钻孔灌注桩施工中的若干问题与建议
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提要:钻孔灌注桩常常出现施工质量问题，造成经上的损失，作者探讨了钻孔灌注桩的有关问题，并介绍了一些施工质量控制的方法。
关键词:钻孔灌注桩承载力沉渣泥浆摩阻力
引言
钻孔灌注桩因地质适应性强，承载力高，施工方便，成为大中型桥梁基础的首选形式。但其施工质量受工程地质条件、水下混凝土灌注工艺，现场管理等因素的影响，缺陷事故时有发生。为保证工程的质量，必须加强灌注桩施工现场质量控制，严格执行成桩后的桩身质量检测制度。本文着重从工程实践的角度，对钻孔灌注桩工程技术中的问题进行探讨。
施工技术与施工管理
钻孔灌注桩施工工艺复杂，施工要求高，按照国家现行的有关规范及技术不存在什么困难，然而施工却常常达不到设计要求，如施工时有发生偏位、沉渣、钢筋偏移和砼灌注质量达不到要求及施工验收标准，影响桩基质量，导致工期延长，投资突破计划等现象。如能对最薄弱的环节予以关注、予以加强，就能收到事半功倍的效果。下面就钻孔灌注桩施工中影响桩基承载力的几个环节作一阐述。
施工技术
孔的垂直度
钻孔灌注桩的垂直度是保证承载能力的重要一环，尤其对一柱一桩的工程。目前绝大多数施工现场不检查垂直度，有的单位没有检查设备或根本不知如何测孔斜，有的单位则因测孔斜费力费时不愿多此一举。
斜率超标造成了：桩的受力状态被改变样；桩头偏位，影响上部结构质量，也严重影响钢筋笼的安置质量；在砂土类地层中孔壁极易坍塌，沉渣不易清尽；当桩距较小时可能出现连体桩等不良后果。
为避免钻孔倾斜，在钻机就位和钻孔过程中，要随时注意校核钻杆的垂直度，发现偏斜及时纠正。对于地基不均匀、土层成斜状分布和土层中夹有大的孤石或其它硬物的情形，施工前必须对地层情况心中有数，做好事前准备。在不均匀地层中钻孔时，钻机自重大、钻杆刚度大较为有利，进入不均匀硬层、斜状岩层和碰到孤石时，钻速要打慢档。处理大孤石和坚硬岩石，采用自重大的复合式牙轮钻或换用冲击钻都是有效的方法。
2、孔深
在恶性工程事故的桩基工程中，孔深不到位的例子很多，应注意的问题有：
（1）测量有误达不到设计深度。一般施工队常用的测绳经水泡就会出现收缩现象，有的收缩量可达0.6~1CM/1M左右，测50M的孔就会产生0.3~0.5M左右的误差。
（2）钻孔入岩深度达不到设计要求，更多的是由于地层分布不均匀，如岩层分布成倾斜状或起伏变化剧烈导致判断失误。有时岩层成交互状态，达到设计孔深，但却钻穿了硬质岩层，这时孔深的确定要与设计人员共同协商。
3. 孔径
与孔径有关的质量问题有：
（1）由于孔径小于规范要求，桩的截面缩小，承载能力降低，实际上降低了桩的安全系数。
（2）软弱土层一般都在地层上部，缩颈现象也发生在此段，而桩的内力也是上段大，容易造成桩身抗压强度不够而破坏。
（3）由于孔径达不到要求，导至钢筋笼无保护层，桩的抗压弯能力削弱或丧失。
4、泥浆
在钻孔灌注桩的施工中，桩基施工队伍绝大多数缺乏对泥浆质量和泥浆管理的重视，泥浆质量差，其后果是：
（1）形成不了护壁泥膜或形成的泥皮粘附力差，易于脱落，导致孔壁稳定性差，在砂性土地层易于塌壁，在流塑状粘土层则易于缩孔。
（2）泥浆稠度大、比重大，含砂率高，形成的泥皮质量差、厚度大，大大降低桩的侧摩阻力。
（3）稠浆在钢筋笼钢筋上沉积粘附，导致钢筋与砼握裹力降低。泥浆比重过大，使得砼水下灌注阻力增大，降低砼的流动半径，使砼骨料大部分堆积在桩芯部位，而钢筋笼外几乎无骨料，不仅桩身质量不好，而且桩的侧摩阻力也难以发挥。
