钻孔灌注桩施工质量缺陷的预防与处理

III级阶地。该处地下水属潜水类型，量测的地下水位深度7.50-4.50m，场地地下水位年变幅可按2-3m考虑。场地在南侧谷坡有小规模黄土崩塌，不影响桥梁稳定性。其它地质情况良好。本桥设计为3孔拱桥，主拱跨径布置为（345）m，腹拱净跨径14m。桥梁主、腹拱圈均采用变截面圆弧线箱型拱，拱脚采用不等高布置，主、腹拱圈均采用C40钢筋混凝土箱型拱。主拱矢跨径45m，矢高9m，矢跨比1/5。主拱圈拱脚截面高1.8m，拱顶截面高1m；在中间的两个拱座上设腹拱，跨径14m。桥墩墩身采用钢筋混凝土实体墩，钻孔灌注桩群桩基础，两边桥台承台设桩29根，桩径1.5m，27根桩长55m，2根长15m；桥台承台设桩27根，桩径1.5m，桩长55m。桥墩承台采用方形，拱座顺桥向宽5.376m，竖向最厚3.64m；桥台承台顺桥向长15.5m，横桥向宽32.5m，桥墩承台顺桥向宽10.5m，横桥向宽32.5m。桥台为肋板式桥台，肋板高2.9m，2.5m厚承台下设27Φ1.5m三排钻孔灌注桩，桩长52m。下部基桩每根桩在圆周三分点处布设3根Φ57mm超声波检测管，供成桩质量检测。6.2桩基质量缺陷的预防控制6.2.1钻孔钻注桩的施工由于本桥梁跨越古河道，河道底有砂石和大的石块，故不可用旋挖钻机直接钻孔，但地质勘察后得知古河道含砂石、石块土层不厚，研究决定先采用人工挖孔至黄土层，然后再采用旋挖钻机进行挖孔。施工前先仔细核对桩坐标及高程，核对无误后，方可开始施工。钻孔灌注桩施工应严格按照施工规范步骤进行，以免发生塌孔、缩孔、断桩等工程事故。灌注桩在施工前应探明地下构造物，防止因钻孔造成地下构筑物的破坏。钻孔灌注施工中应采取有效措施，确保桩的混凝土连续灌注。钻孔时应避免断桩，塌孔和桩位移的现象，孔底淤积厚度不得大于20cm，不得用加深孔底深度的方法代替清孔。混凝土灌注桩的主筋保护层厚度不小于6cm，施工中必须采取有效措施予以保证。所有需搭接焊接的钢筋采用双面焊，焊缝长度不小于5d（d为钢筋直径）。桩基质量采用超声波检测。6.2.2桩端后压浆设计桥梁全部采用桩端后压浆技术，以减短桩长，减低工程工程造价；桩基检测管兼后压浆管，在桩基施工时，按后压浆的工艺要求，埋设止浆阀等设备，保证压降达到设计要求。采用后压浆的桩基，注浆参数依试验确定，一般情况下，应满足以下技术要求：根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTGD63-）第5.3.6条的规定要求，端阻力增强系数，粉质粘土：=1.5-1.8。桩端压浆终止压力，对饱和土宜为1.5-6MPa，土层较为密实，一般取工作压力3.0MPa，控制最大压力6MPa。压浆量分配：经过三个压浆管分三批连续压降，每个压浆管原则上注浆量一致。浆液配制：压浆水泥采用Po42.5MPa普通硅酸盐无结块双检水泥。强度要求：7天强度不小于10MPa。水泥浆性能要求：浆液的水灰比0.5-0.7，随着压浆的进程先稀后浓；初凝时间：3-4h，稠度17-18s；严格控制浆液配比，搅拌时间不少于2min，浆液进入储浆桶时必须用16目纱网进行2次过滤，防止杂物堵塞压浆孔及管路。外加剂：掺入一定量的微膨胀剂（配合比根据实验确定），确保浆体无收缩。持续时间：5min；压浆流量：不宜超过75L/min；压浆量：按规范计算，单桩压浆量：；其中=2.1-2.5，取2.4；d=1.5m，压浆量=3.6t。实行压浆与压力双控，以压浆量（水泥用量）控制为主，注浆压力控制为辅。若注浆压力达到控制压力，并持荷5min，同时达到设计注浆量的80%，也可认为满足了设计要求。出现下列情况之一时应改为间歇注浆，或调低浆液水灰比。（1）注浆压力长时间低于正常值；（2）地面出现冒浆或周围桩孔串浆。后注浆施工中，应经常对后注浆的各项工艺参数进行检查，发现异常应采取相应处理措施。后压浆要求桩测压浆高度满足规范要求。压浆工作应在混凝土强度达到设计强度80%以上，所浇注桩的声测工作结束后才能进行。每根压浆管在每一个循环过程中，必须保证压浆施工的连续性，压浆停顿时间超过30min，应对管路进行清洗。6.3存在质量缺陷的桩的处理在工程3号承台桩基灌注成桩后，发现有超灌现象。在对桩基进行破桩后发现有根桩出现了夹土断桩现象。项目部在报告曲江管委会的相关部门，经过相关专家研究论证后，为了不影响工期和不增加过多工程造价，决定采用接桩法对其处理。首先用冲击钻凿除夹土的桩头，直至凿到断面不再夹土并再向下深凿20cm；然后对桩头断面进行清洗，确保断面清洁；最后再向桩头浇筑和桩身规格一样的混凝土，待其凝固后对其进行了超声波桩基检测，其质量达到设计要求，能够满足工作需要。下面的图片就是大致的问题桩基处理过程：图6-1桩基承台开挖后破桩头图6-2破去桩头断面图6-3桩身夹泥型断桩断面图6-4对缺陷桩进行接桩处理图6-5缺陷桩灌注后振动使混凝土密实图6-6缺陷桩处理后用超声波探测仪检测其质量7结论和展望7.1结论从上述的论述能够看出：为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象，在施工过程中，要控制好灌注工艺和操作，提升导管使混凝土面上升的力度要恰当，确保有秩序的拔管和连续灌注，升降的幅度不要过大，因为大幅度抽拔导管易造成混凝土体冲刷孔壁，导致孔壁下坠或壁土坍落、桩身夹泥等，这类质量缺陷特别是在砂层厚的地方比较容易发生。钻孔灌注桩在施工过程中，发生断桩或其它质量缺陷属正常现象，但在处理上一定要认真仔细，而且尽量在其施工前做好各种预防措施。在灌注过程中同样也要注重对人、机、料、法、环方面控制和预防，尽量把隐患消除在萌芽状态。假若施工过程中真的出现了这类事故，须对对该桩质量缺陷的位置、地质、钻孔成孔状况及该桩所有原始记录加以认真分析，处理后一定要再进行验证，以确保该桩成桩后满足设计受力要求。7.2展望钻孔灌注桩在未来的工程中会应用的更加的广泛，但而今对于桩基质量缺陷的处理有待于进一步的研究，其对工程的影响还须降低。相信随着科技进步，钻孔灌注桩施工质量缺陷的的预防与处理系统会越来越完备，其处理方案会越来完善，钻孔灌注桩在以后的基础应用中其质量缺陷的处理将不再困扰人们。

