罗 晶
(山西西山金城建筑有限公司，山西太原 030053)
随着我国交通事业和建筑业的迅猛发展，高层及超高层建筑、大型桥梁和立交桥等重型建(构)筑物不断增长。钻孔灌注桩以其施工进度快、桩基础适应力强、桩基承载力高的优点在此类工程中得到广泛的应用，其设计和施工水平也得到了快速的提升[1]。但由于钻孔灌注桩在施工过程中主要的工序属于隐蔽作业，质量控制点以及成桩质量的影响因素较多，任何一个施工环节出现问题都可能对最后的成桩质量产生决定性的影响，因此钻孔灌注桩在施工过程中的质量控制难度较大。本文根据对钻孔灌注桩的理论研究，结合多年的施工经验，重点阐述了钻孔灌注桩在施工过程中常见质量问题及处理措施。
1 钻孔灌注桩常见质量问题及分类
钻孔灌注桩在施工过程中往往由于人为(技术人员的疏忽或者意识上的不重视)或者自然条件(遇到坚硬岩石层、淤泥层卵石层)的因素导致钻孔灌注桩的成桩质量不合格，甚至返工，加上发生质量问题后技术人员处理方法不妥当引发质量问题的不断扩大化，加大了质量问题的处理难度。因此，非常有必要对钻孔灌注桩在施工过程中遇到的常见质量问题进行分析和归类，制定相应的应急预案，降低或杜绝其质量事故的发生。钻孔灌注桩在施工过程中常见的质量问题分类汇总见表1[2]。
表1 钻孔灌注桩常见的质量问题分类汇总
2 钻孔灌注桩各类质量问题的危害
表1中各类质量问题都会对钻孔灌注桩在使用过程中产生一定的危害和影响，具体危害和影响见表2。
表2 各类质量问题对钻孔灌注桩的危害和影响
3 钻孔灌注桩各类质量问题的原因分析
3.1 勘测类
1)钻孔垂直度偏差或孔位偏移。钻孔垂直度偏差或孔位偏移主要由以下三方面引起:
a.安装钻孔机械的场地高低不平，导致钻机基础不稳或钻机零部件松动;钻杆本身垂直变形或扭曲;b.钻机在钻孔过程中遇到坚硬岩石或弧形岩石未处理，或是钻孔过程中受到的地层阻力不均匀;c.场地基础承载力有限，钻孔过程中在外加应力的作用下，钻机地基下陷导致钻机产生位移。
2)孔径偏差、孔口高程误差。孔径偏差一般是由于钻头使用时间过长，钻头磨损严重导致钻头实际直径偏小;或是由于实际操作人员的疏忽，错用了钻头规格。
引起孔口高程误差的原因主要有两种:a.施工场地废料、废渣堆积导致地面标高发生变化;b.由于勘察结束后场地进行了二次回填，复核计算孔口高程时发生错误。
3)沉渣清除不达标。在现场施工过程中，沉渣厚度不达标往往是由于泥浆的比重和清孔时间达不到要求，在清孔阶段泥浆比重变小而没有采取一定的措施，使得泥浆的携渣能力下降，孔底泥浆不能清除干净。与此同时，技术人员因害怕塌孔事故的发生，常常在沉渣未能清除达标前就开始灌注混凝土。
3.2 钻孔类
钻孔灌注桩在施工过程中导致钻孔类的质量问题原因较多，但主要导致因素有四方面:
1)钻机在钻至砂层、淤泥层等松软地层环境中时进尺速度过快、原地空转时间太长或是钻速太高，导致该区域地层受力不均而发生塌孔;
2)采用泥浆护壁时，所用的泥浆比重较小，粘性较差，或是使用过程中泥浆性能发生变化，粘度失调;施工中因各种原因停钻时间太长，导致泥浆发生离析，泥浆上下压力不等而使孔壁坍塌;
3)由于外界物体的碰撞而发生孔壁坍塌。例如，在钢筋笼或钻头上提、下落过程中与孔壁发生碰撞和摩擦;
4)待钻孔地层环境稳定性太差，钻孔后孔壁四周物体受力平衡被破坏，施工过程中却没有针对弱地质层加强孔壁稳定的措施导致孔壁塌陷。
3.3 灌注类
3.3.1 断桩、夹渣、桩身空洞、水囊和气泡
断桩[3]:由于停水、停电、设备损坏等原因造成混凝土灌注长时间停止，混凝土凝结不连续或者由于首次注浆量太少，无法有效将成渣上翻至混凝土上面，形成沉渣夹层而导致断桩。
夹渣:灌注混凝土时注浆导管一次提升量过大，超过了混凝土面高度，导致钻孔中的泥渣、浮浆与灌注的混凝土混合而导致夹渣现象的发生。
桩身空洞、水囊和气泡:桩身空洞、水囊和气泡主要是由于采用注浆导管颠管时不连续或颠管次数不够导致混凝土振捣不充分引起桩身有空洞、水囊和气泡。
3.3.2 导管堵塞
造成导管堵塞的原因较多，首次灌注混凝土时导管距离孔底距离太小;混凝土级配或水灰比不正确，长时间的停顿导致混凝土离析或凝结;混凝土中夹杂较大石块等等，都可能会造成注浆导管的堵塞。
