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摘要：钻孔灌注桩作为常用的基础形式，以其适应性强、成本适中、施工简便等特点被广泛地应用于公路桥梁及其它工程领域。由于钻孔灌注桩的施工人为因素的影响较大，若稍有疏忽，很容易产生塌孔、断桩、缩颈等质量缺陷。本文简要分析了桥梁钻孔灌注桩施工中的几种常见质量缺陷及相应的预防处理措施，并以广州至河源高速公路广州段为例讨论桥梁钻孔灌注的质量。
关键词：灌注桩 质量缺陷 预防 处理措施
引言
灌注桩由于具有施工简单、噪音小、承载力高、桩径大、适应各类地质条件等优点，使得桩基础成为各种基础类型中采用最多的基础形式之一。但由于桩基工程属于地下隐蔽工程，施工工艺较多、工艺流程相互衔接紧密，环环相扣，不宜长时间中间停顿；主要工序的施工过程都在水下及地下进行，不便监视观察；同时，影响施工正常进行和施工质量的因素很多，难以全部预见，则不可避免的会出现诸如塌孔、断桩、缩颈等各种质量缺陷。因此，施工中如何控制灌注桩的质量，如何对灌注桩缺陷进行有效的处理及防范等问题，引起了业主、设计、施工和监理等同行的普遍关注。以下介绍几种钻孔灌注桩常见的质量缺陷的成因及预防处理措施。
1 钻孔灌注桩塌孔的预防及处理措施
在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位突然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，或泥浆突然漏失，应怀疑是塌孔征象。发生塌孔后，应查明原因，采取相应的措施，应保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续塌孔。然后用吸泥机吸出塌入孔中的泥土，如不继续塌孔，可恢复正常灌注。如塌孔仍不停止，再以黏土摻砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。施工现场在埋设灌注桩的护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，必须注意保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-2.0 m的水头高度。
当发现地基有地下水时，应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时，必须能保持足够的泥水压力。 泥浆要尽量选用膨胀土造浆，成孔时泥浆的相对密度为1.1~1.2为宜，同时在施工中要随时注意地层结构变化。当中断成孔作业时，要尽可能保持泥浆池和桩孔之间的泥浆循环，同时要着重监视漏水、跑浆的情况。 在反循环钻孔法的成孔施工中，成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取，对于淤泥质等非常软弱的地质，如果成孔速度过快，造孔的桩孔将很不规则，对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。
2 钻孔灌注桩断桩的预防及处理措施
施工中若发生导管底端距孔底过远，则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。 桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，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。施工中应明确规定，混凝土浇注过程中，一旦开始浇筑工序，一定要连续完成改作业，确保在混凝土初凝时间内连续浇注，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并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，严格遵守操作规程。
处理措施主要有（1）埋管压浆补强法：对于混凝土刚灌注不久未完全硬化的桩基，可用直径小于桩径的护筒插入已灌注的混凝土面2.0m，将导管拔出，用吸泥机吸出混凝土面泥渣至新鲜混凝土面，并在两边插入两根小塑料管至新鲜混凝土面下1.0m左右，上端露出护筒外，做以后接口断面混凝土的补强用，重新架设导管，继续灌注。（2） 桩芯凿井法：采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为0.8~1m的井，深度至少超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度0.6m。处理完毕后，待混凝土达到龄期后，采用无损检测检验处理效果。
