桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理建筑桩基础_建筑-桩基础.pdf

桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 1/19 桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 摘要：本文着重结合工程实际对桥梁基桩缺陷的形成原因进行分析，并且将几种经常出现的问题进行全方面的分析。关键词：钻孔桩、质量缺陷、防治与处理 随着我过经济建设的发展，交通的发达，钻孔灌注桩已经成为桥梁建设中不可缺少的一部分，但它属于一种隐蔽工程，质量问题成为当今工程中的重中之重，随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁与其它工程领域。灌注桩属于隐蔽工程，但由于影响灌注桩施工质量的因素很多，对其施工过程每一环节都必须要严格要求，对各种影响因素都必须有详细的考虑，如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中产生质量事故，小到塌孔松散、缩颈，大到断桩报废，给国家财产造成重大损失，直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。据 1996 年 10 月北京全国桩基动测学术交流会上统计资料表明，在被检测的灌注桩中大约有 5 10是有缺陷的，不良地质中灌注桩缺陷率更高达 14.7；所以，必须高度重视并严格控制钻孔灌注桩的施工质量，尽量避免发生事故与减少事故造成的损失，以利于工程的顺利进展。本文仅对在建的同蒲增四线工程中钻孔灌注桩施工与缺陷桩处治实践作总结，供同行交流。（本人实践所得）一、基本情况 本工点位于桑干河大桥 地形平坦开阔，略有起伏，地表大部分桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 2/19 为荒地，局部为耕地。底层：该工点处地层主要有第四系全新统冲击层粉土、粉质粘土、粘土和第四系下更新统湖层粉质粘土、粘土组成。第四系全新统冲击层：表层为粉土，黄褐色，稍密中密，潮湿，层厚 1.4 2.8m;其下为粘土，黄褐色，软塑；粉土，黄褐色，中密，潮湿。第四系下更形系统湖积层：粉质粘土，深灰色，灰绿色，软塑：粘土，灰绿色，软塑。地表以下 1.4 11.2m 范围内有 松软图层。DK7+740+800 地表分布硫酸，亚硫酸盐渍土，地表水对混凝土具硫酸盐强侵蚀性，盐类结晶中等侵蚀性。水文资料：H1/100=998.04m、雍水高=0.04m、边滩流速=1.14m/s。地震动峰值加速度：0.15g。土壤最大冻结深度：1.57m。二、施工工艺 桩基础施工类型有冲击钻、旋挖钻、回旋钻、反循环等等。本工程采用选 挖钻取土成施工。施工步骤具体如下：1、成孔工艺 采用旋挖钻机取土成孔，成桩工序为：定桩位埋护筒注泥浆钻进取土一次清孔放钢筋笼插入导管二次清孔砼灌注拔出护筒。施工中最大的难题是钻孔作业至 513m亚粘土层时，桩孔缩径现象严重与成桩过程中孔的坍塌。经研究发现，最大的影 响在于静态泥浆的配比、钻具的结构与护筒的埋护不合理，易造成护壁泥皮过薄、钻具下方负压过高与孔口渗透，从而 引起坍塌事故。2、静态泥浆的配比 筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 3/19 它是由纤维素、火碱、膨润土配合而成，水:100 静态泥浆的主体;膨润土:以蒙特土为主的粘土矿物 静态泥浆的主要材料，便于形成泥皮，增强润滑感；火碱 5 处理剂，提高泥粉质量，增加相对密度 C.M.C 羟甲基纤维素钠盐 0.3 处理剂，提高泥粉质量，增加粘性，增加泥皮强度。旋挖取土成孔中，静态泥浆作为成孔过程的稳定液，主要作 用是护壁。在配置过程中要注意所放入其量的多少，直接决定着静态泥浆的比重，而静态泥浆的比重由决定着能否成功护壁，泥浆可在孔壁处形成一薄层泥皮，使水无法从内向外或从 外向内渗透。针对工程的地质情况，加强泥浆技术，重新调整泥浆配比，控制泥浆比重，提高泥 粉质量，增加粘性与润滑感，适当添加处理剂，增强絮凝能力，确保护壁泥皮的厚度与强度。初次注入泥浆，尽量竖直向下冲击在桩孔中间，避免泥浆沿护筒侧壁下流冲塌护筒根部，造成护筒 根部基土的松软。正式钻进前再倒入 23 袋膨润土，启动钻机的高速甩土功能，进行充分搅拌，提高膨润土的含量,增大护筒底部同基土结合处护壁泥皮的厚度，防止钻进过程孔口渗漏坍塌。在北同蒲曾四线施工 15 号墩过程中，回旋钻在钻到 20m处属于粉砂底层，发生了塌孔，立即对其进行回填、振捣，使孔中土质密实，填土高度到塌孔处 1.5m2m处时，在进行向下钻进并将配好的泥浆（比重 1.0）注入孔内，防止回旋过程中再次坍塌。待钻头钻到粉砂层 1.5m 处时，孔内再次发生坍塌。据现场研究人员发现泥浆比重为 1.0，比重较低达不到护壁的泥浆比重。立即清孔、回填。并对泥浆进行重新的调配，使其比重达到 1.2 再次注入泥浆，回旋向设计筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 4/19 孔深处钻。3、护筒的埋护 针对现场地质情况,定制高 4m、厚 10mm、直径1.4m 的护筒。护筒内径尺寸较大，能贮存足够的泥浆,钻杆提出桩孔时可确保护筒内的水压，维护孔壁泥皮的稳定。