参考文献：[1]中华人民共和国行业标准.建筑桩基技术规范.(JGJ94-94)[S].北京：中国建筑工业出版社.1995[2]桩基工程手册编写委员会.桩基工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1995[3]史佩栋.实用桩基工程手册[M].北京：中国建筑工业出版社，1999[4]郭丽峰.桥梁工程施工便携手册[M].北京：中国电力出版社，[5]李世京、刘小敏、杨建林编著.钻孔灌注桩施工技术[M].北京：地质出版社，1990[6]段新胜、顾湘.桩基工程[M].武汉：中国地质大学出版社，1994[7]王小华．钻孔灌注桩旆工的质量控制及处理[J].工程建设与管理.，(1):60-61[8]范伟文、王遇国、张季超.钻孔灌注桩的质量事故及其防范措施[J].建筑技术开发.，（12）[9]刘作霖，张键，李眷满.钻孔灌注桩施工中常见问题及预防措施[J].辽宁交通科技.，(8):55-57[10]庞刚、李政、刘文辉.灌注桩工程质量缺陷及处理[J].建筑技术开发.，（12）[11]肖志勇.保证钻孔灌注桩工程质量的主要措施[J].建筑技术开发.，（1）[12]杨孝先、吴玉涛.灌注桩关键问题与处理[J].岩土工程界.,(3):29-30[13]佟明文.灌注桩施工质量控制与事故预防[D]，北京：中国地质大学，[14]刘典恩.钻孔灌注桩施工技术与质量控制研究[D]，武汉：华中科技大学，

致谢岁月如梭，俯仰间，四年光阴已化作一缕青烟绕指而过，消匿于校园那一棵棵安静梧桐的年轮里。回眸四年大学生活学习里的点点滴滴，非常感谢土木工程学院老师们的关爱和教导，让我在学习和生活中的羽翼都丰满了许多。本论文的选题、课题研究及论文撰写、修改的整个过程中都凝聚着李书庆老师的心血，李老师传授给我的不但仅是专业知识，还有的为人处事的道理，我由衷地感谢李老师对我的精心培养与悉心指导。与此同时，论文的顺利完成，还有西安市临潼区紫霞三路桥项目部不可磨灭的功劳，感谢孙立辉、蒋