3.4 钢筋类
钢筋类的质量问题主要有钢筋笼上浮和钢筋笼变形，原因如下:
1)清孔不充分，钻孔内悬浮砂石在上升的混凝土面上形成较为密实的砂石层，随着混凝土灌注面的升高，砂石层在钢筋笼底部顶起钢筋笼;
2)选择的混凝土不合适，初凝和终凝时间过短，导致混凝土在钻孔内过早凝结，混凝土面上升至钢筋笼底时已经发生初凝或终凝，混凝土固结块顶着钢筋笼上升;
3)混凝土注浆速度过快，当混凝土面上升至钢筋笼底部时，产生了较大的突涌力，导致钢筋笼上浮;
4)钢筋笼箍筋刚度不够、钻孔倾斜、吊装过程中受力点不当、钢筋笼下孔受阻后强行压入等都容易造成钢筋笼的变形。
4 钻孔灌注桩各类质量问题的处理措施
4.1 勘测类质量问题防治措施
1)垂直度误差和钻孔偏移的防治措施:在钻机进入工地前，平整场地并保证场地有一定的地耐力以防治钻机的桩基发生沉降或偏移;钻机在安装时应检查钻杆的连接情况和垂直度;在复杂地层钻进时，应适当降低钻速，发现偏孔及时调整。
2)孔径偏差、孔口高程误差防治措施:安装钻头前，技术人员应认真检查钻头规格并严格履行钻头规格确认手续;钻孔前，技术人员应核准原始水准点和钻孔孔口高程，做到每个桩位都复测一遍高程。
3)沉渣清除不达标防治措施:在注入泥浆时应严格控制泥浆的注入比，泥浆过稀或过稠都会对钻孔的质量产生影响。泥浆过稀时会影响泥浆护壁和携渣的效果，泥浆过稠时会影响钻头的钻进速度。一般情况下，注入泥浆的比重应控制在1.1 g/cm3，排出泥浆的比重则控制在1.3 g/cm3为佳。但对于一些特殊的软弱地层，则泥浆的比重应适当加大。
4.2 钻孔类质量问题防治措施
钻孔类质量问题主要是孔壁塌陷和孔口坍塌，其防治措施有:
1)在钻孔施工前，应认真核实钻孔区域的地层结构，由此选择与此相合适的高质量泥浆;2)护筒的选择上要尽量选择长度足够的护筒，控制好混凝土的灌注时间，既不要在清渣达标前，也不要在清渣结束后停留太长时间再灌注混凝土;3)钢筋笼在安放过程中要防止其变形，吊点好设置得当，防止钢筋笼对孔壁产生碰撞;4)万一发生孔壁塌陷或孔口坍塌，应立即停止施工。
4.3 灌注类质量问题防治措施
灌注类的质量问题的防治措施有:
1)在灌注混凝土前，应充分了解施工当天施工现场的停水、停电公告，提前做好混凝土供应计划并准备各种突发事件的应急预案;2)初次混凝土量应计算准确，初灌后要保证混凝土面高于导管口1.5 m以上，导管在灌注过程中与混凝土面同步提升，每次提升高度不宜大于1.0 m，严禁一次大幅提升，避免泥浆等混入混凝土中;3)灌注混凝土时应边灌注边充分振捣，严格控制振捣导管的提升量，避免漏振或振捣不充分产生气泡等;4)混凝土灌注前要检查混凝土的坍落度、和易性和级配比，加强导管密封性和连接性能的检查，尽量减少或避免混凝土灌注过程中的停滞时间，从而避免导管堵塞现象的发生。
4.4 钢筋类质量问题防治措施
钢筋类的质量问题的防治措施有:
1)为了减小摩擦阻力，钢筋笼的下端0.5 m～0.8 m段应做成锥形，混凝土在灌注至钢筋笼底部附近时应减缓混凝土灌注速度，既不要大幅提升导管，也不要突然增加灌注量，以免突然注入的大量混凝土对钢筋笼底部产生突涌力而抬升钢筋笼;2)严格按照图纸要求的钢筋大小、间距和长度制作钢筋笼，钢筋笼在吊起后要检查其是否变形。吊入钻孔时钢筋笼应保持垂直，不能左右摇晃，遇到不明阻力时要先排除阻力再平稳放入钢筋笼，不得强行放入。
5 结语
导致钻孔灌注桩发生质量问题的原因有很多，并且在勘测、钻孔、投放钢筋笼、灌注混凝土等各个环节中都有可能发生。因此在开展钻孔灌注桩施工前，充分做好各个质量问题的分析并准备各项应急预案，对减少钻孔灌注桩的发生质量问题和避免质量问题的扩大具有积极的意义。
[1] 祝 恺.浅谈钻孔灌注桩基础的施工质量控制[J].科技创新与应用，2014，6(12):238.
[2] 刘 敏.钻孔灌注桩基础主要质量问题分析及处理方法[J].建材发展导向，2013(22):50-51.
[3] 刘 勇.钻孔灌注桩断桩成因及预防研究[J].工程建设与设计，2011(3):31-33.
[4] 娄 津.谈钻孔灌注桩施工的质量控制要点及防治[J].山西建筑，2012，38(1):80-81.