钻进过程 中操作手凭经验目测对孔定位，工作强度加大，易于疲劳，且精度低，容易造成孔的偏差与砼的超方。枣庄公司的钻机具有 快速回转自动定位功能，每个工作循环均能精确对孔定位,特制 4m超高护筒，可以埋至粘 土层以下 500mm，能有效防止孔口渗漏坍塌与周围环境振动、冲击对桩孔的影响。护筒埋设的传统方法是：先用1000mm的回旋钻至护筒深度，侧壁安装边刀扩至护筒外径尺寸，副卷吊起，放入护筒校正，层层填埋夯实。采用传统方法，劳动强度大，效率低，耗时长，埋设护筒的好与坏通常是整个桩基施工过程中很重要的环节，所以对于这个程序的操作要慎重进行。新研发 一种超长护筒专用驱动器，固定在动力头下端的承撞体上，通过销轴将护筒直接安装在驱动器上，利用动力头边旋转边加压的功能将护筒压至规定的埋设位置，再取土成孔，有效提高护筒跟土壤的结合度，增强抗外界振动、冲击的能力。在注 浆或提升回转斗时有效防止渗水、漏浆现象的发生，降低孔口 坍塌的概率，节约了时间，提高了效率，降低了强度。除保护孔口防止坍塌外，还用以防止表面水或地面漏浆、杂物等滑落孔中。4、回转斗的结构改进 有的设备租赁公司采用自制的双门底开式回转斗，圆柱 型盛料筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 5/19 桶，侧壁无泥浆导流槽，底盘无侧齿，使用中发现液压 系统压力偏高，回转斗提升力明显增大，且桩径缩孔现象较 为严重。经我公司技术人员分析，主要原因在于回转斗的结 构不合理，提升回转斗时下方产生较大负压，从而导致提升 阻力增大与孔壁收缩、坍塌。通过改进，将回转斗盛料桶改为 圆锥式，侧壁加焊导流槽，以有利于在桩孔内的导向与泥浆的 导流，减小桩孔内的负压。同时底盘加焊侧齿，适当控制回转 斗与刀尖间的距离，防止回转斗升降旋转时碰坏孔壁。施工 表明，改进后的回转斗在提升过程中，液压系统压力明显降 低，桩身的缩孔、坍塌现象有所缓减，具有良好的使用效果。5、钻机的钻进控制 钻进过程中回转斗的底盘斗门必须保证处于关闭状态，以防止回转斗内砂土或粘土落入护 壁泥浆中，破坏泥浆的配比。每个工作循环严格控制钻进尺度，避免埋钻事故。同时应适当控制回转斗的提升速度。施工表明，1000mm的桩径，升降速度宜保持在 0.750.85m/s，提升速度 过快，泥浆在回转斗与孔壁之间高速流过，冲刷孔壁，破坏泥皮，对孔壁的稳定不利，容易引起坍塌。桩基础施工技术现状 按施工方法，桩可分为非挤土桩、部分挤土桩和挤土桩三大类。再细分，桩的施工方法超过 300 种。施工方法的变化、完善、更新可以说是日新月异。以埋入式桩为例，图中仅列出三大类，实际上细分可有 80 种以上类型。所谓中掘施工法桩是把小于桩径 3040mm的长螺旋钻、或钻杆筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 6/19 端部装有搅拌翼片的螺旋钻与钻斗钻等插入桩的中空部，在钻头附近的地层连续钻进，使土沿中空部上升，从桩顶排土的同时将桩沉设。在施工中通常将桩端注入压缩空气和水，促进钻进的同时也使桩沉顺利。为使桩获得更大的承载力，桩埋入孔中后可分别采用量终打击方式、桩端加固方式或扩大头加固方式。按中掘埋入工艺、钻机、承载力发挥方法与采用的预制桩种类等，中掘施工法桩又可细分为 40 余种桩型。而预钻孔埋入式桩亦可细分为 40 余种。以泥浆护壁法钻孔扩底灌注桩的成孔方法为例，扩底方式可分为反循环扩底、钻斗钻扩底、正循环扩底与潜水钻扩底等。其中反循环扩底方式又分为扩刀上开、扩刀下开、扩刀滑降与扩刀推出等方式；钻斗钻扩底方式又分为水平推出、滑降与下开和水平推出的并用等方式。以桩端压力注浆为例，注浆工艺可分为闭式注浆和开式注浆两大类，桩端压力注浆施工工艺的核心部件桩端压力注浆装置又可分为预留压力注浆室、预留承压包、预留注浆空腔、预留注浆通道与预留特殊注浆装置五大类，两者组合，目前已有 20 余种桩端压力注浆桩工法，其中国内有 18 种。三、灌注桩的特点和适用条件 1、特点 a、适用于不同土层；b、桩长可因地改变，没有接头。目前钻孔灌注桩的直径已达 2OM，有的桩长达 88M，如上世纪 80 年代修建的济南黄河斜张桥的钻孔灌注筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 7/19 桩直径为 15M，长达 8288M；c、仅承受轴向压力时，只需配置少量构造钢筋。需配制钢筋笼时，按工作荷载要求布置，节约了钢材(相对于预制桩是按吊装、搬运和压桩应力来设计钢筋)；d、单桩承载力大(采用大直径钻孔和挖孔灌注桩时)；e、正常情况下，比预制桩经济；f、桩身质量不易控制，容易出现断桩、缩颈、露筋和夹泥的现象 四、砼灌注操作技术 (一)首批砼灌注 砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径与桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。(二)后续砼灌注 后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。1有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 8/19 动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。2牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。(三)后期砼的灌注 在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。五、砼灌注速度 在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以与灌注过程中各道工序的密切配合工作 产生断桩的 原因较多。，常见的 有以下几条：桩中心距过小打邻桩桩管时使土体隆起和挤压，因而产生水平力和拉力。影响混凝土桩身：另外，拔管时由于拔管和 混凝土的摩擦也会对桩身产生拉力，如，混凝土强度不足，距会出现断桩，桩下部遇到软弱土层，桩成型后，混凝土还 未达到初凝强度时，在 软硬不同的两层图中 振动下 沉套管，由于振动对两层图的波速不一样，产生剪力将桩剪断。筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 9/19 在流塑状态的 淤泥质土中。孔壁不能自立浇筑混凝土时，混凝土密度大于流态淤泥质土，造成混凝土在该图层 中坍塌，拔管速度过快。混凝土尚未流出套管，周围土迅速回缩。形成断桩，混凝土粗骨料粒径过大，浇筑混凝土时在管内发生“架桥”现象，造成断桩。避免发生断桩措施如下：布桩应坚持少桩疏排的原则，控制桩距大于 3.5 倍桩径为宜。桩身混凝土强度较低时。应尽量避免振动和外力的干扰，打桩顺序和 桩架行走路线都应考虑这个因素。采用跳打应在邻桩达到设计强度的 60%以上进行：对于土质很差的场地，采用跳打法仍不能解决断桩问题，可采用控释时间的办法来进行，即在邻桩混凝土终凝前，必须将其影响范围内的桩全部施工完毕。认真控制拔管速度，一般以 1.2 1.5m/min 为宜，在土质较差场地，更应放慢拔管速度，按设计要求严格控制粗骨料粒径。采用局部反插法和复打法，复打深度必须超过断桩区 1.0m。一、钻孔过程中出现的施工质量问题与防治措施 1、护筒冒水 护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 10/19 防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持 1.0-1.5m 的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。2、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与护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注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，保持护筒内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。为预防孔壁坍塌，我们采用了维持护筒水位简外水位高出1.3-1.4 米，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆的和比重。4、为保证施工质量，水下混凝土的配合比选用要比设计强度高 20%左右，坍塌度宜采用 18-22 厘米。5、缩颈 缩颈即孔径小于设计孔径。筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 11/19 造成原因：塑性土膨胀。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，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。6、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。7、桩底沉渣量过多 造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆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。筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 12/19 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，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重与沉渣厚度均符合规范要求。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。水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题与防治措施 钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题 1、导管接送严重漏水，发生这种故障的后果非常严重，进水，使混凝土形成松散层次或囊体，出现浮浆夹层造成断桩，严重影响混凝土质量，导致废桩重做。2、导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成导管的堵塞，导致浇注中断，若重新灌注浇注时，则混凝土内存在浮浆夹层，造成断桩。