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摘要： 对影响钻孔灌注桩桩身施工质量及桩上段强度的主要原因进行分析 ,总结了有关预防桩身质量通病的相关技术措施。
关键词： 钻孔灌注桩；质量；原因；措施
Abstract: the influence of bored perfusion pile body construction quality and pile on the main reasons for strength is analyzed. The relevant prevention pile quality of common fault related technical measures.
Keywords: bored piles; Quality; Reason; measures
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A文章编号：
钻孔灌注桩具有施工机具简单，施工过程噪音低、对相邻楼宇影响小、施工安全性好等诸多优点，因而在地基加固工程中得到广泛地应用。但由于钻孔灌注桩的施工环节较多 ,技术要求高，工艺较复杂，需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注，无法直观的对质量进行控制，人为因素的影响较大，若稍有疏忽，很容易出现一些质量病害，甚至造成病桩、断桩等重大质量事故，危及桩基工程的安全。以下从分析桩基病害的成因入手，介绍一些控制桩身质量病害的技术方法。
一、钻孔灌注桩常见的质量通病
钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候，以桩顶位置所受的压力最大，下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反，往往是上部混凝土的强度低，中下段混凝土的强度高，若不严格控制，容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外，还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷，造成桩基承载力的下降，影响到工程结构的安全。
二、影响成桩质量的原因分析
1、影响桩身上部强度的原因分析
(1)按照施工规范的规定，钻孔后要彻底清除孔底的淤泥，但在实际施工过程中，很难将淤泥彻底清除，于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时，孔底沉积的淤泥必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的，先灌入的混凝土顶升于孔的上面，这样就容易出现桩上段强度较低的現象。
(2)浇灌混凝土时，若导管插入混凝土之内过深，浇注速度又较快，则容易在孔体深部沉积较多的骨料，加上振捣过程所造成的混凝土的离析，也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。
2、影响其他桩身质量的原因分析
(1)混凝土浇注施工中，若导管插入混凝土内过浅( <1.5 m)，则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的，而是摊铺式的，这时，泥浆、泥块就容易混入混凝土中，进而影响到桩身的质量。除此之外，若设计的桩身直径过小，则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制，从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。
(2)钻孔灌注桩的承载力主要表现为桩周摩阻力，而桩周摩阻力与孔壁形状和护壁质量密切相关。在施工过程中，孔壁的形状是由钻头旋转速度、钻杆下降速度和土质等因素决定的，泥浆性能(包括容重、粘度胶体率、砂率等指标)愈好、高程越高，越能保护好护壁，其桩周摩阻力愈大，但施工难度加大，费用也相应提高。
(3)在钻孔成孔、拆除钻杆泥浆、停止循环至吊放钢筋笼、浇灌水下混凝土的全过程中，施工环节多、时间长，会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长，淤积的淤泥越多。
三、成桩质量的控制
1、桩上段强度的保证措施
为保证桩上段强度达到要求，应从下述几方面采取相应的质量保证措施：
(1)依据桩径和桩底的浓度，正确确定出第一斗混凝土的体积，一般可取 1.5～2.0 m3，也可以按桩身的设计体积的10 %加以控制。
