灌注桩常见质量问题类别、原因分析与处理方法

灌注桩常见质量问题类别、原因分析及处理方法

钻孔灌注桩工程质量保证措施

1、控制桩位偏差的质量保证措施

在实际施工过程中，造成桩位偏差的原因有：测量放线的误差、护筒埋设时偏差、钻机对位偏差、钢筋笼下设时的偏差等。主要采取的控制措施如下：

（1）测量放线

在测量放线中采用高精度的经纬仪及激光测距仪，测量定位采用极座标定位法，充分发挥经纬仪对角度和激光测距对距离控制上的优良性能，并在确定桩位后，用长约30㎝的钢筋钉入地下，用油漆注明以便识别，并做好保护。

（2）护筒埋设

为保证钻（冲）机对中，施工中须采用与钻头直径相宜的护筒或护壁（一般大于钻头10-20㎝）。对桩位应进行二次测量检验并用油漆将桩十字线标示在护筒上，对此作为施工中检查、校核钻孔中心和下设钢筋笼的依据。

（3）钻（冲）机对位

在钻（冲）机对位时，先将钻（冲）机机座调整水平并用水平尺复核钻盘是否水平，再用线垂将钻塔调整垂直，然后根据护筒埋设生重新定出的桩中心，检查钻头中心是否重合，如果偏差较大，应调整钻机位置保证偏差在最小的允许偏差围之。

2、钢筋笼下设时的偏差和保护层的控制

（1）钢筋笼的制作严格按设计图纸进行，焊接保证牢固可靠，加工钢筋用经过特殊加工的钢圈模具弯曲而成，笼身保证圆而直，钢筋笼制作时，下口处钢筋头均向弯折成一截头圆锥，以利钢筋笼入孔。

（2）施工中，由于桩身钢筋笼较长，吊装时分节吊装，每次下钢筋笼时吊机尽量靠近孔口，以保证吊机的有效高度而使钢筋笼能垂直入孔。

（3）为了保证钢筋笼的中心与钻孔中心重合，确保钢筋保护层厚度，沿钢筋笼纵向每隔2-3m 环向每隔50-60㎝设置一定数量的环形砼保护垫块。在钢筋笼下设时，根据桩中心在护筒上的标记，调整笼子的位置，使其中心与桩中心一致，然后徐下放，钢筋笼入孔后，若空孔较深，护筒口被子泥浆淹没无法看到钢筋笼是否居中，可根据现场情况适当降低孔泥浆，钢筋笼下到设计高程生用钢筋穿住预制后的钢筋笼吊环将钢筋笼固定牢固。

3、嵌岩深度，是确保桩基质量的主要因素之一，而它往往是根据岩石的风化程度而定，是否钻入所要求的岩石，钻进中只有从取出的岩样判断。而目前的钻进工艺，取上来的岩样均为岩石碎块，为了准确判断入岩的岩石，钻入基岩后每隔30-50㎝用抽砂筒取样一次，对岩样进行鉴定，确保钻孔进入设计要求的岩石深度。

4、孔底沉渣的质量保证措施

（1）孔泥浆的控制

钻孔结束后，进行一次清孔的同时要不断地补充新鲜泥浆，将孔含砂量大、性能差的泥浆置换出来。泥浆的比重、粘度，应根据地下水位高低和地层稳定情况进行确定，如地下水位较高、容易坍塌，泥浆比重、粘度可大些，但不宜过大，比重以1.1-1.2、粘度以18-25S为宜。

（2）终孔验收工作

钻孔完毕后必须进行终验收，根据钻杆和钻头或测绳的总长度和上部剩余检查终孔深。造就表孔和换浆完成后，必须对孔径、沉渣厚度和泥浆性能进行检验验收。

5、砼浇筑质量保证措施

终孔验收完毕后，应根据实际验收的终孔深度配制导管，仔细检查导管有无破损和变形，并记录每节管子的长度不顺序，为了便于隔水塞排出，导管下口距孔底以20-30㎝为宜，不得过大，避免孔底的砼与孔泥浆混合，造成混浆砼。开浇时，料斗必须储足一次下料能保证导管埋入砼0.6m以下，以免因导管下口未被封埋入砼造成管反泥浆现象，导致砼开浇的失败。砼浇注要保持连续，如因故中止且超过砼初凝时间，按事故桩处理。

