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摘 要：本文着重结合工程实际对桥梁基桩缺陷的形成原因进行分析,介绍大桥桩基施工中出现的问题和处理方法
关键词：灌注桩;质量缺陷;技术处理
随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。现将临沂市河东区汤河大桥桩基施工中出现的问题和所采取的处理方法进行总结。
l、工程概况
汤河大桥全长312m，该桥总宽8m，该桥共有灌注桩50根，其桩径1.2m，桩长最长为20 m，桥位中心处地下水位埋深一般为1.5m左右，地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩风化裂隙水，主要赋存于下部砂层及岩石风化裂隙中，受大气降水和侧向径流控制，水位变化随季节和降水量的大小变化明显，地下水和地表水联通较好。桥址处地质为Ⅱ类场地土，处抗震一般地段，上覆第四系粘性土及砂土，厚度较大，分布均匀；下伏白垩系砂岩和片麻状花岗岩，岩性稳定，分布较稳定，埋深大，强度高，为良好的基础持力层。根据大桥桥位处的地质特性，该桥的灌注桩适合用钻孔灌注桩。
2、灌注桩施工中的问题
钻孔桩在钻孔过程中常会遇到的问题有:护筒冒水、孔壁坍陷、缩孔、孔体偏斜、孔底沉渣过多等，而在灌注混凝土时又常出现卡管、钢筋笼上浮、断桩等施工问题。
3、钻孔灌注桩施工中常遇问题的技术处理
(1)护筒冒水
当埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞就容易造成护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，使护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。为防止护筒冒水，须在埋设护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则重新安装护筒。
(2)孔壁坍陷
孔壁坍塌主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围末用粘土紧密填封以及护筒内水位不高，钻迸速度过快，空钻时间过长，成孔后待灌时间过长和灌注时间过长等。钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示孔壁有坍陷迹象。为防治孔壁坍陷，在松散易坍的土层中，适当埋深护简，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。在搬运和吊装钢筋笼时，做到防止变形，钢筋笼安放时要对准孔位，避兔碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间控制在3h以内，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
(3)缩颈
塑性土膨胀容易造成成孔孔径小于设计孔径，即缩颈。为防治缩颈，采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，防止孔壁渗水，减少膨胀。必要时在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时刀片可起到扫孔作用，出现缩颈时，采用上下反复扫孔的办法，可以扩大孔径。
(4)孔体偏斜
钻机安装就位因稳定性差、作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲、地面软弱或软硬不均匀、土层呈斜面状分布或土层中夹有大孤石或其他硬物等，均容易引起成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲，即孔体偏斜。为防止孔体偏斜，施工时先将场地夯实平整，轨道枕木均匀着地;控制钻机的转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于2Ocm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜面状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠偏无效，应局部回填粘土或碎石至偏孔处0·5m以上，再重新钻进。
(5)孔底沉渣过多
为防治孔底沉渣过多，在成孔后，钻头提高孔底10-2Ocm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于3Omin。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，避免用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。并采用钢筋笼冷压接头工艺，以加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。钢筋笼到位后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离控制在0.4m左右，并保证有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土的高度在1.0m以上，这是利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
(6)卡管
因初灌时隔水栓堵管、混凝土和易性差、混凝土中粗骨料粒径过大、导管进水及各种机械故障，都会引起混凝土灌注不连续，造成混凝土离析导致卡管。为防治卡管，施工中使用的隔水栓直径与导管内径做到相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。控制水下混凝土具备良好的和易性，坍落度控制在18-22cm，粗骨料的最大粒径不大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于4Omm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土可以适当地掺加外加剂。为确保导管连接部位的密封性，导管使用前要进行试拼装、试压，以避免导管进水。在混凝土浇注过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中应避兔机械事故的发生。
(7)钢筋笼上浮
引起钢筋笼上浮的原因，主要是钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土托顶上升。为防止钢筋笼上浮，钢筋笼初始位置确定无误后，钢筋笼与孔口固定牢固。之后，加快混凝土的灌注，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近钢筋笼时，控制导管埋深在1·5-2.Om。当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般保持在2-4m，且不大于5m和不小于lm，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和己浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。
(8)断桩
由于导管底端距孔底距离过大，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;在浇注混凝土时，导管提升过多，露出混凝土面;或因停电、待料等原因造成夹渣，浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而是从孔口直接倒入，产生混凝土离析，造成凝固后桩身不密实坚硬，出现疏松、空洞等，都是造成断桩的原因。
为防止断桩，在成孔后，做到认真清孔，主要是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠。在有地下水活动的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土要从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程申应避免停电、停水。导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
4、施工结果
钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。对钻孔灌注桩的质量应严格控制,对质量控制应注重预防为主，即在施工前做好充分准备工作，制定相应的防范措施,并责任到人。在施工过程中要合理操作。汤河大桥桩基施工，经采用以上技术处理措施，工程进展顺利，质量控制效果非常理想，在桩基质量检测中，1类桩的比例为100%。
关键词：灌注桩;质量缺陷;技术处理