3、护筒外壁冒水，引起地基下沉，护筒倾斜和位移，使桩孔偏斜，无法施工。4、孔壁坍塌。施工中发生孔壁坍塌，往往都有前兆。有时是排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下隆，这都是塌孔的迹筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 13/19 象。如果上述问题出现，势必增加工程投资，又拖延工期，工程质量也很难达到预期的目标。5、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；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内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。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。6.断桩（一）、形成原因 1)在钻孔灌注桩施工中，由于操作失误，设备不良与水文地质条件等的影响，极容易发生断桩现象，造成重大工程事故。因此，找出失误原因，防微杜渐是施工人员必须解决的重大课题。一般而言，常见的断桩形式有以下四种：2)混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土软件充填。原因是，由于导管下距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 14/19 混凝土不凝固。3)桩身中段出现混凝土不凝体。原因是受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入使混凝土水灰比增大。4)桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开。原因是由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣。5)桩身出现空洞体。原因是未采用“回顶”法灌注，而是采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段产生疏松、空洞现象。(二)、形成断桩原因分析 断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故与时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面：(1)、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。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。(2)、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，以与灌注时间过长，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筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 15/19 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。(3)、卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料(有的机械配料不与时校核)随意性大，责任心差，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。所以严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。(4)、坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有甚者分包或转包，施工者谈不上有什么经验，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例，较为严重。而且位置深、难处理，是导致工期无限延期与经济上大量浪费的重要因素之一。(5)、另外，导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工作，这对保证桩基的质量很重要。断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故与时采取补救措施。此外还有些原因会引起断桩：一是灌注混凝土过程中，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。特别是钻孔灌注筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 16/19 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。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。二是在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以与灌注时间过长，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。