(2)成桩质量与桩身的浇注高度有关，一般控制成桩高度高出设计桩顶标高 0. 5～1. 0 m。待凿去高出部分的混凝土后，剩余部分不应有浮浆和夹泥混凝土标号应符合设计要求，否则要返工重浇。
(3)导管插入混凝土内的长度应适宜，一般为2～6 m，长桩可相应有所增加。
2、桩身质量的保证措施
(1)工程施工前 ,应先做2 个以上的试验钻孔通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标，用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时，孔壁的稳定时间应 ≮12 h，检测数目 ≮2 个。对一些重要工程，可视情况相应增加测径数量。
(2)护壁用的泥浆应满足护壁要求，液面需高于地下水位0.5 m以上，有条件时，以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大 ,则不仅护壁性能差，而且因其容重较大，势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲，当在粘土或亚粘土中成孔时，可注入清水以原土造浆护壁，控制排碴泥浆的相对密度在1.1～1.2 之间；当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时 , 应控制泥浆的相对密度在1.1～1.3之间;在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时，应控制泥浆的相对密度在 1.3～1.5 之间。
(3)在混凝土灌注前的一段时间里，须保证孔壁的稳定性，不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求 (端承桩≤50 mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩 ≤100 mm、摩擦桩≤300 mm) ,以免影响桩的承载力，钻孔到设计持力层以后，要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。
3、混凝土灌注施工的技术要点
(1)完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑，不宜过长；混凝土的浆体浓度要恰当，浇灌量不得低于设计值，不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。
(2)导管口距孔底要保持 400 mm左右的距离，旋转时要精确测量，反复校核。当球塞被压出导管并灌下一定数量的混凝土后，应将导管缓慢下降100～200 mm ,使灌注初期导管被混凝土埋入的深度尽可能加大，以保证底层的混凝土质量。
(3)若施工过程中发生了混凝土堵塞导管的现象，一般是由于材料规格或配合比选取不当，或者是因为导管漏水漏浆导致管内混凝土与管壁的摩擦力增大、流动性降低造成的，要分清原因有针对性地加以解决，切不要无控制地靠提管消除堵塞。
4、桩身质量的验收
灌注桩质量的检验内容和方法应符合规范的规定，通常检测承载力采用桩荷试验或大应变动测法，而检验桩身质量一般是通过对钻芯样实施超声波检测进行检验，抽查数量不少于总桩数的 10 %，若工程需要时，还可相应增加检验数量直至逐根检查。
关键词： 钻孔灌注桩；质量；原因；措施
Abstract: the influence of bored perfusion pile body construction quality and pile on the main reasons for strength is analyzed. The relevant prevention pile quality of common fault related technical measures.
Keywords: bored piles; Quality; Reason; measures
中图分类号：U443.15+4 文献标识码：A文章编号：
钻孔灌注桩具有施工机具简单，施工过程噪音低、对相邻楼宇影响小、施工安全性好等诸多优点，因而在地基加固工程中得到广泛地应用。但由于钻孔灌注桩的施工环节较多 ,技术要求高，工艺较复杂，需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注，无法直观的对质量进行控制，人为因素的影响较大，若稍有疏忽，很容易出现一些质量病害，甚至造成病桩、断桩等重大质量事故，危及桩基工程的安全。以下从分析桩基病害的成因入手，介绍一些控制桩身质量病害的技术方法。
一、钻孔灌注桩常见的质量通病