随着我国交通基础设施建设的快速发展,钻孔灌注桩作为一种基础形式以其适应性强、成本适中、施工简便等特点仍将被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。灌注桩属于隐蔽工程,但由于影响灌注桩施工质量的因素很多,对其施工过程每一环节都必须要严格要求,对各种影响因素都必须有详细的考虑,如地质因素、钻孔工艺、护壁、钢筋笼的上浮、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不严,就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈,大到断桩报废,给国家财产造成重大损失,直至影响工期并对整个工程质量产生不利影响。现将临沂市河东区汤河大桥桩基施工中出现的问题和所采取的处理方法进行总结。
l、工程概况
汤河大桥全长312m，该桥总宽8m，该桥共有灌注桩50根，其桩径1.2m，桩长最长为20 m，桥位中心处地下水位埋深一般为1.5m左右，地下水主要为第四系孔隙潜水及基岩风化裂隙水，主要赋存于下部砂层及岩石风化裂隙中，受大气降水和侧向径流控制，水位变化随季节和降水量的大小变化明显，地下水和地表水联通较好。桥址处地质为Ⅱ类场地土，处抗震一般地段，上覆第四系粘性土及砂土，厚度较大，分布均匀；下伏白垩系砂岩和片麻状花岗岩，岩性稳定，分布较稳定，埋深大，强度高，为良好的基础持力层。根据大桥桥位处的地质特性，该桥的灌注桩适合用钻孔灌注桩。
2、灌注桩施工中的问题
钻孔桩在钻孔过程中常会遇到的问题有:护筒冒水、孔壁坍陷、缩孔、孔体偏斜、孔底沉渣过多等，而在灌注混凝土时又常出现卡管、钢筋笼上浮、断桩等施工问题。
3、钻孔灌注桩施工中常遇问题的技术处理
(1)护筒冒水
当埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞就容易造成护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，使护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。为防止护筒冒水，须在埋设护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。发现护筒冒水立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则重新安装护筒。
(2)孔壁坍陷
孔壁坍塌主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围末用粘土紧密填封以及护筒内水位不高，钻迸速度过快，空钻时间过长，成孔后待灌时间过长和灌注时间过长等。钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示孔壁有坍陷迹象。为防治孔壁坍陷，在松散易坍的土层中，适当埋深护简，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。在搬运和吊装钢筋笼时，做到防止变形，钢筋笼安放时要对准孔位，避兔碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间控制在3h以内，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
(3)缩颈
塑性土膨胀容易造成成孔孔径小于设计孔径，即缩颈。为防治缩颈，采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，防止孔壁渗水，减少膨胀。必要时在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时刀片可起到扫孔作用，出现缩颈时，采用上下反复扫孔的办法，可以扩大孔径。
(4)孔体偏斜
钻机安装就位因稳定性差、作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲、地面软弱或软硬不均匀、土层呈斜面状分布或土层中夹有大孤石或其他硬物等，均容易引起成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲，即孔体偏斜。为防止孔体偏斜，施工时先将场地夯实平整，轨道枕木均匀着地;控制钻机的转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于2Ocm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜面状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠偏无效，应局部回填粘土或碎石至偏孔处0·5m以上，再重新钻进。
(5)孔底沉渣过多
为防治孔底沉渣过多，在成孔后，钻头提高孔底10-2Ocm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于3Omin。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，避免用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。并采用钢筋笼冷压接头工艺，以加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。钢筋笼到位后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离控制在0.4m左右，并保证有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土的高度在1.0m以上，这是利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
(6)卡管
因初灌时隔水栓堵管、混凝土和易性差、混凝土中粗骨料粒径过大、导管进水及各种机械故障，都会引起混凝土灌注不连续，造成混凝土离析导致卡管。为防治卡管，施工中使用的隔水栓直径与导管内径做到相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。控制水下混凝土具备良好的和易性，坍落度控制在18-22cm，粗骨料的最大粒径不大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且小于4Omm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土可以适当地掺加外加剂。为确保导管连接部位的密封性，导管使用前要进行试拼装、试压，以避免导管进水。在混凝土浇注过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中应避兔机械事故的发生。
(7)钢筋笼上浮
引起钢筋笼上浮的原因，主要是钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大，钢筋笼被混凝土托顶上升。为防止钢筋笼上浮，钢筋笼初始位置确定无误后，钢筋笼与孔口固定牢固。之后，加快混凝土的灌注，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近钢筋笼时，控制导管埋深在1·5-2.Om。当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般保持在2-4m，且不大于5m和不小于lm，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和己浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。
(8)断桩
由于导管底端距孔底距离过大，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充;在浇注混凝土时，导管提升过多，露出混凝土面;或因停电、待料等原因造成夹渣，浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而是从孔口直接倒入，产生混凝土离析，造成凝固后桩身不密实坚硬，出现疏松、空洞等，都是造成断桩的原因。
为防止断桩，在成孔后，做到认真清孔，主要是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠。在有地下水活动的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土要从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程申应避免停电、停水。导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
4、施工结果
钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。对钻孔灌注桩的质量应严格控制,对质量控制应注重预防为主，即在施工前做好充分准备工作，制定相应的防范措施,并责任到人。在施工过程中要合理操作。汤河大桥桩基施工，经采用以上技术处理措施，工程进展顺利，质量控制效果非常理想，在桩基质量检测中，1类桩的比例为100%。