为了保证桩身的砼质量，在浇注过程中，一定要严格控制导管埋入砼的深度，导管埋深以1.0—6m为宜,过大或过小都会在不同外界条件下出现不同形式的质量问题,直接影响桩的质量.其主要问题如下:

a、导管埋深过大,出管的的砼受上部已浇灌砼的压力较大，砼水平方向流动扩散能力减小，造成桩外围的砼出现骨料离析和空洞。

b、当导管埋深较大，钢筋笼的钢筋较密且较粗时，砼上升面将可能出现近导管处砼面高，远导管外左面低，砼不是出管后先产生水平扩散，然后全断面向上顶托，而是出客后的砼在导管周围一定的围上顶托，然后在顶部再水平扩散，由于扩散力较小，在主筋外侧，将出现砼绕过主筋汇合的死角区，一部分泥浆和混有泥浆的水泥砂浆充填在死角区，造成钢筋握裹力不够，且在桩周出现带状的骨料离析和空洞。

c、当导管埋深过大，在上部又有流动较差的砼时，由于出管后的砼上升时阻力较大，砼将沿阻力较小的导管周围向上流动，反压在原砼面上，使部分砼包裹泥浆。

d、在砼浇筑到桩项进行拔管时，如果导管埋深过大、砼浇筑时间过长，在孔口的左流动性已经很差，拔管后由桩底涌向面层的混有泥浆的左将加流充填在导致坑形成桩的烂心现象，影响桩身质量。

e、导管埋深过大，因砼握裹力增大再加上浇筑时间相对较长，容易出现埋管事故。在导管埋深过小时，由于起拔导管不易控制，容易造成导管拔空的事故。

摘要：通过对钻孔灌注桩在现场施工中容易出现的若干质量问题及其原因分析，提出了整治这些问题的办法及针对性措施。

钻孔灌注桩具有噪音低、振动小、桩长和直径按设计要求易于把握，桩端能可靠进入持力层，单桩承载力大等特点。主要适宜碎石、块石和杂填土以及风化岩地基。当今在铁路、公路和房屋建筑工程中被广泛应用。

1、通常出现的质量问题及其原因分析

1.1孔壁坍塌

引起孔壁坍塌的原因很多，如供水管直接冲刷孔壁，或在松散砂土中快速钻进，或停在一处空钻的时间过长；冲击锥或捣渣筒倾斜撞击孔壁，或用爆破方法处理孔孤石，以及成孔后混凝土浇注不及时等原因都有可能引起孔壁坍塌。但其主要原因是没有根据土质条件，采用合适的成孔工艺和相应的泥浆质量，尤其在砂性土中选用优质的护壁泥浆更为重要。如果泥浆密度太小或护筒埋置太浅、护筒的回填土和接缝不严密、漏水漏浆，以致孔液面高度不够或孔出现承压水，降低了对孔壁的静水压力等都是造成坍孔的原因。此外，清孔后泥浆密度、粘度降低，也会减少对孔壁的静水压力，使孔壁失稳。

1.2桩身混凝土出现蜂窝、孔洞及断桩事故。

常见的原因有：混凝土配合比不当、原材料不符合规定，诸如水泥过期结块，强度偏低、加水量与外掺剂控制不严、骨料含泥量过大等。由于混凝土的和易性、坍落度不符要求，在灌注混凝土的过程中容易发生卡管事故，即混凝土堵塞在导管下不去，导管被混凝土或钢筋笼卡住提升不上来；混凝土坍落度小，流动性差，粗骨料粒径大，混凝土拌合不均匀；或导管漏水，混凝土被水稀释后，粗骨料卡在导管处或混凝土在导管中停留过长而凝固；或有时导管提升过头而造成桩身夹泥或断桩。在饱和淤泥质粘性土中，成孔后由于粘性土的回淤力和超孔歇水压力，压缩孔壁和塑性混凝土而造成缩颈；或由于塑性混凝土膨胀而造成缩孔。新浇混凝土在承压水的水流作用下，使浇注在孔的混凝土水泥浆被水冲刷无法硬化而形成松散层，混凝土的外加剂过量或地下水中含有侵蚀介质使混凝土无法结硬成为松散层和稀释状态。

