重反复扫孔或加入块石重新冲孔的办法处理；钻头磨损造成缩径主要以预防为主，在施工中应定时对钻头进行检查，及时对变径的钻头进行修补，对桩孔进行复钻。

　　1.6漏浆及塌孔的处理漏浆问题是较为棘手的问题，此问题严重影响钻孔施工进度并造成许多不必要的经济损失，其主要原因是孔位下有溶洞造成的。针对此问题应采取的措施是，在钻孔前根据地质报告对所反应的溶洞进行岩溶注浆，从根本上防止漏浆，此方法较为安全有效，但需要较大的投入和专业的注浆队伍。若注浆后还存在漏浆情况，这时应马上停止钻进，及时回填粘土和块石，以应对溶洞部位漏浆所造成的液面损失，避免塌孔，回填后采用高浓度泥浆重新钻孔。塌孔是漏浆极为严重的体现，其发生原因是孔内溶洞较大，造成在钻头与溶洞相遇时，大体积的漏浆，孔内液位极速下降，致使孔内壁压力损失，孔壁发生坦塌的现象。其发生时是极为迅速的，回填基本上不起作用，遇到此种情况，只能是完全回填，并停置一段时间，重新定位复钻。塌孔是极其危险的事故，作业人员在钻孔过程中应注意观察孔内情况，发现漏浆立即处理，以预防为主，确保施工安全。

　　2.灌注过程中的常见问题

　　2.1钢筋笼上浮钻孔桩混凝土灌注过程中造成钢筋笼上浮原因有：混凝土级配大，骨料粒径大，砂率过小，和易性与流动性差；混凝士的灌注速度过快，从而使混凝土从导管口翻出由下向上的压力增大，其向上的托力大于钢筋笼的重力；导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土拖顶上升；导管法兰盘挂在钢筋笼上了，在提升导管时，钢筋笼随导管一同上升；混凝土灌注时间过长，表面混凝土已接近初凝，与钢筋笼粘结在一起，混凝土从导管流出后将其上部混凝土向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。防止钢筋笼上浮的方法：混凝土配制时在保证强度的前提下，粗骨料粒径宜为30cm左右，砂率应控制在40％～45％之间，保证混过凝土有良好的和易性、流动性；混凝土的下料速度不宜太慢，也不宜太快，注意观察钢筋笼，有浮笼迹象，应放慢下料速度；控制导管在混凝土中的埋置深度，宜保持在2～6m；首选采用丝扣连接的导管，若采用法兰连接的导管，其连接螺栓可能与钢筋笼卡在一起，导致提导管时，把钢筋笼提起来。确保搅拌站的混凝土供料速度，避免灌注过程中出现等待间歇时间。发生钢筋笼上浮的补救措施：发现钢筋笼上浮时应立即停止灌注，准确计算导管埋深和已灌混凝土标高，可以拆除导管时必须拆除导管才能进行灌注，上浮现象即可消失。钢筋笼已经上浮时，应立即计算导管埋深和已灌混凝土标高，单向旋转导管，切断导管与钢筋笼之间的连接，在导管提升的最大限度内，将导管快速提升，缓慢放下，反复几次，上升的钢筋笼可恢复原标高。

　　2.2堵管钻孔桩混凝土灌注过程中造成堵管的原因：导管壁长期与混凝土摩擦破损，或法兰盘漏水；混凝土配合比不当，造成混凝土塌落度小，和易性差，流动性差等原因造成骨料分离；混凝土供料不连续，先期灌注的混凝土己经初凝，后期混凝土下落时阻力增大，混凝土被堵在管内；泥浆浓度过大引起导管堵塞。防止堵管的方法：混凝土灌注前应对导管进行试拼装，并做水密试验，试验压力为最大孔深静水压力的1.5倍，避免导管进水；配合比经过试验确定，首盘混凝土应做塌落度试验，塌落度宜为1

