桥梁桩基施工中存在的质量问题及解决策略分析

(四川公路桥梁建设集团公路三分公司， 成都 610000)

桩基以其施工设备普及、方便快捷、简单易行等优势，被广泛应用于各类岩层、砂卵石类土层、黏性土及砂性土等地质施工场合，尤其在我国桥梁基础施工中得到全面应用，其不仅工艺可靠，且技术体系成熟，负荷承载力大[1]，现就施工常见问题展开分析。

1 桥梁桩基钻孔施工中存在的质量问题及解决策略

1.1 护筒冒水或下沉问题

（1）问题成因分析

1）护筒周围封堵不密实；

2）护筒底部黏土层夯实度不够；

3）护筒内水位差过大，冲击钻机提钻头时与护筒发生碰撞。

（2）问题预防策略

1）首先需在护筒底部位置夯填厚0.5m的黏土层，然后再埋设护筒；

2）在护筒周围需分层夯填黏土；护筒应高出水面或地面1.0m-2.0m或0.3m，埋设高度通常需保持在2.0m-4.0m之间[2]；

3）护筒连接处内部应有良好的防水效果，且耐压、耐拉，提冲击钻机时为了避免与护筒发生碰撞，要小心慢提。

（3）问题解决策略

护筒一旦下沉或冒水，应立即终止钻孔作业，并在黏土中掺入少量水泥土，填实加固护筒周边区域，如遇紧急情况应重新埋设或修整护筒。

1.2 孔壁坍塌问题

（1）问题成因分析

1）护筒埋设浅，护壁效果不佳；

2）周围填土不密实，护筒底部黏土层厚度不够且漏水，导致泥浆水头高度不足，孔壁压力小，导致坍塌；

3）钻孔在松软砂层中进尺过快，泥浆护壁慢，导致孔壁渗水；

4）钻孔时停钻时间长，地下水位线或孔外水位高于孔内水头2.0m，减小了水头对孔壁的压力；

5）钻孔附近存在较强振动源，或提钻、钢筋笼吊放作业时碰撞孔壁；

6）清孔后混凝土放置时间长，且尚未及时浇筑。

（2）问题预防策略

1）注意夯实确保护筒底部黏土厚度；

2）结合设计要求，合理控制泥浆粘度与比重，选择相应的钻井速度；

3）钻孔作业时中途不得停钻，保持孔内水头高度；

4）严禁在钻孔区开展大型施工活动，提升冲击钻钻头或钢筋笼下放时要保持垂直，以防撞击孔壁；

5）事先做好灌注准备工作，灌注时间控制在5h以下。

（3）问题解决策略

1）若有轻微坍孔现象，要适当提高泥浆水位并增大泥浆比重，确保水头压力；

2）若坍孔部位过浅，应深埋护筒，夯实护筒周围，重新钻孔；

3）若坍孔严重，应及时退钻，采用黏土密实后方可重新钻孔。

1.3 缩孔问题

（1）问题成因分析

1）地质结构层中存在塑性土层或软弱层，一旦遇水就会膨胀缩孔；

2）钻头磨损而未及时补焊。

（2）问题预防策略

1）结合施工钻探勘查资料及钻孔时的地质变化情况，及时对塑性土层或软弱土层进行清扫；

2）经常对钻头磨损情况进行检查并及时补焊，然后扩孔至设计桩径；

（3）问题解决策略

1）若产生缩孔现象，应采用钻头反复扫孔；

2）适当增大泥浆比重，减小失水量，加快成孔速度。

1.4 钻孔偏斜问题

（1）问题成因分析

1）钻孔在钻进中不均匀沉降，且钻头大范围晃动；

2）钻孔时钻头受力不均，遇探头石或孤石时钻头被挤向一边。（2）问题预防策略

1）安置钻机前要压实并平整场地；

2）钻机就位后将其调至水平状态；钻孔作业时要保证钻机平稳，且使其顶部起重滑轮槽、护筒桩位、钻杆长盘中心保持在同一直线内；

3）时常对钻杆进行检查，及时调整或废弃弯曲钻杆；

4）若遇探头石、孤石时，要采用冲击钻或适当减缓钻进速度进行钻孔。（3）问题解决策略

1）钻孔偏斜时，要上、下反复扫钻，将硬层削去；

2）若钻孔偏斜度超出设计范围时，要采用黏土重新回填；待黏土沉积密实后方可重新钻进成孔。

1.5 桩底沉渣过厚问题

（1）问题成因分析

1）清孔不到位及未二次清孔作业；

2）钢筋笼沉放时间长；

3）待灌时间长；

（2）问题预防策略

1）成孔后第一次清孔时间应保持3h；

2）缩短钢筋笼对接时间；

3）钢筋笼下放后立即采用导管二次清孔作业；