3 钻孔灌注桩缩颈的预防及处理措施
缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量缺陷，主要由于钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩孔现象。选用密度、胶体率、黏度相对较大的优质泥浆，尽可能降低失水量；将合适数量的合金刀片焊接于导正器外侧，起钻或钻进时可发挥扫孔作用；成孔时加大泵量，提高成孔的速度，这样孔壁在成孔一段时间内会形成泥皮，孔壁则不会渗水和引起膨胀；采用上下反复扫孔的办法扩大孔径消除缩颈。
对于桩基出现缩颈的情况，除了可以采用钻孔压浆补强法对缩颈部位进行补强外。同时还可以在桩基外围钻孔至缩颈位置以下0.5-1.0m，在缩颈位置上下各0.5m以高压旋喷数根旋喷桩，旋喷桩根数以能包围缩颈范围为宜。通过桩身钻孔压浆补强、桩周加布高压旋喷桩的综合处理措施，提高桩基的桩身强度和整桩的承载力。
4 实例分析
以广州至河源高速公路广州段为例。本项目是广东省“十一五”重点建设项目，是广州市路网规划“五环十八射”中的“第六射”，是广州市城市空间发展规划中“北优”战略和沟通广佛都市圈与粤东北之间的重要交通枢纽，也是建立“9＋2”泛珠三角经济圈的重要基础设施。本项目路线全长约70.754Km，为双向六车道高速公路。在这个项目的具体施工中，能够严格要求桥梁钻孔灌注桩的质量问题。在施工中如果有问题存在，及时的采取桥梁钻孔灌注桩质量的改善。例如，在施工中，广河高速金田隆1号大桥5-1#桩设计为嵌岩桩、桩径1.8m、桩长28m，超声波检测发现该桩桩顶以下5m处断桩、离析。经过设计单位同意，该桩采用桩芯凿井法进行加固补强处理，处理完毕待混凝土达到龄期后，通过小应变检测法检验，结果该桩接桩处理效果理想，能满足设计要求。
结语
钻孔灌注桩的施工过程中，灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中应分工明确，密切配合，统一指挥，做的快速，连续施工，灌注成高质量的水下混凝土，防止发生质量事故。如出现事故是，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救。对于确实存在缺陷的钻孔灌注桩，应根据灌注桩的具体情况，采用合适的基桩检测方法进行检测，判断缺陷的严重程度和缺陷部位。对于不能满足设计受力要求，因而需要做补强处理的灌注桩，应该由业主单位，设计单位、工程监理以及施工单位共同研究，提出切实可行的处理方法。
关键词：灌注桩 质量缺陷 预防 处理措施
引言
灌注桩由于具有施工简单、噪音小、承载力高、桩径大、适应各类地质条件等优点，使得桩基础成为各种基础类型中采用最多的基础形式之一。但由于桩基工程属于地下隐蔽工程，施工工艺较多、工艺流程相互衔接紧密，环环相扣，不宜长时间中间停顿；主要工序的施工过程都在水下及地下进行，不便监视观察；同时，影响施工正常进行和施工质量的因素很多，难以全部预见，则不可避免的会出现诸如塌孔、断桩、缩颈等各种质量缺陷。因此，施工中如何控制灌注桩的质量，如何对灌注桩缺陷进行有效的处理及防范等问题，引起了业主、设计、施工和监理等同行的普遍关注。以下介绍几种钻孔灌注桩常见的质量缺陷的成因及预防处理措施。
1 钻孔灌注桩塌孔的预防及处理措施
在灌注过程中如发现井孔护筒内水（泥浆）位突然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，或泥浆突然漏失，应怀疑是塌孔征象。发生塌孔后，应查明原因，采取相应的措施，应保持或加大水头、移开重物、排除振动等，防止继续塌孔。然后用吸泥机吸出塌入孔中的泥土，如不继续塌孔，可恢复正常灌注。如塌孔仍不停止，再以黏土摻砂砾回填，待回填土沉实时机成熟后，重新钻孔成桩。施工现场在埋设灌注桩的护筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实，必须注意保持护筒安装垂直，在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-2.0 m的水头高度。
