水下灌注桩在公路施工中的问题与质量分析

摘 要：随着我国工程建设的快速发展，水下钻孔灌注桩由于其抗震性能好，噪音低，所需设备简单，操作方便，安全性能高，技术成熟等优点，在公路、铁路桥梁和房屋建筑等方面得到了广泛应用，但是钻孔灌注桩是一项隐蔽性很强的工程，极易出现各种缺陷，文章重点分析了水下灌注桩在公路施工中的问题与质量分析。

关键词：水下钻孔灌注桩；公路；施工；质量

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.098

由于工序比较多，地质不同，施工技术工人水平高低等因素，水下钻孔灌注桩极易出现各种缺陷。文章就根据近三年来施工的江西省东昌高速公路B1标段，和江西省广吉高速公路B3标段桩基超声波检测中出现的问题做一下总结和分析。

1 声测管埋设常出现问题

1.1 声测管埋设数量不满足规范和设计要求

由于在不同的行业中对声测管埋设数量要求不一样，在公路桥涵施工规范中又没有明确，现场技术人员对声测管埋设数量往往会疏忽大意，造成不必要的损失。声测管埋设数量与桩径大小有关，根据《公路工程基桩动测技术规程》（JTG/TF81-01-2004）规定，桩径不大于1500mm时埋设三根管，当桩径大于1500mm时应埋设四根声测管。而《建筑基桩检测技术规范》（JGJ106-2014）规定当桩径小于或等于800mm时不少于两根声测管，桩径大于800mm且小于或等于1600mm时不少于三根声测管；桩径大于1600mm时不少于四根声测管；桩径大于2500mm时，易增加预埋声测管数量。网络上和其他规范更是要求不一样，所以在广吉高速C3标1600mm桩基声测管埋设中预埋了3根，等第三方检测时才发现，已经灌注了40多根，每根都是取芯代替声测管，造成了不必要的经济损失，影响了施工进度。

1.2 声测管堵塞

声测管堵塞主要由施工中不注意细节和声测管质量造成的，声测管壁厚一般图纸上都有硬性要求，一般是不小于3mm，但是在正常作业中，3mm壁厚声测管不好安装而且不经济。所以很多进场的声测管都低于3mm，从上两个项目来看声测管壁厚只要不小于2 mm厚，是可行的，安装也方便。但是再薄就会造成声测管变形。声测管在安装、和钢筋笼吊运，以及下方钢筋笼时一定要对声测管做好保护，发现变形的及时更换，钢筋笼下放到位后及时注满清水能有效防止混凝土灰浆由声测管的连结处渗入并增加声测管外壁的抗压性，防止在浇筑水下灌注桩的过程中挤压声测管产生变形。

1.3 桩基成孔质量也会对声测管造成一定的影响

桩基成孔中控制好倾斜度，并下探孔器。避免钢筋笼下放时倾斜造成声测管脱节。东昌项目干港河特大桥就有一根桩，由于倾斜度没有控制好声测管错位，造成无法检测，后来取芯代替声测管，连续取了4根都是取到了钢筋上。最后冲掉重新灌注。

2 钢筋笼上浮

钢筋笼上浮造成的后果除了影响桩基承载能力外，还会造成桩长检测时长度不够。所以当钢筋笼上浮时要立即停止灌注，利用现场的既有钻机、钢护筒、挖掘机等设备进行控制。

钢筋笼上浮的主要原因主要有以下原因造成的：

（1）钢筋笼吊筋位置没有固定，当提升导管时容易被挂住，一起提升。

（2）在混凝土灌注过程中，当混凝土面灌注到钢筋底部时，导管埋置过浅，混凝土灌注速度过快，混凝土量过大。导致混凝土上返速度过大，产生很大的冲击力从而托起钢筋笼上浮。所以在灌注混凝土时快接近钢筋笼底部是要放慢灌注速度，当钢筋笼有一定的埋置深度再正常灌注。