4）检查沉渣厚度时须保证孔口泥浆比重达1.0-1.05；

5）沉渣厚度满足设计要求后，方可开始灌注作业，且保证孔底至导管底部距离为0.3m-0.4m。

（3）问题解决策略

钢筋笼就位后且在混凝土灌注前，要检查沉渣厚度；若其超出设计值，应通过换浆或抽浆方式清孔作业。

1.6 钻头被卡问题

（1）问题成因分析

1）钻头被落物卡住或钻孔有探头石；

2）补焊或缩孔后钻头尺寸增大，冲击过猛，冲锥被吸；

3）下钻时松绳过长或力度过大，导致钻头倾倒卡于孔壁；

4）在黏土地层中采用冲击钻钻孔时，泥浆过稠或冲程量较大，导致冲锥被吸。

（2）问题预防策略

1）下钻时不宜过猛，补焊钻头时保证与孔径匹配；

2）可采用转动钢丝绳提钻或上、下轻微提动能活动的钻头；

（3）问题解决策略

一旦钻头被卡，要试着上、下轻微提钻，也可采用滑轮组或千斤顶强行提钻，但要注意孔口地基负荷承载力，以防孔口坍塌。

2 桥梁桩基灌注混凝土施工中存在的质量问题及解决策略

2.1 卡管问题

（2）问题成因分析

4）初灌时导管被隔水栓堵塞；

1）混凝土中的粗集料粒径大，无法顺利通过；

2）混凝土级配不符合要求，导管进水或混凝土流动性、和易性较差；

3）因机械故障因素导致混凝土灌注不连续，管内混凝土停留时间长。

（1）问题预防策略

1）隔水栓隔水性能要好，导管内径要与隔水栓直径相匹配；

2）混凝土粗集料粒径要≤40 mm，且应具有良好的流动性、和易性；坍塌度应保持在 180 mm～220 mm内，并≤导管内径的1/ 6～1/8；

3）使用导管前要试压，最好控制在0.6 MPa～1.0 MPa之间[3]；

4）尽量勿重复使用密封垫，以防导管漏水使混凝土离析；

5）要均匀缓缓灌注混凝土，以防形成高压气塞。

（3）问题解决策略

一旦卡管，要立即采用吊车抖管。

2.2 钢筋笼上浮问题

（1）问题成因分析

1）混凝土浇筑时间长且接近钢筋笼底部时速度过快，与钢筋笼产生握裹力；

2）提升导管时未上升至钢筋笼底部以上，钢筋笼随同导管上升。

（2）问题预防策略

1）当灌注的混凝土距钢筋笼底部 1.0m时，适当放慢灌速，待导管底口提高至钢筋笼内至少2.0 m时方可提高灌注速度；

2）灌注要连续，导管埋深2.0 m～6.0 m；

3）导管安设时，要使钻孔与导管中心重合。

（3）问题解决策略

适当加压，使钢筋笼停止上浮；当导管被钢筋笼挂住时，要转动导管，使其脱离钢筋笼。

2.3 断桩问题

（1）问题成因分析

1）首批混凝土灌注不足，表层形成泥浆夹层；

2）卡管断桩；

3）导管口密封差，泥浆进入管内，形成夹层；

4）导管埋深较大，提拔导管时被拔断。

（2）问题预防策略

1）使用导管前要试压、试拉；

2）下导管时孔底至底口距离为0.4 m～0.5 m；

3）首批混凝土灌注量应≥1.0m；

4）混凝土坍落度在180 mm～220 mm之间为宜，且要有良好的和易性；导管直径应＞混凝土粗集料最大粒径的4倍～6倍。

（3）问题解决策略

若断桩位置＜10m，可采用混凝土管沉管方法处理；若断桩位置＞10m，可用冲击钻在原桩位冲钻孔至钢筋笼底口1.0 m处，然后将钢筋笼吊出，二次清孔后重新灌注混凝土。

3 结语

综上所言，因桥梁桩基钻孔灌注桩施工是在水下开展。所以，施工中任一环节出现质量问题，都有可能影响整个工程质量。故对桥梁桩基施工中常见质量问题进行成因分析与总结，通过制定积极的防范与应对策略，可减少工程施工损失，提高工程实施质量与效益。

[1]王萌萌.桥梁桩基施工质量控制措施探析[J].江西建材,2017,17(02):138-139.

[2]贺文德.桥梁桩基施工中存在的质量问题及对策[J].低碳世界,2017,12(05):216-217.

[3]马国俊.浅谈公路桥梁桩基施工质量问题及优化措施[J].低碳世界,2017,13(19):229-230.