因此，对泥浆质量的管理决不是个小问题，施工中一定要按规范要求严格控制。
5、沉渣
一般把沉渣与沉淤混为一谈，凡是孔底的沉积物统称沉渣，实际上是有区别的。沉渣是钻孔过程中钻机切削和孔壁塌落的岩土，主要是砂、砾石和碎岩硝等，而沉淤则是容重大、稠度大的劣质泥浆同于空孔时间过长沉淀而成的流塑状混合物，沉淤的厚度往往大于沉渣，沉渣与沉淤不均匀在桩底形成软弱隔离层，能导致端承力丧失贻尽。
6、砼灌注
砼灌注是最后一道也是最关键的一道工序。首先必须严格按设计强度配制砼。
目前最常见的水下砼灌注法的缺点是：
①在向大斗投料过程中，砼的绝大多数势能在撞击大斗壁的碰撞中损耗掉，砼料落入导管中不连续，形不成较大的冲击能量，使砼没有足够的力量向四周挤压、扩散、桩的摩阻力严重降低。此外，还容易使桩身不均匀。
②砼料绝大多数要经过反弹再落入导管，容易造成砼离析和堵管。
③吊壁上下移动速度慢，产生不了大的加速度，因此砼料的下落没有足够的超压，造成砼料在管附近堆积成钟形成断面。由于不能将隔浆层水平顶升，在钟形断面塌落时容易裹入泥浆，造成夹泥芯。
④由于导上下移动次数过于频繁，使得泥浆不断沿导管壁渗入砼中，影响桩身砼质量。
鉴于以上缺点，应提倡使用大体积砼冲击灌注法。如桩的初斗砼，每一斗灌注都是将2至3方砼在大斗中积蓄足够的势能，出料口直接插入导管，然后打开活门一次连续冲击下去，优点是：
①动能大，冲击力强。物体的冲击动能与质量的速度有关，在速度相同的情况下就取决于质量。在巨大冲力的作用下，砼的向上顶升力和侧向挤压力就有了保证，桩的摩阻力和桩身砼密实性都得以提高。
②首斗砼灌注冲力大，沉渣、沉淤被溅开，桩端与持力层能较好地结合，确保了端承力的发挥。
③灌注时间短，桩身砼骨料分布均匀，桩身砼强度能得到保证。
在保证上述砼材料质量合格的前提下，如每一斗砼灌注下去孔口返浆激如泉涌，则灌注质量一定好，如孔口返浆弱如细流，甚至反复升降抖动导管不见泥浆返流，则灌注质量必定欠佳。
（二）施工管理
钻孔灌注桩质量控制按地面作业和隐蔽作业两部分划分。隐蔽作业的质量控制关键是检测的准确性和检测与施工作业配合的适时性，多个工程实践证明表2是行之有效的。必须指出的是：在市场经济的冲击下，施工中各种弄虚作假、偷工减料现象造成工程隐患时有发生，这应引起有关方面的高度重视。
结束语
为了提高钻孔灌注桩的质量，对下面几个问题应进行研究、改进和提高：（1）对钻头的切削性能、泥浆的处理设备等与施工效率和质量有关的机具、仪器等都应不断研究改进。
（2）认真研究质量检测设备的准确性和可靠性，如大小应变动测的适用范围等。检测结果不准确易引起纠纷，处理不当会降低安全系数，甚至留下工程隐患。
（3）提高和完善管理水平，应以施工工序三个阶段的事前控制为主，建立系统化的动态管理制度和方法。要对桩基施工质量控制采取一系列的技术措施，认真落实到每一道工序及每一个环节，对整个桩基工程施工实施动态的和全面的质量监控。
（4）要搞好钻孔灌注桩的施工，施工人员首先应具备高度的责任心和使命感，同时还必须具备高超的专业业务水平是搞好工作的关键。
参考文献
1.《桩基工程手册》编写委员会. 桩基工程手册. 中国建筑工业出版社，1995.
2.建筑桩基技术规范. 北京：中国建筑工业出版社，1995.
3.公路桥涵施工技术规范. 北京：人民交通出版社，2011.
4.王赫、胡明亮. 关于桩基事故处理的若干问题与建议. 建筑结构，1997.（9）
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