8～22cm；混凝土搅拌站确保混凝土连续供料，需配置一台备用搅拌机；混凝土灌注前应清孔彻底，降低泥浆比重，达到指标：泥浆比重≤111g／cm3，含砂率≤2％，黏度17～20s。

　　发生堵管的补救措施：若水下混凝土没有初凝，应立即拔出导管，将导管内混凝土清出，重新插入混凝土，抽出管内的泥浆继续灌注，灌注高度应尽最大限度高出桩顶设计标高，以便在接桩前凿出桩头松散层。若水下混凝土已初凝，不可勉强继续进行灌注，应清除面层混凝土，露出新鲜混凝土，重新进行浇注。钻孔灌注桩属隐蔽工程，施工环节多，工艺复杂，任何的施工差错都可能给工程带来巨大损失。施工过程应严格遵守施工规范，操作规范，以预防为主，避免事故发生，确保成桩质量。

篇5：振动沉管灌注桩施工过程质量控制

　　浅述振动沉管灌注桩的施工过程质量控制

　　桩基础的种类很多，其中沉管灌注桩是目前采用的较为广泛的一种桩基。与预制桩相比，它具有节省钢材、降低造价、施工方便、工期短、在持力层顶面起伏不平时桩长容易控制等优点。

　　虽然振动沉管灌注桩的施工过程较为简单，但它受到施工方法和施工人员因素的影响，桩位偏差较大；当施工方法和施工工艺不当或某道工序中出现漏洞，也将会造成许多的质量问题；另外，遇淤泥层时处理比较难。其中沉、拔管过程中的质量控制尤为重要，下面结合本人在振动沉管灌注桩方面的施工经历，从其施工过程谈谈如何进行质量控制。

　　1、桩点定位

　　桩位的正确与否，会直接影响整个桩基工程的质量及对上部结构受力分布情况。在将施工图上桩位精确地测设到场地上时，并不代表这个桩位在整个施工过程中都是不变的，它会由于周围土被挤动和打桩机作业中来回碾压而发生移动。

　　可先将桩点准确位置测设到地面上，挖至桩点深300mm左右处，将白灰倒入土中捣实。打桩时，以土层深300mm处的白灰点作为桩位，桩点要在打桩前挖出，打一根桩挖一个桩位点，以确保其准确性。这个方法简单，操作方便，位置准确。但对有些工程却不是很实用，如采用预埋桩头、下几个施工桩位已经压在桩机下等情况，这样桩位就来不及挖出，延长了施工工期，只能在桩机进场前埋设好桩位，施工时经常复核桩位，以保证桩位的准确性。另外，预制桩头埋设时，应注意将桩位下的大石头挖出，以免沉管时，桩尖碰到大石块而偏滑位置。

　　2、走机路线和打桩顺序

　　桩机进场前，要慎重确定走机路线，尽量避免重复线路及多次转动机身，那样会对已施工完成的桩身产生多次挤压，造成断桩。并且拟定合理的打桩顺序，应根据地形、周围环境、土质和桩的密度等决定。当逐排打设时，打桩的推进方向应逐排改变，以免土体朝一个方向挤压，并且对同一排桩而言，必要时宜采用间隔跳打的方式进行。自边缘向中央打法，使中间部分土壤挤压较密实，不仅使桩难以打入，而且打中间桩时，还有可能使外侧各桩被挤压而浮起，所以一般以自中央向边缘打法和分段打法为宜。尽量避免土体因挤压而密实，使沉管困难和桩位偏移，或产生水平力和拉力，使已打好的桩身造成断裂。有时遇到地表土层较坚硬，下面为软弱土层，桩成型后，还未达到初凝强度，当邻桩施工时，在软硬不同的两层土中振动下沉套管，由于振动对于两层土的波速不一样，产生了剪切力，把先施工的桩剪断。遇此情况，应采用跳打法加大桩的施工间距。并且对于群桩基础，或桩的中心距离小于3.5倍桩径时，也应采用跳打法，中间空出的桩应待混凝土达到设计强度等级的50%以后，方可施打，以减轻对邻桩的挤压力，防止断裂事故发生。跳打法对一般性粘土地基是有效的，但在饱和的淤泥中，仍有可能发生断裂事故，遇此情况，可用控制时间的连打方法，即规定必须在邻桩混凝土终凝前，把桩施工完毕，一个桩基范围内的几根桩，应在当天内打完。

