钻孔灌注桩施工质量缺陷的预防与处理

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1、 .南 阳 理 工 学 院本科生毕业论文学 院： 土木工程学院 专 业：土木工程（道路与桥梁工程方向）学 生： 高文光 指导 书庆 完成日期 2013 年 5 月35 / 45理工学院本科生毕业论文钻孔灌注桩施工质量缺陷的预防与处理Prevention and Treatment of Quality Defects in the Construction of Borehole Cast-in-place Pile 总计：毕业论文 35 页表 格： 0 个 插 图： 7 幅南 阳 理 工 学 院 本 科 毕 业 论 文钻孔灌注桩施工质量缺陷的预防与处理Prevention and Treat

2、ment of Quality Defects in the Construction of Borehole Cast-in-place Pile学 院： 土木工程学院 专 业： 土木工程（道路与桥梁工程方向） 学 生 姓 名：高文光 学 号：145109031 指 导 教 师（职称）： 书庆（讲师） 评 阅 教 师： 楠 完 成 日 期： 2013年5月 理工学院Nanyang Institute of Technology钻孔灌注桩施工质量缺陷的预防与处理土木工程（道路与桥梁工程方向）专业高文光摘要：在而今的土木行业里，混凝土钻孔灌注桩因为具有施工容易、成本低廉、有广泛适用性等特点，其成

3、为建筑业最常用的的一种桩基形式。但钻孔灌注桩属隐蔽工程，桩的形成过程是在视线不与的地下，同时加上钻孔灌注桩施工的工艺复杂、工序繁多、施工人员素质参差不齐与施工设备先进程度不同等因素，桩基容易出现质量缺陷。工程中表现为缩颈、扩径、孔壁塌落、孔底沉淤、蜂窝、夹泥、断桩、短桩、夹泥、离析等质量缺陷，导致桩基承载力的下降，影响到工程结构的安全。对于已经出现了质量缺陷的桩基，常用的桩基处理方法有：断桩接桩法、注浆法、补(加)桩法等。针对不同的质量缺陷桩，应先分析缺陷成因，然后因地制宜，采取合理的方法进行预防与处理。关键字：钻孔灌注桩；质量缺陷；质量控制；缺陷预防；缺陷处理Prevention and T

4、reatment of Quality Defects in the Construction ofBorehole Cast-in-place PileCivil Engineering (The Direction of Highway and Bridge)GAOWen-guangAbstract:In the present civilindustry,Borehole cast-in-place pilebecause of easy construction, low cost and wide applicability etc, has been the most common

5、 form of a pile foundation in the construction industry. But the bored cast-in-place pile is hidden works, the formation process of pile is in sight of the underground, and the process of the construction of bored cast-in-place piles is complex, uneven process is various, the quality of the construc

6、tion workers and construction equipment advanced degree of different factors, easy to appear quality defect of pile foundation. Project performance for necking, expanding, hole wall collapse, hole bottom settlings, honeycomb, mud, broken pile, short pile, mud, segregation and other defects, leads to

7、 a decrease of the bearing capacity of pile foundation, affect the safety of engineering structures. For the pile foundation quality whose defects have appeared, pile foundation treatment methods are commonly used: broken pile method, grouting method, grouting pile after pile (add) method. According

8、 to the different quality defect of pile, we should first analyze the causes of defects, and then suit ones measures to local conditions and take reasonable measures for prevention and treatment.Key words:borehole cast-in-place piles; quality defects; quality control; defect prevention; defects in p

9、rocessing目录1 前言11.1 选题背景11.2研究目的和意义12 钻孔灌注桩施工工艺和质量控制32.1 钻孔灌注桩施工前的准备工作32.1.1 施工准备32.1.2 钻孔机的安装与定位32.1.3 埋设护筒32.2 钻孔灌注桩施工工艺32.3 钻孔灌注桩施工质量控制42.3.1 准备阶段42.3.2 钻孔阶段42.3.3 泥浆制备42.3.4 清孔阶段62.3.5 钢筋施工62.3.6 钢筋笼安装须知72.3.7 灌注混凝土须知83 钻孔灌注桩常见的施工质量缺陷与其原因分析93.1 钻孔垂直度的偏斜93.2 塌孔与缩径93.3 无套管施工法中孔壁坍塌93.4 钢筋笼上浮103.5 导

10、管堵塞103.6 导管进水103.7 桩底沉渣量太多113.8 断桩113.9 灌短桩头与桩头质量控制134 钻孔灌注桩的施工质量缺陷的预防与处理144.1 钻孔偏斜144.2 塌孔与缩径154.3 钢筋笼上浮154.4 导管堵塞164.5 导管进水174.6 桩底沉渣量过多174.7 断桩184.7.1 采取的预防措施184.7.2 处治措施194.8 桩身夹泥断桩194.9 短桩头194.10 水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题204.11 混凝土灌注过程因故中断的处理225 钻孔灌注桩质量缺陷的处理对策235.1 缺陷桩的处理方法235.1.1 压入水泥浆补强235.1.2 原位复桩23

11、5.1.3 接桩245.1.4 桩芯凿井法245.1.5 补送结合法245.1.6 纠偏法245.1.7 扩大承台法245.2 防止桩基工程事故发生的治本措施245.2.1 建立和充实桩基质量管理和咨询队伍255.2.2 建立必要的规章制度255.2.3 制定地区性的统一的技术规定255.2.4 加强对桩基工程设计质量的监督265.2.5 强化和完善对桩基工程施工质量的监督266 工程实例276.1 工程概况276.2 桩基质量缺陷的预防控制276.2.1 钻孔钻注桩的施工276.2.2 桩端后压浆286.3 存在质量缺陷的桩的处理297 结论和展望337.1 结论337.2 展望33参考文献

12、：34致351 前言1.1 选题背景灌注桩是指在工地现场通过机器钻孔、钢管挤土或者人工挖掘等方法在地基土中形成桩孔，并把钢筋笼放进孔中，然后灌注水泥混凝土而做成的桩基，灌注桩按照灌注成桩方式的不同又可分为钻孔灌注桩、沉管灌注桩以与挖孔灌注桩等几种。钻孔灌注桩就是按成桩方式不同而定义的最常见的一种桩型。早在20世纪20-30年代西方先进国家就出现了很多的沉管灌注混凝土桩。30年代在我国的修建的一些高层建筑的基础也采用过沉管灌注混凝土桩。伴随着大型先进钻孔机械的飞速发展，钻孔灌注桩应运而生。到了20世纪50-60年代，我国的铁路和公路行业的桥梁就开始广泛采用钻孔灌注桩了。 进入新世纪以来，伴随着我