1.3桩身倾斜、桩位偏差较大

主要原因有：施工人员放样有偏差或钻孔机械定位不准确；在钻孔的过程中遇到障碍物或孤石，以及在软硬土层交界处和岩石倾斜处，钻头受阻力不均而造成桩孔倾斜。由于钻杆弯曲或连接不当，使钻头钻杆中线不同轴线，也会导致桩孔偏斜。此外，场地不平整或钻架就位后没有调整，或因地面不均匀沉降使钻机、钻盘、底座不平而倾斜。桩孔偏大，起重滑轮边缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心不同轴线等因素，也会使桩身倾斜造成事故。开挖基坑时，一次性挖土深度过大，土侧压力造成桩位错动。基坑开挖后，对照轴线检查桩位，桩位偏差超出规允许围。

1.4钢筋笼不符合设计要求，出现笼上浮或笼下沉事故

常见的原因有：钢筋笼在制作、堆放、起吊、运输等过程中不符合规要求。钢筋骨架径与导管外壁间距过小，粗骨料粒径太大，主筋搭接焊接头未焊平，在提升导管过程中法兰盘挂带了钢筋笼；或因钢筋骨架主筋弯曲、骨架整体扭曲，箍筋变形脱落或导管倾斜，使得钢筋与导管外壁紧密接触；导管与钢筋笼间混凝土已凝结，提升导管时将钢筋笼带出；或许因混凝土浇灌速度过快，混凝土面升至钢筋笼底，产生向上“浮力”导致钢筋笼上浮。出现笼下沉的主要原因是由于吊筋与主筋或分段钢筋笼之间焊接不牢固或吊环松脱；或上下振动导管时，导管挂带钢筋笼，对骨架施加一很大外力，吊环松脱，而一旦导管与钢筋笼脱离时，笼将沉入孔中。此外，在混凝土浇灌过程中因施工人员操作失误，过量上拔导管而导致导管脱离混凝土面，泥水进入导管中造成桩身夹泥或断桩；或因其它原因将导管埋如混凝土未能及时拔出，混凝土硬化后形成废桩；或在基坑垫层混凝土浇灌完毕时桩头部位出现渗水现象等，都是钻孔灌注桩常见的质量问题。

2、预防措施及处理方法

（1）孔壁坍塌或沉渣过多事故处理。首先，要明确坍孔的位置。然后，将粘土和砂土回填到坍孔以上1~2m；若坍孔严重，应全部回填，待回填物沉积密实后方可重新钻孔。当沉渣过多时，应再次清孔至沉渣符合要求为止，对于端承桩不得大于100mm，对于摩擦桩不得大于300mm。

（2）对于桩身混凝土质量低，造成的蜂窝、孔洞和断桩事故处理。可采取在桩身混凝土中钻孔，用压力灌浆加固或者采用换桩芯及补桩等方案处理。

（3）桩身倾斜事故处理。除了针对其原因采取其相应的措施外，还应根据受荷情况进行加固处理；若桩位偏差较大，应请设计人员核定，必要时在基础底板增设暗梁（对桩筏、桩箱基础而言），如是单桩基础，一般应重新补桩。

（4）对钢筋笼不符合设计要求，发生笼上浮或笼下沉事故的处理。要在灌注桩的上段增加局部钢筋，并设固定装置以防钢筋笼上浮或下沉，或者采取其他有效措施进行处理。如严格控制钢筋笼骨架的加工质量，防止变形。确保钢筋笼经与导管外壁之间的空隙，大于骨料最大粒径的2 倍。在混凝土浇灌过程中，随着导管拔出而出现钢筋笼上浮，应立即控制混凝