　　在一次桩基工程施工中，就出现过因未采用跳打法而造成桩身上部断裂。此工程为两个工业设备基础，采用φ377沉管灌注桩，群桩中各桩前后左右之间的距离为1350mm，施工队在施工第一个基础时，按规定采用跳打法，当施工到第二个基础时，因工期紧迫，为了减少走机时间，而未采用跳打法，改用依次逐排打，事后经检测单位对桩的动测结果表明，第一个基础的桩基质量较好，而第二个基础的桩基质量就相对较差，上部断桩较多，后采取了加固补救措施，可见打桩顺序非常重要。

　　3、振动沉管

　　沉管时应连续进行，不要停歇过久，以免摩阻力增大，导致下沉困难。如持力层以上有中密的粉细砂等硬夹层，，其厚度在1m以上时，可能发生沉桩时间过长而导致桩头压碎或穿不透，甚至出现卡管现象。遇此情况，在试桩时就应采取相应措施，如增加配重或振激力，必要时可采用钻机预先钻穿。假如发生卡管时，应在夹层处反复抽动二三次，然后拔出桩管，扎好活瓣桩尖或重设预制桩尖，重新打入，并争取时间尽快灌注混凝土后立即拔管，缩短停歇时间。

　　当沉管快到持力层时，必须严格控制最后两个两分钟的贯入速度，其值按设计要求，或根据试桩和当地长期的施工经验确定。在一次住宅楼的桩基工程中，设计为Φ377沉管灌注桩，预制桩尖进入持力层约1m。在试桩时，当桩尖进入持力层约0.4m时，由贯入度的测算，得知桩管已经沉不下去了，于是重新启动振动锤，加配重及抬桩架以增加自重压力，但测量贯入度，只沉入60mm，就再也沉不下去了。根据该地区以往的桩基施工经验，桩尖几乎都没有进入持力层1m，再经设计单位的核算，认为此工程桩尖进入持力层约0.46m，可满足要求。

　　对于饱和土层，土壤中的水分较多，桩壁土经沉管施压后，流动性相对增加，易造成缩颈和断桩。可采取复打法，对活瓣桩尖的情况，在第一次施工完成后，再把活瓣桩尖闭合起来，在原桩孔混凝土中第二次沉下桩管，将未凝固的混凝土向四周挤压，然后进行第二次灌注混凝土和振动拔管；对于预制桩尖的情况，当第一次施工完毕，拔出桩管后，及时清除粘附在管壁和散落在地面上的泥土，在原桩位上第二次安放桩尖，再进行第二次施打。对于有断桩和缩颈怀疑的桩，可采用局部复打法，如缺陷在桩的下半段，则第一次灌筑到半桩长时（另加1m以防复打时上段土塌落影响质量），即拔出桩管，再合拢桩尖活瓣或加预制桩尖，在原孔中再沉到底，进行第二次灌筑混凝到顶；如缺陷在桩的上半段，则第一次混凝土灌筑到顶后，第二次再将桩管沉至二分之一桩长，立即灌筑第二次混凝土到顶；当在饱和的淤泥或淤泥质软土，则应采用全桩长的复打。复打法能使桩径增大，提高承载力。但施工时必须注意：第二次沉管时，要经常用吊铊检查桩尖是否已超前落入孔底，以免孔周土落在桩尖上，形成吊脚桩；复打施工必须在第一次灌注的混凝土初凝以前全部完成，而且第一次灌注的混凝土要达到自然地面，不得少灌；应随拔管随清除粘在套管壁和活瓣桩尖上以及散落在地面上的泥土；还要保持前后二次沉管的轴线重合。