13、国土木工程建设事业的迅速发展,在大型重型工程（如高层建筑，高速公路、铁路桥梁等）广泛采用桩基础,其已成为我国土木工程建设中极为重要的基础形式,而在全部桩基类型中,灌注桩使用的最为广泛，再细言之，工程中应用最多的就是钻孔灌注桩。1.2 研究目的和意义在而今的交通土建行业中,钻孔灌注桩作为一种常见的基础形式，以其适应性强、施工操作简单、设备投入不大等特点,被广泛地应用于公路、铁路桥梁与其他大型建筑基础。灌注桩原本就是隐蔽工程,加上影响灌注桩施工质量的因素较多，所以对其施工过程每一环节都必须严格要求,对各种影响因素必须详细考虑，如地质因素、钻孔方法、护壁泥浆、混凝土的配制、灌注方式等。若施工时稍微马

14、虎大意或者施工方法不当，就很有可能给灌注桩造成质量事故，小到塌孔缩颈、扩径，大到断桩报废，浪费工程材料，浪费人工机械，甚至影响工期，并对整个工程质量产生消极的影响。由于钻孔灌注桩本身的施工过程与地质条件的不同，桩基施工质量缺陷屡见不鲜。灌注桩基础作为建筑构造物基础的实体，施工一般都是在地面以下，但它的最终目标还是为地面以上部分服务的，最终目标是为确保整个工程的安全性经济性。而应用最多的钻孔灌注桩作为一种重要的基础形式，常见于高层，动荷载大，承载力高的建筑物中,同时加上其具有噪音小、震动微、无挤土、对周边环境以与周围建筑物影响轻微、能钻过各种各样的地层并形成相对较高大的单桩承载力，所以它可以适应

15、各种地质情况和不同规模建筑物。采用这种施工方法，可以变地下作业为地上施工，从而使施工简易化，也缩短了工期，降低了工程造价，并且它所需要施工机械设备简单，操作简易，因此在公路铁路桥梁、房屋、水工建筑物等工程中得到广泛推广和采用，在而今的桩基里占用很重要的地位。随着社会经济不断发展的需求，钻孔灌注桩的桩长和桩径被一次又一次刷新，单桩承载力值也越来越高，使得单柱单桩能够单独进行设计。但限于钻孔灌注桩的施工过程大部分时间都是在水下进行的，且施工过程人无法目视监督，灌注成桩后也不能对其进行开挖验收，特别是长桩，由于钻入地下过深，要求更高，施工难度更甚，很容易出现质量缺陷。单桩的设计，对桩的质量要求严格，

16、如果出现质量缺陷，其加固处理难度更大，而且费用也更高。不单是单桩，对于桩基，如果出了差错，往往便会耗费很大的财力物力和大量时间去处理，这是对工程经济非常不利的，但钻孔灌注桩在施工过程中不可避免的往往会发生各种各样施工质量缺陷。对施工质量的控制，预防很重要，为了控制桩基的质量，必须要选择作业素质高的施工队伍，并且严格控制施工过程中的的各个环节。因为一旦施工中的任何一个环节出现纰漏，都可能给整个工程的质量和进度造成严重影响，给投资者造成很大经济损失和消极的社会影响。因此，桩基施工单位如何进行施工确保质量合格是形成工程项目实体，也是决定建筑产品质量的关键阶段，想提高桩基工程的质量，就必须严格的对施工

17、阶段的质量进行控制，积极研究桩基施工中的质量控制过程和方式，尽量做到事故提早预防，这样才能为整个工程的可靠质量打下坚实基础。2 钻孔灌注桩施工工艺和质量控制2.1 钻孔灌注桩施工前的准备工作钻孔灌注桩是一项工序繁杂、技术要求较高、工作量较大、并需在一个短时间连续完成（各工序之间要求停顿时间非常短）的地下或水下的隐蔽工程。施工单位在与建设单位签订合同，承受钻孔灌注桩桩基的施工任务之后，应组织项目技术和管理人员对设计的文件、图纸和资料进行研究，同时还要组织进行现场踏勘，清查桩基资料是否齐全、清晰、图纸本身与相互间有无错误和冲突等。同时结合设计文件的标准，综合考虑施工人员素质、机械设备、材料供应、工

18、程和水文地质、周边环境等因素，认真的做好施工组织设计,以保质、保量、按期使工程顺利竣工并交付使用。2.1.1 施工准备施工准备容有选择钻孔机械、钻具类型、场地布置等。钻机是钻孔灌注桩施工的主要设备，可根据地质情况不同和钻孔机的应用条件进行选择。2.1.2 钻孔机的安装与定位钻孔机安装的基础假如不稳定，施工中就容易产生钻孔机倾斜、桩身倾斜和桩身偏离钻孔圆心等隐患，因此在钻孔机安装时要求安装地基必须稳固。对比较松软和有坡度的地基，可先用推土机或装载机推平，然后垫上钢板或枕木进行加固。在施工前，一定要正确的安装钻孔机，找好设计桩的中心位置，对于搭设钻塔的钻孔机，首先利用钻孔机的动力与周围固定的地笼配

19、合，移动钻杆大致定位，然后用千斤顶将钻孔机架顶起，精确定位，使起重滑轮、钻头与护筒中心在一条铅垂线上，来确保钻机的垂直，钻机位置的偏差要保证在2cm。接着，用枕木垫平钻孔机横梁，并在塔顶拉上缆风绳固定钻机。2.1.3 埋设护筒对于钻孔阶段，其成败的关键是预防孔壁坍塌。当钻孔深度较大时，在地下水面线以下的孔壁土会在静水压力下会向钻孔孔坍塌，更有甚者发生流砂现象。钻孔如果可以保持比地下水面线高的水头，能增加孔的静水压力，可以防止坍孔。而护筒就有这个作用，护筒同时还有隔离地表水、保护孔口周边地面、固定桩孔方位和钻头导向的作用等。护筒制作的材料一般有木、钢、钢筋混凝土三类，护筒要求要坚固耐用、不漏水、