钻孔灌注桩在承受垂直荷载压力的时候，以桩顶位置所受的压力最大，下部承受的压力相对较小。但钻孔灌注桩的成桩工艺与实际受力状况相反，往往是上部混凝土的强度低，中下段混凝土的强度高，若不严格控制，容易出现桩上段强度达不到质量要求的情况。除此之外，还容易出现缩颈、孔壁塌落、孔底沉淤、桩身空洞、蜂窝、夹泥等质量缺陷，造成桩基承载力的下降，影响到工程结构的安全。
二、影响成桩质量的原因分析
1、影响桩身上部强度的原因分析
(1)按照施工规范的规定，钻孔后要彻底清除孔底的淤泥，但在实际施工过程中，很难将淤泥彻底清除，于是在浇灌第一斗混凝土进行封底施工时，孔底沉积的淤泥必然混入混凝土中。由于用导管灌注的水下混凝土是从下往上顶升的，先灌入的混凝土顶升于孔的上面，这样就容易出现桩上段强度较低的現象。
(2)浇灌混凝土时，若导管插入混凝土之内过深，浇注速度又较快，则容易在孔体深部沉积较多的骨料，加上振捣过程所造成的混凝土的离析，也容易导致桩体上部强度较低的质量问题。
2、影响其他桩身质量的原因分析
(1)混凝土浇注施工中，若导管插入混凝土内过浅( <1.5 m)，则成桩过程中混凝土的上升就不是顶升式的，而是摊铺式的，这时，泥浆、泥块就容易混入混凝土中，进而影响到桩身的质量。除此之外，若设计的桩身直径过小，则混凝土上翻时就会受到孔壁的限制，从而使桩体产生空洞、蜂窝缺陷。
(2)钻孔灌注桩的承载力主要表现为桩周摩阻力，而桩周摩阻力与孔壁形状和护壁质量密切相关。在施工过程中，孔壁的形状是由钻头旋转速度、钻杆下降速度和土质等因素决定的，泥浆性能(包括容重、粘度胶体率、砂率等指标)愈好、高程越高，越能保护好护壁，其桩周摩阻力愈大，但施工难度加大，费用也相应提高。
(3)在钻孔成孔、拆除钻杆泥浆、停止循环至吊放钢筋笼、浇灌水下混凝土的全过程中，施工环节多、时间长，会在孔底淤积较厚的淤泥而影响成桩质量。静置的时间越长，淤积的淤泥越多。
三、成桩质量的控制
1、桩上段强度的保证措施
为保证桩上段强度达到要求，应从下述几方面采取相应的质量保证措施：
(1)依据桩径和桩底的浓度，正确确定出第一斗混凝土的体积，一般可取 1.5～2.0 m3，也可以按桩身的设计体积的10 %加以控制。
(2)成桩质量与桩身的浇注高度有关，一般控制成桩高度高出设计桩顶标高 0. 5～1. 0 m。待凿去高出部分的混凝土后，剩余部分不应有浮浆和夹泥混凝土标号应符合设计要求，否则要返工重浇。
(3)导管插入混凝土内的长度应适宜，一般为2～6 m，长桩可相应有所增加。
2、桩身质量的保证措施
(1)工程施工前 ,应先做2 个以上的试验钻孔通过检测钻孔的孔径、垂直度、孔壁稳定性和孔底沉淤等指标，用以核对所选设备、工艺方法是否符合技术要求。检测时，孔壁的稳定时间应 ≮12 h，检测数目 ≮2 个。对一些重要工程，可视情况相应增加测径数量。
(2)护壁用的泥浆应满足护壁要求，液面需高于地下水位0.5 m以上，有条件时，以高于地下水位2m以上更好。若护壁的泥浆胶体率低、砂率大 ,则不仅护壁性能差，而且因其容重较大，势必产生沉淀速度过快的问题。一般来讲，当在粘土或亚粘土中成孔时，可注入清水以原土造浆护壁，控制排碴泥浆的相对密度在1.1～1.2 之间；当在砂性土质或较厚的夹砂层中成孔时 , 应控制泥浆的相对密度在1.1～1.3之间;在砂夹卵石或容易坍孔的土层中成孔时，应控制泥浆的相对密度在 1.3～1.5 之间。
(3)在混凝土灌注前的一段时间里，须保证孔壁的稳定性，不能有缩颈或孔壁塌落现象发生。为保证孔底沉渣厚度达到规范的技术要求 (端承桩≤50 mm、摩擦端承桩及端承摩擦桩 ≤100 mm、摩擦桩≤300 mm) ,以免影响桩的承载力，钻孔到设计持力层以后，要对泥浆进行循环稀释来降低相对密度以清除泥浆中悬浮的砂子、石渣。
3、混凝土灌注施工的技术要点
(1)完成钻孔到混凝土浇灌过程的作业时间要紧凑，不宜过长；混凝土的浆体浓度要恰当，浇灌量不得低于设计值，不然会降低泥浆的置换率造成夹泥。
(2)导管口距孔底要保持 400 mm左右的距离，旋转时要精确测量，反复校核。当球塞被压出导管并灌下一定数量的混凝土后，应将导管缓慢下降100～200 mm ,使灌注初期导管被混凝土埋入的深度尽可能加大，以保证底层的混凝土质量。
(3)若施工过程中发生了混凝土堵塞导管的现象，一般是由于材料规格或配合比选取不当，或者是因为导管漏水漏浆导致管内混凝土与管壁的摩擦力增大、流动性降低造成的，要分清原因有针对性地加以解决，切不要无控制地靠提管消除堵塞。
4、桩身质量的验收
灌注桩质量的检验内容和方法应符合规范的规定，通常检测承载力采用桩荷试验或大应变动测法，而检验桩身质量一般是通过对钻芯样实施超声波检测进行检验，抽查数量不少于总桩数的 10 %，若工程需要时，还可相应增加检验数量直至逐根检查。