（3）当混凝土面进入钢筋笼内部后，导管埋置过深，（规范规定2-6米）。混凝土上升和钢筋笼产生的摩阻力过大造成钢筋笼上浮。

3 桩身缺陷

3.1 桩身顶部缺陷

通过这三年所检测的桩基来说在所有缺陷中桩身顶部缺陷占有比例而相当大有40%，主要原因有以下几方面：

（1）由于在水下混凝土浇筑过程中有泥浆沉淀，浮浆厚度难以准确估计，在桩顶混凝土超灌不足时，混凝土中难免有夹泥现象产生，影响混凝土质量。（2）在混凝土浇筑完毕后拆拔预埋钢护筒时，用力过猛，或者左右用力不均衡，都会扰动桩顶混凝土，影响混凝土质量。（3）在进行凿除桩头混凝土的过程中，由于风镐功率过大，或者桩头混凝土在凿除过程中，并没有凿断，而是用挖掘机强行拉断， 对声测管周围混凝土有不同程度的扰动现象，对混凝土质量也有一定的影响。所以凿除桩头时距离标高要预留25-30cm，人工凿除。（4）地质不好，钢护筒埋置过浅，也是造成桩身上部缺陷重要原因。由于上部地质不好或者桩基旁边有大坝，施工主便道，等，在灌注混凝土结束，而混凝土还未凝固时，由于旁边土的侧压力或者主便道产生动载都会对桩基顶部造成影响。在东昌项目就有以上情况发生，桩身上部出现检测异常的桩基大都集中在河道大坝两侧，和靠近主便道边的桩基，而水中桩，由于钢护筒埋置很深，周围没有土侧压力和施工动载，没有一根出现问题。所以在灌注施工时周围要停止震动较大的施工，等混凝土有了一定的强度后再施工。

3.2 桩基中部缺陷

（1）由于地质条件差，在灌注混凝土过程中出现局部塌孔现象，局部阻止混凝土翻浆，导致局部缺陷。

（2）在拆拔导管过程中用力过猛，扰动混凝土连续性，提升导管时速度過快，导管提出中间留下空洞没有自密，影响混凝土质量。所以在提升导管时用力不要太大，速度不宜过快，并且在提升过程中上下抖动几次，使导管产生的空洞密实后再提升。

（3）导管气密性差，由于在水下混凝土灌导管进入泥浆，破坏导管内外压强差，轻者影响混凝土质量的连续性，重的阻碍混凝土下料，不能正常翻浆，导致断桩。

（4）由于在灌注过程中，计算导管埋置深度错误，或者盲目提升导管，使导管脱离混凝土面，中间形成夹泥。

（5）混凝土和易性不好，或者等待时间过长，混凝土不容易灌注，而在同一个部位来回用导管插捣，使混凝土产生离析，造成缺陷。

（6）前期准备工作没有准备好，道路没有硬化，突然下雨造成混凝土不能及时灌注，或者突然停电，没有备用发电机，而使桩基无法正常灌注，造成混凝土停顿，不能连续灌注。

3.3 桩基底部缺陷

桩基底部缺陷主要是因为清孔不彻底，首盘混凝土封底没有封好，或者底部混凝土离析不密实造成的，往往底部缺陷在所有缺陷中占有比例为30%。主要原因有以下几方面：

（1）混凝土封底没有封好：其一、导管距离底部距离过大，混凝土落差过大，造成下部混凝土离析，或者漏斗容积偏小首盘混凝土不能把导管埋住，其二、底部的导管位置偏向一侧，致使混凝土不是从中间向上翻，而是从一侧带着沉渣流向另一侧，沉渣留在一侧声测管而没有跟随混凝土向上翻，造成超声波检测异常。

（2）成孔时钻头没有加焊，造成孔径偏小，在一次清空后下钢筋笼，造成孔壁塌落，二次清空，孔壁位置清不干净。或者在灌注过程中工人不注意脚下带的泥块掉落。

（3）桩基成孔距离检测时间过长，没有用清水冲洗底部，声测管底部壁上附着的铁锈和泥巴，也是影响检测结果的重要原因。

4 结语

钻孔灌注桩是一项隐蔽性很强的工程，，因此要严格按照设计和规范组织施工，施工前要做好施工准备和安全技术交底，分析质量原因，提出预防措施，增强施工人员的质量意识和责任心。对出现异常的桩基要及时采取补救措施，查明缺陷造成的原因和严重程度，以及缺陷部位。对于能挽回损失的桩基应会同业主，设计，第三方，监理和施工单位共同研究，提出切实可行的处理方案。

参考文献：

[1]陆伟.何晓.公路桥梁钻孔灌注桩施工质量问题分析与防治措施[J].城市建设理论研究，2014（28）.

[2]王健.钻孔灌注桩施工质量问题及防止措施分析[J].交通运输研究，2010（13）.

作者简介：卢绪利（1977-），男，山东菏泽人，本科，工程师，研究方向：现场试验检测和施工管理。