20、其径应比钻孔直径稍大（旋挖钻约大20cm，潜水钻、冲击钻约大40cm），每节长度大约为2-3m。2.2 钻孔灌注桩施工工艺对于钻孔灌注桩的施工工艺，由于所选护壁方式的不同，可分为泥浆护壁式和全套管施工法两类。限于本人所实习工地全部采用泥浆护壁式，所以以下主要说一下泥浆护壁方式施工。其施工工艺过程为：平整场地泥浆制备埋设护筒铺设工作平台安装钻机并定位钻进成孔清孔并检查成孔质量下放钢筋笼灌注水下混凝土拔出护筒检查桩基质量检测管注浆成桩。92.3 钻孔灌注桩施工质量控制对钻孔灌注桩施工质量控制必须贯穿整个成桩过程，从桩坐标、桩长、桩径，到孔底沉渣、终孔垂直度以与成桩材料质量等都要满足设计要求各项指标

21、。实验预留的混凝土试块强度也必须满足规要求，同时桩身要完整、匀质、连续、没有夹泥、断桩等缺陷，而且桩的极限承载力值也要满足规规定的验收指标等。2.3.1 准备阶段（1）施工人员事先要对施工地点地质水文情况、桩位、桩径、桩长等心里有数。（2）测量人员将4根直径40cm的钢管打入地基强风化层作为定位桩为桩位放样。（3）用吊装机械将钢围堰导向桩与定位桩分层联结固定结实，一定要让导向框位置准确。（4）插打钢护筒。钢护筒壁厚12mm，根据各墩所处的不同地质情况来确定护筒总长度，而且护筒下沉深度要穿过覆盖层。2.3.2 钻孔阶段（1）安装钻机，使钻头和钻孔中心重合，其水平位移与倾斜度偏差按规要求严格进行调

22、整。（2）钻孔前，确定相邻孔位上已灌注完成的桩的混凝土凝固且已达到一定强度时，方可开钻。（3）钻孔过程中，在黏土层，泥浆配制应适当少投泥土，让钻机自行造浆，而在砂土层要加大泥浆浓度护壁，钻进速度要保持和泥浆排出量相平衡。（4）钻孔遇到遇松散地层时，泥浆相对密度和稠度应合理的增大，最大程度的减轻浆液对孔壁的影响，而且也要降低转速和钻压来满足施工质量控制要求。（5）钻进过程要保持钻头牢固，勿让异物掉进井，定期检查钻头的磨损情况。（6）钻进过程注意留取渣样，每米取1组与以上，在距设计标高线1.0-1.5m围，每30cm取1组，每根桩渣样不应少于3组。12.3.3 泥浆制备工程实践证明泥浆制备是钻孔灌

23、注桩施工质量好坏的一个重要环节，必须严格把关，泥浆一般都采用的是自然造浆，必要时也可采取人工造浆。泥浆护壁式钻孔的泥浆一般由水、粘土和添加剂组成。其具有浮悬钻渣、冷却钻机钻头、润滑钻具、增大是否是否成桩施工准备放样定位清除障碍物埋设护筒钻机就位钻进成孔一次清孔泥浆外运吊放钢筋笼下导管二次清孔安放球胆测导管埋深水下混凝土灌注水中养护沉渣是否满足要求？提导管捞渣净化泥浆P1.15?挖设泥浆循环系统试块制作设备材料进场钢筋笼制作合格？钢筋笼存放处理泥浆抗压试验起拔护筒否是图2-1 钻孔灌注桩工艺流程图孔静水压力、并在孔壁上形成泥皮、隔断孔外渗流和防止坍孔的作用。泥浆的品质能的好坏，不单与现场管理人员

24、的经验与水平有关,关键是能否与时清理泥浆池里的沉淀杂物，若不配备专职得力人员，当排浆设备出现问题或者井废浆运输能力不足(有些时候是为降低成本而有意降低废浆排放速度)，那泥浆品质保证就无从谈起，有时更有甚者因泥浆池淤满导致沉淀物倒灌回孔，这样的话则施工质量必定受到很大影响。配置的钻孔泥浆和经过循环净化的泥浆，要根据钻孔方法不同和地层情况来选择泥浆稠度，泥浆稠度应随着地层不同和操作要求机动确定。如果泥浆太稀，则排渣能力会降低，护壁效果差；若泥浆太稠，会削弱钻头钻进效果，降低钻速。2.3.4 清孔阶段（1）清孔也是钻孔桩施工中决定成桩质量的重要步骤。清孔过程中尽量把沉渣全部清除，让混凝土和基岩完好接

25、合，来提高桩底承载力。（2）在终孔后，把钻头提至离孔底以上0.2-0.3m处，空转后再将残留在孔底的钻渣吸出，特殊情况下可投入适量纯碱以提高泥浆的比重和胶结能力，把沉渣排出孔外。（3）在钢筋笼下沉固定后，要再次复查钻孔孔深和孔底沉渣厚度等。假如沉渣超标，可用导管中附带的风管再次进行清孔，直到全部符合设计要求和工艺标准为止。（4）在清孔完毕以前，要将泥浆比重调整到规定围，来确保水下混凝土的灌注成功。2.3.5 钢筋施工（1） 基本要求：全部钢筋进场前一定要对其进行原材料的各项性能试验，不达标产品严禁进场与使用，也要复合钢筋出厂合格证与批号与进场材料是否一致，确认所进钢筋种类与所需符合，严禁在没有

26、设计人员许可下私自进行钢筋代换。钢筋的堆放务必保证不污染、不受腐蚀以与方便施工操作，预防钢筋受雨水等侵蚀给钢筋性能造成影响。钢筋加工场地应平整清洁，防止已经加工成型的钢筋变形和受腐蚀、污染，场地一般应用混凝土硬化。钢筋施工应让有经验的专业队伍进行施工，钢筋的施工严格按照规定施工操作规程操作且满足施工规和设计要求，所有施工人员必须持证上岗。钢筋对焊必须让有经验的专业人员操作，对焊时要先抽取对焊试件做好对焊试验，在各项性能指标均符合要求后方可大批加工，同时施工过程再进行抽样检测，以便监督检验施工质量。钢筋焊接与加工一定要满足规要求与设计要求，施工时不得损坏钢筋，以免影响钢筋受力。（2）桩基钢筋笼：