三是卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料(有的机械配料不与时校核)随意性大，责任心差，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间过长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管，都会导致卡管事故，造成断桩。所以严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。四是坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有甚者分包或转包，施工者谈不上有什么经验，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例，较为严重。而且位置深、难处理，是导致工期无限延期与经济上大量浪费的重要因素之一。五是导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此应认真对待灌注前的准备工筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 17/19 作，这对保证桩基的质量很重要。(三)、断桩的预防 对断桩的预防，笔者认为，是完全应该做得到的，而且，也是能够做得好的。桩孔成孔后，必须认真清孔。一般是采用冲洗液冲孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定。冲孔后要与时灌注混凝土，避免孔底沉渣。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔与首次灌注孔段的混凝土需要量。特别要注意到基岩中的孔径扩展情况，避免首次灌注量不足。首次混凝土灌注量要满足把导管下端埋设.米以上的要求。首次灌注时，起始部分或第斗投料需采用水泥砂浆，并尽量做到一次性灌入孔内。灌注导管口径下限应控制在毫米以上。导管下端应尽量光滑。其连接处要加放“O”形密封圈，防止冲洗液浸入。导管使用前要进行清洗，除掉污垢与残渣。导管下端距孔底宜为.米。导管内水泥隔水塞应加放橡皮板，以增强隔水效果。混凝土配合比应合理，应严格控制其塌落度（一般控制在厘米为宜）。理论上混凝土塌落度在 18 时最佳。在改变水泥标号、品种与生产厂家时，必须先做好配合比试验，按配合比控制质量。采用从导管内灌入的“回顶”法进行灌注。准备灌注的混凝土要足量，在灌注过程中应避免停水、停电。绑扎水泥隔水塞的铁丝，应分首次灌注量多少选取其规格，严防折断。筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边和调原框牢好多已好刚度原用处上交连竖界暗?在?上?会?用?件搭?不?用?件搭?桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理 18/19 根据导管内外混凝土的上升高度，合理掌握导管的拆卸长度，在正常情况下应保持导管下端被埋米，切勿起拔过多。在灌注混凝土过程中，要定时测量导管内外混凝土的深度，并绘制曲线，以监视断桩是否出现。在正常情况下，导管内外混凝土界面的距离是开始大，然后逐渐缩小，最后重合。若发现管内外混凝土灌注曲线距离拉大，并且导管外混凝土曲线变平，而管内混凝土曲线变陡，则是断桩预兆，应查明原因，尽快处理。断桩的处理:断桩处理的几种方法 (1)原位复桩。对在施工过程中与时发现和超声波检测出的断桩，采用彻底清理后，在原位重新浇筑一根新桩，做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高，可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。(2)接桩。如 K7954.5 小桥 0#-6 桩，在灌注过程中发生导管焊口破裂，裂缝长 30cm，宽 0.5cm。设计桩长为 26m，当时水下混凝土已灌注 17m，为确保工程质量，停止混凝土的浇筑并提前拔出导管。确定接桩方案，首先对桩进行声测确定好混凝土的部位；其次，根据设计提供的地质资料表明桩顶以下 10m均为粘土层，确定井点降水-开挖-20#素混凝土进行护壁，护壁内用 12 的钢筋箍圈以 20cm间距进行加固，护壁间连接筋用 12 钢筋以 20cm间距布置。第三，挖至合格数处利用人工凿毛，按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。(3)桩芯凿井法。这种方法说起来容易做起来难，即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为 80cm的井，深度至少超过缺陷部位，筋偏位原因分析框架柱剪力墙的模板支撑系统刚度不偏足在浇筑原砼过程中不产生歪斜造原刚度成个别架构件连同竖原向钢单刚倾或单刚移梁单刚节点刚度置准刚度确垂刚度直竖原样会现刚度象竖内密刚度集被刚度挤时各刚度受冲击而出规则下竖料将一边绑扎箍没搭设脚手接攀边刚度中不产生歪脚扶接攀的已好刚度原个上架构件连上竖部独钢立成主骨扭曲给原刚度边增加防治措施前宜扭楼面预框埋已好刚度原接攀径框径接攀同原浇头作为连间板距大于在并使造与造有原框牢固使同竖起到顶原反拉边