当发现地基有地下水时，应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时，必须能保持足够的泥水压力。 泥浆要尽量选用膨胀土造浆，成孔时泥浆的相对密度为1.1~1.2为宜，同时在施工中要随时注意地层结构变化。当中断成孔作业时，要尽可能保持泥浆池和桩孔之间的泥浆循环，同时要着重监视漏水、跑浆的情况。 在反循环钻孔法的成孔施工中，成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取，对于淤泥质等非常软弱的地质，如果成孔速度过快，造孔的桩孔将很不规则，对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快，会产生桩的径向摆动，而发生孔壁坍塌现象。
2 钻孔灌注桩断桩的预防及处理措施
施工中若发生导管底端距孔底过远，则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。 桩孔钻成后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，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。施工中应明确规定，混凝土浇注过程中，一旦开始浇筑工序，一定要连续完成改作业，确保在混凝土初凝时间内连续浇注，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并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，严格遵守操作规程。
处理措施主要有（1）埋管压浆补强法：对于混凝土刚灌注不久未完全硬化的桩基，可用直径小于桩径的护筒插入已灌注的混凝土面2.0m，将导管拔出，用吸泥机吸出混凝土面泥渣至新鲜混凝土面，并在两边插入两根小塑料管至新鲜混凝土面下1.0m左右，上端露出护筒外，做以后接口断面混凝土的补强用，重新架设导管，继续灌注。（2） 桩芯凿井法：采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为0.8~1m的井，深度至少超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度0.6m。处理完毕后，待混凝土达到龄期后，采用无损检测检验处理效果。
3 钻孔灌注桩缩颈的预防及处理措施
缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量缺陷，主要由于钻锥磨损或焊补不及时，再或地层中遇到膨胀的软土、粘土、泥岩等，容易产生缩孔现象。选用密度、胶体率、黏度相对较大的优质泥浆，尽可能降低失水量；将合适数量的合金刀片焊接于导正器外侧，起钻或钻进时可发挥扫孔作用；成孔时加大泵量，提高成孔的速度，这样孔壁在成孔一段时间内会形成泥皮，孔壁则不会渗水和引起膨胀；采用上下反复扫孔的办法扩大孔径消除缩颈。
对于桩基出现缩颈的情况，除了可以采用钻孔压浆补强法对缩颈部位进行补强外。同时还可以在桩基外围钻孔至缩颈位置以下0.5-1.0m，在缩颈位置上下各0.5m以高压旋喷数根旋喷桩，旋喷桩根数以能包围缩颈范围为宜。通过桩身钻孔压浆补强、桩周加布高压旋喷桩的综合处理措施，提高桩基的桩身强度和整桩的承载力。
4 实例分析
以广州至河源高速公路广州段为例。本项目是广东省“十一五”重点建设项目，是广州市路网规划“五环十八射”中的“第六射”，是广州市城市空间发展规划中“北优”战略和沟通广佛都市圈与粤东北之间的重要交通枢纽，也是建立“9＋2”泛珠三角经济圈的重要基础设施。本项目路线全长约70.754Km，为双向六车道高速公路。在这个项目的具体施工中，能够严格要求桥梁钻孔灌注桩的质量问题。在施工中如果有问题存在，及时的采取桥梁钻孔灌注桩质量的改善。例如，在施工中，广河高速金田隆1号大桥5-1#桩设计为嵌岩桩、桩径1.8m、桩长28m，超声波检测发现该桩桩顶以下5m处断桩、离析。经过设计单位同意，该桩采用桩芯凿井法进行加固补强处理，处理完毕待混凝土达到龄期后，通过小应变检测法检验，结果该桩接桩处理效果理想，能满足设计要求。
结语
钻孔灌注桩的施工过程中，灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中应分工明确，密切配合，统一指挥，做的快速，连续施工，灌注成高质量的水下混凝土，防止发生质量事故。如出现事故是，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救。对于确实存在缺陷的钻孔灌注桩，应根据灌注桩的具体情况，采用合适的基桩检测方法进行检测，判断缺陷的严重程度和缺陷部位。对于不能满足设计受力要求，因而需要做补强处理的灌注桩，应该由业主单位，设计单位、工程监理以及施工单位共同研究，提出切实可行的处理方法。