27、每根桩基的钢筋笼一般都采用现场地面上一次性绑扎成型方式，依据设计要求，钢筋笼在全桩长主钢筋采用闪光对焊焊接接头，达到设计需要的钢筋长度；笼身外螺旋箍筋采用梅花型点焊方式与主筋连接，剩下的为绑扎；加强筋构造筋采用焊接形式与主筋相连，采用焊接法形成闭合圈，闭合圈的搭接焊，焊缝长双面焊12cm，单面焊为24cm，接桩主筋的搭接长度为不少于80cm，双面焊缝，焊缝长度不短于60cm，确保钢筋笼整体刚性要求，钢筋对焊抽样进行检查试验，保证满足规与设计要求。1加工成型钢筋笼一定要平整摆放，防止变形和钢筋脱焊，绑扎完成的钢筋笼在桩灌注前一定要会同设计和监理等有关部门进行检查验收，并填写验收记录备案。不合格钢

28、筋笼严禁下井。桩基钢筋笼施工允许的偏差与保护层厚度，要符合设计要求和规规定，钢筋操作必须严格按照操作规程施工。2.3.6 钢筋笼安装须知（1）钢筋笼制作时，主筋的连接，桩身纵向受力钢筋的接头应选在桩身受力较小处，接头位置应该相互错开，同一接头连接区段围钢筋接头不得超过钢筋总数量的50%，主筋与箍筋应梅花型点焊。（2）钢筋笼吊装时应整体吊装，且不得碰伤孔壁。钢筋笼吊放之前，必须清除孔底沉渣，钻孔底沉渣厚度20cm。钢筋笼被吊放到设计位置时，要检测其水平位置和高程确认其达到设计要求，检测若合格，应马上固定钢筋笼，钢筋笼入孔后开始，到浇筑混凝土完毕的时间不大于首批混凝土的初凝时间。1（3）钢筋笼在制

29、作、运输、吊装过程中必须采用相关措施防止钢筋笼发生形变。（4）在钢筋笼上有预埋钢筋的地方应用聚乙烯泡沫板覆盖预埋件，这样方便需要时与时凿出预埋件。（5）对于骨架存放与运输，在存放时，每个加劲筋与地面接触处都垫上等高的方木，防止粘上泥土。每组骨架的各节段要列好顺序，当使用时方便按顺序装车运输。在骨架每个节段上都应挂上标志牌，写清楚墩号、桩号、节号等，特别是定位钢筋骨架，由于护筒顶面标高不一样，其长度也有差别，所以更应标写清楚。若钢筋骨架没有挂标志牌，则不能混杂存放，以免搞错，造成质量事故；存放骨架还要注意防雨雪。总而言之，骨架的运输要求不管采用什么方法运输，都不得使骨架产生形变。钢筋骨架的运输一

30、般有两种形式：一种是有围堰平台的，用平车可直接运入；还有一种在水上平台，先用平车转运到船上，再到施工现场。运输工具一般为带托架的平车，当骨架长度不大于6m时，可用两辆平车来运送，当长度大于6m时，需在平车上加托架。钢筋骨架装车时要保证每个加劲筋处均设有支承点，且各支承点高度都相等，保证其结构形状不变。运输中要防止标志牌被刮掉，方便以后校对检验。在场运输时，有时候会受地形或者运输工具的制约，所以也可用人工抬运，在抬运时要在若干加劲筋处尽量靠近骨架中心处插入抬棍，各棍受力应均衡。2.3.7 灌注混凝土须知（1）灌注用的混凝土坍落度在16-22cm，粗骨料粒径不大于40mm。（2）混凝土灌注在二次清

31、孔完毕后半小时进行。（3）导管联结要平直，密封可靠，导管下口、一般离孔底30-50cm。（4）初灌量必须保证导管底部埋入混凝土中不小于50cm，且必须是连续灌注，不可间断。（5）在灌注混凝土时，导管底部埋于混凝土中深度一般在2-6m之间，也不要埋的太深。（6）每次拆卸导管前都要用测绳测量导管口至混凝土面高度，然后计算出导管埋深，之后才能拆卸。113 钻孔灌注桩常见的施工质量缺陷与其原因分析3.1 钻孔垂直度的偏斜造成钻孔偏斜的主要原因有：（1）场地地面不平整和密实度达不到，导致钻机安装不平整，或钻进过程发生了不均匀沉降，造成钻孔偏斜。（2）钻杆发生了弯曲，或者钻杆接头间隙有点大，使得钻孔偏斜。

32、（3）钻头的翼板磨损不一致，或钻头受力不平衡，导致了偏离设计钻进方向。（4）钻进过程中碰到软硬土层界面或倾斜岩面，钻压过高使钻头受力不平衡，使得偏离了钻进方向。3.2 塌孔与缩径塌孔与缩径产生原因大致相同，一般有：（1）地层情况复杂、钻速太快、护壁泥浆性能差、成孔后空置时间太长没有灌注混凝土等原因所导致。（2）施工单位组织施工时没有重视，分包或转包了工程，施工者缺乏经验。（3）在灌注过程时，井壁发生严重坍塌或者出现流砂、软塑状土等导致类泥沙塌落。（4）在钻孔时，由于钻锥磨损或焊补不与时，或在地层中遇到膨胀类的软土、粘土、泥岩等，也易发生缩径现象。3.3 无套管施工法中孔壁坍塌无套管钻孔灌注桩施

33、工过程中因为土壤的持力层出现变化等原因，可能会出现漏水、漏浆等情况而导致孔壁坍塌的质量事故。因此在钻进过程中，若发现排出的泥浆中不断冒气泡，或泥浆突然漏失，则说明有孔壁坍陷情况。一般造成施工事故的原因主要有： （1）护筒的长度短，或护筒产生了变形； （2）地下水位承压力较高；（3）保持的水头压力低；（4）在砾石层等处有渗流水或没水，孔中发生了跑水现象； （5）泥浆的容重与浓度低； （6）钻速过快，孔壁没来的与形成泥膜； （7）钻孔机械的机械力振动剧烈，使得护筒与土层之间的粘着力减弱；（8）下钢筋时，碰到了孔壁，破坏了泥膜和孔壁； 3.4 钢筋笼上浮导致钢筋笼上浮的原因一般有：(1)混凝土初凝和