　　4、拔管过程

　　沉管完成后，应立即灌注混凝土，钢筋笼的吊放最好在桩管混凝土灌注到钢筋底下两米左右时进行，以免过早放置而使钢筋笼受混凝土的冲击产生变形。基本上在每拔高1m管时，就要检测混凝土的充盈系数是否大于1。

　　在有地下水的情况下，如果封底混凝土灌得过早，沉管时间又较长，封底混凝土经长时间的振动被振实，形成“塞子”，拔管到一定高度时，“塞子”才打开，会形成吊脚桩。遇此情况应合理掌握混凝土的灌入时间，一般在桩管沉至地下水位以上0.5～1.0m时灌入封底混凝土。

　　开始拔管时，先启动振动锤振动5～10秒，再开始拔管，并用吊铊探测得桩尖活瓣确已张开，混凝土已从桩管中流出以后，方可继续抽拔桩管，边拔边振。要严格控制拔管速度和高度，必要时采取短停拔（0.3～0.5

m），长留振（15～20秒）的措施，严防缩颈和断桩。在通过特别软弱的土层时，可适当停抽密振，但不要停得过久，否则混凝土会堵塞管中不落下。在拔管过程中，桩管内应至少保持2m以上高度的混凝土，并高于地下水位1.0～1.5m，或不低于地面，要经常用吊铊探测，不足时要及时补灌，以防混凝土中断，形成缩颈。

　　如果未采用吊铊探测管内的混凝土下落的情况，也可根据钢筋笼的吊绳来判断，当拔管过程中，钢筋笼的吊绳突然随拔管高度越来越松动，则表明管内混凝土未下落，应拔出桩管，复打施工。

　　遇饱和土层时，为防止灌注时造成混凝土在该层坍塌而形成断桩，可用反插法。即在桩管灌满混凝土之后，先振动，再开始拔管。如采用预制桩尖时，每次拔管高度0.5～1.0m，反插深度0.3～0.5m；如采用活瓣桩尖时，反插深度不宜超过活瓣长度的三分之二，防止反插时活瓣向外张开，把孔壁周围的泥挤进桩身，造成桩身夹泥。在拔管过程中应分段添加混凝土，保持管内混凝土面始终不低于地面或高于地下水位1.0～1.5m以上，拔管速度应小于0.5m/min。在桩端处约1.5m范围内，要多次反插以扩大桩的端部截面，并在穿过淤泥夹层时，应适当放慢拔管速度，并减少拔管高度和反插深度。但必须注意，在流动性淤泥和坚硬土层中，及桩身的配筋段施工时，不宜采用反插法。

　　5、桩顶处理

　　如果发现桩顶标高低于设计标高，可采用比原桩身混凝土强度等级高一级的混凝土接高桩顶。对于断桩的检查，在2～3m以内，可用锤敲击桩头侧面，同时用脚踏在桩头上，如桩已断，会感到浮振；深处断桩常采用动测或开挖的办法检查。一旦检查发现断桩，应将断桩段拔去，略增大面积，或加铁箍接驳，清理干净后，再重新灌筑混凝土补做桩段。

　　6、材料控制

　　钢筋混凝土预制桩尖必须选用有按规定配筋的，并且混凝土强度不得低于C30。以免沉管时，预制桩尖因强度不足而破损，被挤入管内，造成拔管振动时未能将桩尖压出，管拔至一定高度时才落下，但又被硬土层卡住，未落到孔底而形成吊脚桩；或桩尖被打碎进入桩管，泥砂和水同时也挤入桩管，与灌入的桩身混凝土混合而形成松软层。

　　综上所述，影响振动沉管灌注桩工程质量的因素有很多，要想彻底解决，就必须从地质勘察、工程设计到施工各个环节积极预防，尤其是施工时沉、拔管过程的质量控制。施工单位施工前应详细研究地质勘探资料及设计文件，据此提出全面有效的工程施工组织设计，组织各方参加有代表性的打试桩，施工中应随时仔细观察各种现象，经常测定混凝土灌注情况，及时判断并处理出现的各种问题，积极预防质量事故发生，确保工程施工质量。