土浇灌量及浇灌速度，反复上下摇动导管或单向旋转，处理好笼与导管之间的挂带现象；若钢筋笼上浮不停止，应中止浇灌混凝土，拔出导管后，向孔回填粘土，该桩作为废桩处理，并应与设计人员联系重新补桩。

当钢筋笼一旦出现下沉，应立刻停止浇灌混凝土，将笼吊升至设计标高重新固定；如笼沉入混凝土中拔不出来，应探明笼顶标高、沉入深度，提出导管，用比原桩经稍小的钻头，在原桩位上钻孔，至断桩部位以下适当深度时重新清孔，在断桩部位增加一节钢筋笼，其下部埋入新钻孔中，然后继续浇灌混凝土。如笼沉入混凝土的深度小于2m 时，可暂不处理，继续浇灌混凝土，待基坑开挖后，在原桩位上人工或机械挖土，凿出桩头钢筋接续上来，将桩头混凝土凿毛，再浇灌比原标号高一强度等级的混凝土。如果在开挖基坑后凿出桩头浮浆时发现沉笼，但不知沉入深度，此时须重新补桩，或请设计人员核定在基础结构上采取加固措施。

（5）钻孔灌注桩在进行水下混凝土浇注时，还应注意以下事项：

①混凝土必须具有良好的和易性，配合比应根据混凝土强度等级事先通过试验确定。坍落度一般采用160~200mm；细骨料应尽量选用中砂，含砂率宜为40%~45%；粗骨料应尽量选用河卵石，也可用碎石，粒径不宜大于40mm。

②导管壁厚不宜小于3mm，直径可采用200~250mm，导管最下端一节的底部应焊加强箍。

③储料斗混凝土的初存量，必须满足首次灌注时导管底端能埋入混凝土体0.8~1.2m，导管底端到孔底距离应保持300~500mm，以利于混凝土自导管顺利排出，随着孔混凝土面的逐渐上升，导管底端埋入管外混凝土面下的深度一般应保持2~3m，并不得小于 1.0m。

④钻孔灌注桩的混凝土充盈系数不得小于1.0，一般土质取 1.1，软土取1.2~1.3。

3、结束语

钻孔灌注桩的施工质量忧患应以防为主治为辅，施工过程中，应当注意对桩的成孔、灌注过程做好详尽的记录，这对后期的质量评估有不可替代的作用；桩的质量评价应依据声波测试，结合施工记录和钻芯情况进行综合分析，才能得出较为客观的结论。

参考文献：

[1] GB50319-2000 建设工程监理规[S].

[2] JGJ94-1994 建筑桩基技术规[S].

[3] GB50202-2002 建筑地基基础工程施工质量验收规[S].

钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。

笔者就公司开发的香樟城市花园、伟星?城市之光、临海伟星科技公寓、伟星?靖江花城等项目钻孔灌注桩施工过程中遇到的一些问题和处理方法进行了总结。

一、钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施

1、孔壁坍陷

钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。

造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长也会引起孔壁坍陷。

防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。

2、缩颈

缩颈即成孔后的孔径小于设计孔径。

造成原因：塑性土膨胀。

防治措施：采用优质泥浆，泥浆的比重加大，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，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。

3、钻孔偏斜

成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。

造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。

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。

4、桩底沉渣量过多

造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或混凝土注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。

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。

二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施

1、卡管

水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。

造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；钢筋笼吊装时，弯折变形；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。

防治措施：使用的隔水栓直径应与导管径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。钢筋笼制作时，箍筋间距不能过大，箍筋与主筋焊接要牢，吊装时，注意不要与桩机等硬碰硬撞。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。

2、钢筋笼上浮

钢筋笼的位置高于设计位置的现象。

造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；

防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，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、断桩

混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。

造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过快，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。