34、终凝时间过短，孔混凝土结块太早，当从导管往下灌注的混凝土面升到钢筋笼底时，继续灌注的混凝土结块托起了钢筋笼。(2)清孔时孔泥浆里悬浮的砂粒过多，混凝土灌注过程中这些砂粒回沉在混凝土表面，形成相对密实的砂层，并随孔混凝土面的逐渐抬升，当砂层与钢筋笼底部再继续抬升时便托起钢筋笼。(3)混凝土灌注至钢筋笼底部时，混凝土密度有点大，且灌注速度过快，使得钢筋笼上浮。(4)钢筋笼孔口没有固定牢靠。3.5 导管堵塞导致灌注混凝土出现堵管现象主要原因有：（1）导管变形，影响隔水塞通过。（2）制作或使用的隔水塞或隔水的皮球不符合要求：直径过大，隔水塞下不到水面，卡住了导管；直径太小, 灌注混凝土发生了离析, 粗

35、骨料挤压在隔水塞和导管壁之间。（3）刚开始灌注时因导管下端离孔底距离太小，混凝土灌注过快导致流动不畅而出现堵管。（4）灌注时没有与时拆卸导管，造成导管埋置过深，导管混凝土压力太大使得管混凝土与管壁挤压太密实不能下落而堵管。（5）灌注用的混凝土离析太严重，或灌注过程中导管出现漏水，管水太多，使得混凝土受水冲洗发生离析，粗骨料堆积在一起而堵管。（6）拌合混凝土坍落度过小，稠度过大，其流动性差，与管壁接触有较大的摩阻力而导致堵管。（7）混凝土混合料中夹有粒径较大的集料，其卡在导管中间而导致堵管。（8）灌注持续时间过长，两次灌注之间持续时间过长，使得表层混凝土过了初凝时间出现硬化。3.6 导管进水导致

36、导管进水的主要原因有：（1）灌注开始时首批混凝土量不足，没有埋住导管或埋深不够，或导管底口离孔底的间距太大，首批混凝土灌注后，埋设导管深度不够，使得泥水从导管底口涌入。 （2）灌注过程中拔导管时提升速度过快，使得导管拔脱，也有可能是测探失误，导管底口被拔出到了混凝土面上，导管灌入泥水。（3）导管接头连接不密实，两个接头间橡皮垫被导管高压气囊挤的产生位移，也有可能是焊缝出现破裂，水从接口或焊缝中渗入。 3.7 桩底沉渣量太多钻孔灌注桩在终孔后孔底沉淀有很厚的泥砂，或是孔壁土坍落下孔底，导致桩孔深度变浅。主要产生原因有：钢筋笼下井时，碰到了孔壁，孔壁泥土掉落到孔底，或是两次灌注时间间隔过长，泥浆沉

37、淀过多。3.8 断桩断桩是钻孔灌注桩在灌注混凝土的时候，泥浆或砂砾掺入水泥混凝土，把原本完整的混凝土隔成上下两段，使得混凝土变质或截面积受损，使得桩基满足不了设计的受力要求。常见的断桩一般有四种形式：（1）混凝土桩体与基岩之间连接不牢靠。由于导管下口离孔底过远或混凝土被泥水稀释，使得混凝土不凝固而出现断桩现象。（2）桩身中段含有混凝土不凝体。（3）桩身中区域含有大量泥浆砂砾，混凝土桩被上下隔开。（4）因没有采用“回顶”法灌注，而是直接从孔口倾倒的方式灌注混凝土，混凝土发生离析，造成桩体凝固后不密实，某些区段产生疏松、空洞现象。8断桩是非常严重的质量缺陷，对于可能造成断桩的因素，一定要在施工开始

38、前就彻底清除隐患，与此同时还应准备相应的对策，预防事故的发生，但是一旦发生事故要与时采取相应的措施。断桩产生的原因主要有：（1）混凝土在灌注过程中，测定灌注混凝土表面标高时出现差错，使得导管埋深过小，而出现拔脱导管现象形成夹层断桩；因为计算失误，导管长度有点短，底口与孔底距离太大，首批灌注的混凝土没有埋住导管底部，导致断桩。尤其是灌注桩后期，泥浆中混合的坍土层容易被误认为混凝土表面。所以，施工一定要严格按照规程采用规定的测量锤测量孔混凝土表面高度，并认真检查，确保提升导管不出现差错。提拔导管时，断不可盲目拔升，把导管提拔过多，造成导管下口拔出混凝土面，也不能让导管口处于泥浆层，导致断桩，一般情

39、况下要确保导管下口在混凝土中的埋深在2-7米。在灌注过程中，必须时刻把导管底口深深的埋在混凝土中，一旦发现导管上提明显过多，应立刻将导管插到混凝土中，采用抽水泵机设备，把导管中的水抽去后，再继续灌注混凝土；然而如若导管下口埋置深度过深，可能会无法提起导管或强制将导管拔断，也会造成断桩结果。要保证机械和电力正常运行和供应，确保施工连续进行，这样就不会出现井中水位突然下降等因素造成断桩，所以应细心进行灌注前的准备工作，这对确保桩基的质量极为重要。（2）运输或等待的时间太长使得混凝土出现离析，灌注前又没进行二次搅拌，灌注时容易出现大量骨料卡在导管，不得不提升导管进行振动处理，导致断桩。（3）在灌注时

40、，导管下口的埋置深度是一个很重要的施工指标。若埋置过深，加上灌注时间过长，会使得孔混凝土压力过大导致已灌注的混凝土流动性降低，漏斗混凝土不能下落，从而加大了混凝土与导管壁的摩擦力，在提升时连接螺栓易拉断，导管容易破裂而导致断桩。（4）卡管现象也是出现断桩的一个重要原因，因为混凝土坍落度过小，或者集料粒径过大，导管口径较小，在灌注过程中容易堵塞导管，如若在混凝土初凝前没有疏通好，则就得提起导管，导致断桩。而且人工配料随意性大，有些机械配料计量不精确，加上某些工作人员责任心不强，混凝土配合比在配置过程中往往易产生较大的误差，使得坍落度出现大的波动、不稳定。加上因为水泥结块或者在冬季施工时因集料含水

