桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防治与处理实践

吴迪

摘 要：在我国建设工程中，经常需要应用桥梁钻孔灌注桩施工技术，在应用的过程中，需要针对桥梁钻孔灌注桩常见的质量缺陷问题，找到防治与处理的措施，要保证钻孔与灌注的质量，这样才能保证建设工程的施工质量以及安全。本文结合工程实例对桥梁钻孔灌注桩质量缺陷的防止与处理实践进行了介绍，希望对相关施工单位提供一定帮助，在今后的施工中，提高施工人员的质量意识，避免由于疏忽或者失误而导致较多质量问题的出现。

关键词：桥梁 钻孔灌注桩 质量缺陷 防治 处理

灌注桩是建设工程中比较基础的桩类型，在应用灌注桩施工技术时，有着较多的优点，其施工工艺比较简单，而且在施工中产生的噪音比较小，有着较广的适用范围，在不同的地质条件下都可以应用这项技术。在樁基工程中，如果采用的施工工艺不够合理，施工人员技术水平降低，则会出现桥梁钻孔灌注桩质量缺陷，在防治与处理的过程中，一定要结合质量问题出现的原因找到应对措施，避免桩基出现断桩等质量问题，要做好监理工作，这样才能保证施工项目以及各个环节施工质量达标。

一、工程概况

某高速公路主线桥桥台基础采用钻孔灌注桩设计，设计桩长25m，直径1.2m，底部10m深为中砂砾层，钻孔灌注桩完成后，在进行桩基小应变检测时发现0#―桩在桩长15～16.5m处无桩长反应，根据小应变波形图判断，确定该桩为短桩或断桩。经对该桩钻孔钻杆的长度以及孔深的检测和灌注砼时埋设导管长度的原始记录进行分析后发现，该桩实际施工长度已达到21m，不可能为短桩，应是断桩，至于断层以下桩长无检测应变波的反映，只能是断层比较严重。根据该桩所断位置接近桩底，已经超过零弯矩点以下的特点，决定使用压浆补强法进行处理。

二、补强处理过程

1、施工前准备工作

在应用桥梁钻孔灌注桩施工技术前，首先要做好准备工作，要对施工的材料进行质检，还要对施工的设备进行性能检查，避免在使用的过程中由于故障而影响施工的进度。只有做好施工准备工作，才能保证钻孔灌注的效果，施工人员需要做好现场考察工作，要避免出现施工场地不平整而影响灌注效果的问题，一定要做好清理工作，还要避免桩头遮挡其他施工项目，要在桩头搭设悬空的工作平台，这样才能保证钻孔的效果。

2、钻孔取芯的验证与检查

在钻孔取芯的过程中，需要做好检查工作，在利用钻机这一设备时，需要做好校正工作，保证钻机主轴的垂直度达标，如果钻机主轴的垂直度无法得到保证，则在钻孔的过程中，会导致孔洞偏移，钻孔斜到桩壁以外的情况发生，这影响了后续工序的正常进行。在钻孔取芯时，还要做好调查与记录工作，对芯样的变化情况进行观察。在本文的工程案例中，钻孔取芯在18m以上的位置比较完整，但是在16m以下的位置处，芯样存在不成形的问题，而且存在夹泥问题，很多砂浆存在较多的孔洞，很多都属于粗砂，这说明施工人员没有做好材料的制备工作，钻孔的深度达到了设计要求，但是操作的方法存在不恰当问题，说明，在钻孔灌注桩施工中，断桩现象比较严重，桩底的混凝土并不成型。

3、孔底清淤

根据上述钻孔取芯结果，表明桩底淤积了中粗砂，决定采取清空桩底淤积中粗砂后灌注高标号水泥浆进行置换处理。但是采用7cm的钻杆要将桩底约3.52m3的中粗砂清空是有很大难度的，尤其在中粗砂地质中钻进很容易发生埋钻事故，因此，要加大清孔频度。

为了防止埋钻事故的发生，根据清孔经验，先将钻头下到16.5m处不停地清孔，约半小时后有大量的中粗砂沿钻杆和孔壁陆续泛出。同时结合施工规范，根据清孔工作量准备足量纯碱（Na2CO3）和聚乙烯。纯碱的作用可使PH值加大，使土颗粒分散，使粘粒表面负电荷增加，为粘土吸收外界的正离子颗粒提供了条件，增加水化膜厚度，提高泥浆的胶体率和稳定性，降低失水量；聚乙烯的作用是提高泥浆的使用性能。用纯碱、聚乙烯加少量黄土配制成的泥浆用手抓粘而有滴的感觉，即可开始清孔。

在清孔过程中要安排专人对泛砂不停地进行排除清理，根据清出的中粗砂的总量统计，在清孔6小时后基本排尽了孔底3.5m3的中粗砂，之后孔口周壁泛砂已很少，且从孔口涌出大量呈白色的、和清孔时配制的泥浆几乎一样的泥浆，这就可以判定孔底基本排尽中粗砂。为了防止孔底周壁中粗砂的涌入，在压浆前不能停止清孔。

4、压浆处理

为了保证压浆能一次性成功，应先计算压浆所需的525#水泥用量。在配制水泥浆时，尽可能按高标号配制，但水泥浆过稠会导致压注困难，通过多次配制压注实验，最后确定水泥浆配制比例为1∶1。刚开始压注时，将钻头埋设到桩底24.5m处，在压注过程中，特别要注意对孔口壁的封闭，不能让水泥浆外溢，只能有少许泥浆甚至清水流淌出来，直到无法压注为止。随后打开封闭的孔口壁，这时候如孔口壁处突然冒出大量水泥浆，与注入的配制水泥浆基本一致，补注水泥浆即可停止。为防止在15m处有新的断层或蜂窝现象产生，应将钻头定位于15～16.5m处进行二次补浆，直到压注不动为止，然后慢慢提钻并不断压浆到桩顶。经过2.2小时压注，压力达到2.5MPa，共用去约2.3m3的水泥浆。

配制水泥浆时留下试件取样，28天试件强度达到32.5MPa，超过桩体原设计强度。注浆主要是通过挤密填充补强来保证桩体底部质量。为了减少因水泥浆收缩而产生孔隙，可以在配制水泥浆时适当加入膨胀剂（按1∶10000比例）。

5、二次取芯验证

压注水泥浆属地下隐蔽工程，具体效果如何，只能通过再次取芯检测。为了减少二次取芯的难度和费用，待水泥浆终凝后12小时即在原孔位取芯验证。二次取芯验证的孔位确定要根据具体情况而定，二次取芯同样要注意钻杆的垂直度及15～16.5m处的芯样质量。经过观测，从桩顶到桩底25m处的芯样都完好密实。待该桩底压浆强度成型后，再次安排对该桩进行小应变检测，检测表明桩长25.0m，且被判为质量较好的A类桩。为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，抽动导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大。

三、结语

钻孔灌注桩是建设工程中经常使用的技术，也是灌注成桩中比较关键的工序之一，在灌注的过程中，施工单位需要做好明确的分工，要保证施工人员各司其职，还要保证施工人员做好配合工作，工程管理人员要统一指挥与安排工作，要保证施工的连续性，还要了解混凝土等材料的特性，保证灌注的效果。在施工的过程中，有时会出现断桩、坍孔等质量缺陷问题，在治理的过程中，有着一定难度，工程监理人员一定要做好施工各个环节的监理工作，降低返修的概率，要针对桥梁钻孔灌注桩质量缺陷问题，找到防治与处理的措施，这样才能提高工程的整体质量。

参考文献：

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