41、量太大而容易被冻成块，搅拌时没有采取措施把结块弄开，使得结块卡在导管，如若在混凝土初凝前没有疏通，也会造成造成断桩。坍落度过大时会导致混凝土离析，使粗骨料相互挤压堵住导管，同时混凝土的坍落度过小或灌注时间太长，都会在一定程度上加大混凝土下落阻力而阻塞导管，出现卡管事故，导致断桩。因此必须严格把关混凝土配合比，其砂率要适当大于普通配合比砂率以加大混凝土和易性，而且最好使用机械化施工尽量压缩混凝土运输和灌注的时间，是规避此类断桩的重要方法。 同时，在提拔导管时切忌被钢筋笼卡住，假如在混凝土初凝前无法提起导管，则会使得混凝土灌注中断，继而导致断桩。（5）混凝土在灌注过程中孔壁发生坍孔，无法清理，或在

42、清孔时使用的吸泥机清理不干净，会使得灌注中断形成断桩。塌孔原因有以下几点：若场地工程地质情况较复杂，施工单位在组织施工时也不够重视，施工者缺乏施工经验，在钻孔过程中没有注意地质变化，没有随变化调整泥浆比重与钻速度，很容易导致护壁不牢靠出现塌孔。清孔必须严格按规要求进行，在灌注前一定要对孔底沉渣层厚度进行一次测定并复核，泥沙回沉厚度不得超过规定。等到清孔完成后应立即灌注混凝土，灌注混凝土的时间尽量不要拖延太长。在下钢筋笼时最好使其垂直下放，防止钢筋笼在下放时触碰到泥浆护壁层造成在混凝土灌注时出现塌孔现象。同时在灌注时，井壁发生坍塌或出现流砂、软塑状土等都会酿成类泥沙性断桩，此类现象在工程的断桩中

43、占有很大的比重，并且这类断桩由于位置深难以处理，是导致工期延长和造价抬升的重要因素。（6）导管在进场后要立刻做密水性试验，导管无砂眼和法兰盘处密封不严密会使得导管进水，致使导管压力小于导管外压力，出现导管接口渗漏，泥浆渗入导管，在混凝土出现夹层，在灌注时混凝土没有下落致使断桩。在灌注混凝土时，有时会出现由于上提导管过快，导致接头部分产生漏水等问题，这样会造成混凝土的离析和流动等质量事故，给桩身上埋下巨大的质量隐患。所以必须严把施工管理关，尽量不让出现泥水进入导管的质量事故。（7）因为导管下口离孔底过远，冲洗液稀释了灌注的混凝土，使得混凝土水灰比变大，导致混凝土桩身与基岩间被没有凝固的混凝土软体

44、填充。若桩身中岩渣沉积成层，混凝土桩身则会被上下分开，由于在灌注混凝土时，导管拔高太多也太快，甚至露出到了混凝土面上，也有可能因停电、等料等突发情况造成夹渣桩身。也有可能处理堵管时，猛提猛插导管使得导管混凝土没有连续灌注与表面的浮浆、泥土相融合，形成夹泥缩孔导致断桩。（8）由于其他突发的意外原因（例如机械问题、断电、材料供应不与时等）使得混凝土没能连续灌注，中断的时间过了混凝土初凝时间，导致导管无法被提起，导致断桩。3.9 灌短桩头与桩头质量控制灌短桩头也被称为短桩，其出现原因有：灌注即将完成时，浆渣稠度太大，用测绳探测难以确定浆渣面和混凝土面，或因为测绳上的锤太轻，沉不到混凝土表面上，进行了

45、误测，致使提前拔出导管完毕灌注而出现短桩头事故。还有情况是灌注混凝士时，发生了孔壁坍塌却未被发现，测深锤或测深仪探头没有到达混凝土表面，这种情况有时会短灌好几米。对于桩头的质量控制，规规定去除桩顶浮浆层之后，应确保设计的桩顶标高和桩身混凝土质量。若想保证桩头的质量，一定要控制好最后一次灌注量，确保桩顶不少灌，去除浮浆后显现的桩顶混凝土要达到设计强度，那么灌注混凝土的高度就要超过设计的桩顶标高一些，而且一定注意超灌量不要过大，否则会造成浪费，而超灌量不够，桩质量就不能满足了。尤其指出的是开挖桩头进行质量检测时发现桩顶混凝土里面有泥砂和浮浆类杂质，就会对桩头的质量产生很大影响，必须采取以下的几项控

46、制措施：(1)严格按照设计研究的成孔工艺先彻底清孔，采用适宜的水下混凝土灌注工艺，防止钻渣、泥浆被浮起至桩顶处，在桩头形成很厚的浮浆层；(2)测绳测量时应测准混凝土表面高程；(3)应制定合理的超灌量，一般取0.5-1.0 m的超灌高度；(4)清孔的泥浆要符合设计要求，灌注混凝土前，要对孔底泥浆进行取样，在孔底50 cm围的泥浆比重应1.25，粘度28 s为宜；(5)在混凝土灌注时候，导管应尽量减少上下活动，同时确保导管下口埋深要达到2-7 m。64 钻孔灌注桩的施工质量缺陷的预防与处理钻孔灌注桩在施工时，发生缩径、扩径、断桩等其他质量缺陷是很正常的，但处理一定要仔细耐心，最好把事故消灭在萌芽状

47、态。一旦真的产生了质量缺陷，要对桩体的断桩位置、地质、钻孔成孔情况和当时原始记录加以认真分析，处理后一定要再进行验证。对施工质量缺陷的预防和处理措施一般有以下几条：（1）桩基成孔之后，必须检查桩孔插入持力层的深度，岩石的强度，沉渣的厚度，桩孔垂直度等数据一定要符合设计要求，如一项不符合设计要求，就要立即分析解决，在建设单位代表签字确认后，才能灌注混凝土和移动钻机，预防以后提出复查等要求而出现没有必要的浪费。（2）桩基开挖之前要全面检查成桩记录和桩的检验资料，若发现质量上存在争议问题，一定要通知甲方和监理并获得认定后方能施工，预防桩基开挖后再来处理造成不必要的麻烦。（3）要注意事故处理对已完工程

48、质量和后面工程的影响。例如在质量缺陷处理中采取补桩的时候，是不是可能损坏临近桩身混凝土的强度。桩基质量处理方法较多，在处理前要对各个方案要进行论证和技术经济的比较，选择比较安全可靠，经济又合理并且施工简便的方案。以下就是对几种比较常见的钻孔灌注桩施工质量缺陷采取的预防和处理的相关技术措施：4.1 钻孔偏斜 控制钻孔垂直度的预防和处理措施主要有以下几点：（1）施工场地要压实且要有较高平整度；（2）安装钻机时要严格检查钻机的平整度以与主动钻杆垂直度，在钻进过程中要定时检查主动钻杆垂直度，如若发生偏差应立即调整；（3）定期检查钻头、钻杆和钻杆接头，一旦出现问题应与时维修或更换；（4）如若在软硬土层交

49、界面或倾斜岩面地方钻进，应采用低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜，应马上回填黏土，冲平后再低速低钻压钻进；（5）在复杂地层钻进，有些时候要在钻杆上加设扶正器；（6）如果质量缺陷是地质构造不均匀造成的，首先分析清晰岩层的走向，然后采用适当的回填材料(回填材料一般选片石和黏土、纯碱、锯末等构成的混合物)把钻孔回填到计算好的高程处，静置一段时间后再恢复施工。孔中心偏差不大于20 cm情况下，静置12小时后才能继续钻孔；孔中心偏差大于20 cm的，应视情况静置2小时甚至更长的时间等到地层沉积稳定后恢复钻孔施工3。穿过倾斜岩层过程中，可投入2040 mm碎石，回填至稍微高于偏斜处高程。冲击密实后用平底钻头或牙

50、轮滚刀钻头或平底钢粒钻头进行纠偏，这情况在野外施工过程中很容易碰到，所以施工前要仔细的了解地质构造，充分做好准备，就可有效解决这类问题。4.2 塌孔与缩径此类现象在工程的断桩中占有很大的比例，而且位置一般较深，不容易处理，是致使工期无限延长与造成经济上大量浪费的重要因素之一。对于这种问题，应采取的相应预防和处理措施为： 施工现场在埋设灌注桩的钻孔护筒时，坑地与四周要选用最正确含水量的粘土进行分层夯实，要注意保持护筒垂直安装，而且要在护筒的适当高度开孔，护筒也要保持1.0-1.5 m的水头高度。当地基发现地下水时，要密切观察是否夹有不透水层。如果下层的承压地下水的水头比上层的地下水位高时，一定要

51、保持足够的泥水压力，在施工前的地质情况勘测中，一定要求给出地下水的压力、出水量和水流方向等要素条件。 泥浆的比重一般保持在1.02-1.08左右，在中断成孔作业过程中，要时刻监视漏水、跑浆的情况。 在反循环钻孔法的钻孔施工过程中，钻孔速度不要太快，若孔壁没有形成有效泥浆膜，施工中就易出现孔壁坍塌的质量缺陷事故。成孔速度应视地质情况并参照相应规来选取，碰到淤泥质等非常软弱的地质，若成孔速度过快，所造的桩孔将很不规则，对于砂、砂砾类土层若成孔速度过快，可能会产生桩的径向来回摆动，导致孔壁出现坍塌现象，在现场调查中得出，孔水的向下流动速度超过12 m/min，在负压的情况下，孔壁极容易发生坍塌现象。

52、 为规避此类问题的出现，在施工中施工人员必须严格按施工规来施工，深入了解设计目的是确保成功施工的关键因素，出现塌孔的桩孔应与时回填，当地层呈现稳定状态后，要适当的停置3-5天后再进行施工为宜。 缩颈也是钻孔灌注桩很常见的施工质量缺陷，其主要是由于桩周土体在桩体灌注过程中产生的膨胀而造成。对于这种情况，要选用优质泥浆，降低失水量。成孔时要加大泵量，同时加快成孔速度，在成孔的这段时间，孔壁表面会形成泥皮，这样孔壁就不会渗水，也不会引起膨胀。或者可以在导正器外侧焊上一定数量的合金刀片，在钻进或起钻过程起到扫孔作用，也可采用上下反复扫孔的方法，用来扩大孔径，如若没有特别原因，钢筋笼安装后要立即灌注混凝

53、土。4.3 钢筋笼上浮预防和处理钢筋笼上浮的主要技术措施有：（1）在成孔前，首先必须检查最下部的护筒套管壁，如若堆积大量粘着物，一定要立即清理。假若确认其有变形，马上进行修补，待成孔完毕时，采用大锤式抓斗，把其反复升降几遍，以去除残余在管壁上的砂土，保证孔底水平。（2）箍筋与套管壁之间的距离至少要大于粗骨料最大尺寸的2倍。（3）对钢筋笼加工、组装的精度要注意其质量，防止钢筋笼在运输过程中因碰撞等原因引起的变形，在下放笼时要确保钢筋笼的轴向准确度，不要让钢筋笼自由坠落到井孔中，不能敲打钢筋笼的顶部，在贯入套管时一定要注意不要碰撞到钢筋笼。 （4）灌注的混凝土从导管高速流出后会以一定的速度向上顶升

54、，当其甚至也带动钢筋笼上升时，要立即暂停灌注混凝土，并立刻用测量设备准确算出导管埋深和已灌混凝土面的标高，在提升一定高度导管后再进行灌注，上浮现象就会消失。 4.4 导管堵塞对于导管堵塞，在浇筑前对混凝土配合比一定要严格把关，灌注过程随时检查坍落度，在合理围尽量的缩短灌注时间，可以在一定程度上减少和避免此类质量缺陷的发生。对导管堵塞的预防和处理措施主要有：（1）灌注用的混凝土要拌和均匀，坍落度必须控制在1820 cm，在混凝土进入漏斗前一定要检验混凝土的和易性，一般最好采用拌和站进行混凝土拌合，采用混凝土运输罐车进行混凝土的运送，可避免混凝土拌和不均匀和离析。需要尤其注意的是，在炎热的夏季用罐

55、车运送混凝土时，由于水分蒸发容易导致混凝土失水流动性降低，长时间运输严重时可能会结块。灌注时在漏斗顶部盖上一个5 cm5 cm的方格筛子，能预防结块的混凝土和砂石料中的粒径大的集料进入导管。 （2）在灌注前要细心对相关设备进行检查，做好准备工作，确保混凝土能连续灌注。例如起吊机、混凝土拌和机、备用发电机等要有备用的，一定要从思想上重视，当出现机械故障、停电等故障时一定要有应急方案，否则，这些条件不具备就不可开始施工。（3）假若开始灌注停滞时间太久，而且孔第一批已初凝导管又堵塞其他混凝土，此刻的处理措施是马上将导管拔出，用吸泥机把孔混凝土面层的泥浆和渣土等杂物吸出，并重下导管二次灌注，灌注完成后

56、再把此桩作为断桩进行补强处理或者加桩处理。也可以用长铁杆冲捣导管混凝土，用吊绳晃动导管使混凝土下落，假若仍不能使混凝土下落时，则须吊起导管和漏斗混凝土，上下抖动并用外物敲打导管使混凝土下落，混凝土一旦下落，导管疏通后须迅速把导管恢复原位，预防导管进水。（4）欲保证桩基施工质量，其关键决定在人这个关键因素上。现场管理和技术人员与施工人员要有很强的责任心，预防为主，要重视施工中的任何环节。（5）选用的集料其级配要好,砂采用石子粒径小于30mm的中粗砂，以确保混凝土的流动性。（6）对搅拌时间也要注意，强制式搅拌机每盘料的搅拌时间不得小于90s，确保混凝土要搅拌均匀，假若生产的混凝土和易性较低或者出现

57、了离析，那这批混凝土应回料仓重新拌制。严格把关配合比，水要让搅拌机自动去计量，砂、石集料要严格采用统一大小的人工手推车定量，按配合比设计要求严格进行配制。2（7）对于导管埋置深度，一般取2-7 m深，要注意不要因埋的过深而使得导管出现拔不出、卡管现象。（8）混凝土坍落度严格控制在18-22cm，确保混凝土流动性，让桩孔混凝土可以稳定上升。（9）在下导管之前，确保导管的水密性良好，预防导管进水造成混凝土离析。（10）灌注每完成一个阶段，拆除的一节导管要与时进行冲洗其部残余混凝土，确保导管壁干净，没有残渣，以降低以后灌注时导管与混凝土间摩阻力。（11）在钢筋笼下井前，应采用井径测量仪或自制的“孔规

58、”测量孔径，确保钻井没有缩径，否则应立即用钻机进行扫孔，再测量直到孔径检测合格，再下钢筋笼。4.5 导管进水对于导管进水的预防措施和处理措施结合3.6节，具体如下：(1) 对于第一种缺陷，因为第一批混凝土储量不足，让导管进水，要马上将导管拔出。把散落在孔底的混凝土用抓斗弄出来，之后二次下导管并备足首批混凝土，将导管下口与孔底距离控制在半米之，然后方可进行灌注。 首批混凝土储量()桩孔面积()孔底至导管底口距离d(m)+导管初埋深度m(m)+导管径面积()孔泥浆深度w(m)(2)假若出现第二种情况，因为拔脱导管或是测探失误，预防导管涌入泥水措施是要立即将导管提离混凝土顶高50cm左右。这种措施处

59、理后的桩被超声波检测未发现质量缺陷,但其桩头预留高度要超灌12m混凝土，防止桩头顶部混凝土夹有杂质，导致短桩头。还有一种方法是立即把导管提出桩孔，在导管底部安放防水塞，一般用一块半公分厚的钢板，略大于导管下口的直径且罩住导管，用三层塑料布密封住导管下口，把导管嵌入原灌注混凝土，在导管上面再加适当重力用来克服泥浆浮力，导管上漏斗装满混凝土后，提开导管上的漏斗下口，利用混凝土自重惯性将底塞冲开，再继续灌注混凝土。5（3）假如出现第三种情况，由于导管接头密实不严或焊缝出现了开裂，导致导管渗水，应根据导管具体进水位置采取恰当的处理措施。若出现距离孔口不远地方应加快灌速，并尽快的将进水管拔出。无论在任何

60、位置都要保持连续灌入混凝土才能预防管存水导致混凝土发生离析，预防发生卡管事故的发生。 4.6 桩底沉渣量过多对于桩底沉渣量过多的预防和解决措施有：应使用测量工具精确测出孔底沉渣厚度，开始须准确测得桩的终孔深度，桩的终孔深度一般用测绳测得。在地层中有粗砂、砾砂与卵石的地方钻孔，有条件时要优先使用泵吸反循环进行清孔。假若使用正循环清孔，前阶段须使用高粘度浓浆清孔，而且要加大泥浆泵的流量，让砂石粒可以稳定地清出孔口。孔底沉渣厚度达到设计要求之后，要把孔泥浆密度下调到1.1g-1.2g，清孔全部过程须专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度任务，发现问题马上对孔泥浆含砂率与孔底沉渣厚度的改变进行分析，假如发

61、生清孔前期孔口泥浆含砂量太低，捞不到粗砂粒，或者在后期让孔泥浆密度降低之后，孔底沉渣厚度太厚就说明前期清孔时泥浆的粘度和稠度有点小，砂粒悬浮在钻井的泥浆里，没真正达到清孔的目的，施工时应尤其注意。终孔之后，钻头提高距离孔底大概10 cm保持慢速空转，循环清孔时间应大于30分钟，清孔时须使用优质泥浆，控制好泥浆比重与粘度。钢筋笼下井要垂直慢速，防止碰撞孔壁，清孔须用二次清孔，清孔时间要以导管测得的孔底沉渣厚度达到规要求为止，二次清孔之后须马上灌注混凝土。84.7 断桩对于断桩,我们须从预防与处治两个方面采取措施:4.7.1 采取的预防措施（1）须选用初凝时间不早于2.5小时的水泥，相对于桩身长，

62、桩径大，灌注时间漫长者，可以在第一批混凝土中加入缓凝剂。（2）材料方面，严格控制材料的质量，确保粗骨料最大粒径不大于导管径的1/6-1/8 和钢筋间最小净距的1/4，同时也不得大于40mm。细骨料要选择级配良好的中砂，同时还注意剔除细骨料中的大粒径骨料。混凝土拌和之前，要检查水泥是否结块，假若在冬季施工，拌和前须将细集料过筛，预防细集料因冻结成块而导致堵管。混凝土的坍落度须控制在1822cm围，混凝土拌和物须有良好的和易性。混凝土运输和灌注过程中，其不要出现离析、泌水现象。10（3）尽量的降低实际生产与试验之间存在的偏差，施工过程中要随时对材料含水量进行检测，须做到每车集料都要过磅，控制其重量比，确保用水量和含砂率不会出现大的偏差，