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【摘 要】目前大部分桥梁工程均采用钻孔灌注桩形式，由于结构的需要，钻孔灌注桩向大直径方向发展，大直径钻孔灌注桩更容易产生一些施工质量问题。本文主要讨论了大直径钻孔桩的质量问题及预防措施。
【关键词】大直径；钻孔桩；质量问题；预防措施
Quality large diameter bored piles and preventive measures
Yu Xiao-ping1，Zhou Yan-ping2，Lu Ya-qin2
（1.Zhejiang yiqing Construction Co.， Ltd Shaoxing Zhejiang 312000；
2.Zhejiang Jiangheng Chuan Environmental Construction Co. Shaoxing Zhejiang 312000）
【Abstract】Currently， most bridge projects are bored using the form， because the structure needs to large diameter bored piles direction， large diameter bored piles are more prone to some of the construction quality problems. This paper discusses the problems and preventive measures quality large diameter bored piles.
【Key words】Large diameter；Bored piles；Quality problems；Preventive measures
随着我国经济的不断发展，许多大型桥梁工程得以兴建，目前大部分桥梁工程均采用钻孔灌注桩形式，由于结构的需要，钻孔灌注桩向大直径方向发展。直径大于2m或2.5m的大直径桩在实际工程中应用也越来越多，主要应用在一些大型工程项目以及一些桥梁工程中。
大直径钻孔灌注桩是指采用钻孔方式成孔，然后安放钢筋笼，灌注混凝土所形成的大直径桩。比较一般的钻孔灌注桩，大直径钻孔灌注桩更容易产生一些施工质量问题。主要问题有：
1. 大直径护筒中心偏位
1.1 现象。
大直径护筒中心与设计中心不符。
1.2 原因。
（1）柱桩地质层面不平；
（2）沉拔桩锤与护筒两中心不在一条直线上；
（3）静压施工中工程进尺不均，使护筒倾斜；
（4）护筒因单侧过量挖而产生倾斜；
（5）地质硬度不一，软者进尺快；遇有孤石。
1.3 预防措施。
（1）认真研究地质资料，针对不同地质条件，采取相应的施工方法。
（2）测量放样，固定十字线于工作台上，沉拔桩锤与护筒放出对称线，随时振沉，随时吊线、校正。
1.4 解决方法
（1）派潜水员摸清河床地貌，清理找平；
（2）观察水标尺，采取高位增压、低位减压以校正护筒；
（3）观测迸尺标尺，挖高点，停止挖低点以保持平衡；
（4）停止低位挖除土和振沉，即改高位挖除土，待孤石支撑松动，使孤石向外或向内移动，然后用冲抓或微爆法震炸松动，清除孤石纠偏。
2. 护筒漏水与漏浆
2.1 现象。
在护筒下沉过程中或下至标高后，出现漏水与漏浆现象。
2.2 原因分析。
（1）水头水压过大，导致反穿孔。
（2）钻孔地层下伏卵石（粗砾石）层，加上泥浆性能差，产生漏水、漏浆。
（3）有承压水或有潮汐变化的桩孔，因水头水压和泥浆未达标导致漏水、漏浆。
（4）护筒刃口未进入不透水层或不透水层厚度未达到深度者渗漏。
（5）河床面受洪水或超常水流冲刷造成护筒部分埋人深度不合格。
2.3 预防措施。
认真调查地质水文情况，据不同的地质水文条件，筒内采用不同的水头水压，调制适合的泥浆，保证不漏水、不漏浆。
2.4 解决方法。
（1）降低水头水压，使用高效PHP泥浆，适当增大泥浆浓度和黏度。
（2）适当增加护筒埋设深度，穿过不透水层。
（3）护筒外填砂砾石加注水泥浆形成稳定覆盖层，以增强防渗和防冲能力。
3. 护筒内外水头不稳
3.1 现象。
施工中，护筒内外水头变化较大，影响护筒正常下沉。
3.2 原因分析。
（1）水位涨落幅度过大，影响水头稳定；
（2）潮汐影响造成水头不稳；
（3）不稳定承压水影响。
3.3 预防措施。
认真分析、调查水位变化规律，制定相应的稳定水头方案，包括稳压设备及泥浆调制等。
3.4 解决方法。
（1）设泥浆船连通管筏自动水头稳压系统；
（2）设泥浆船虹吸管船筏自动水头稳压系统；
（3）超过平均承压水高度过高者，采用增重剂调节泥浆保护能力。
4. 大直径灌注桩质量不达标
4.1 现象。
成桩后，经超声波和钻取芯样检查，发现有夹泥断桩、桩底沉渣、局部有空洞或桩身局部缩颈等严重缺陷。
4.2 原因分析。
（1）混凝土坍落度小，离析或石料粒径过大，导管直径较小（如使用直径为小于25cm的导管），在混凝土灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前未能疏通好，不得不提起导管时，形成断桩。 （2）由于计算错误致使导管底口距孔底距离较大，致使首批灌注的混凝土不能埋住导管，从而形成断桩。
（3）在导管提拔时，由于测量或计算错误，或盲目提拔导管使导管提拔过量，从而使导管口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层或泥浆与混凝土的混合层中，形成断桩。
（4）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。
（5）导管接口渗漏致使泥浆进入导管内，在混凝土内形成夹层，造成断桩。
（6）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。
（7）由于其他意外原因（如机械故障、停电、坍孔，材料不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。
4.3 预防措施。
（1）导管使用前，要对导管进行检漏和抗拉力试验，以防导管渗漏。每节导管组装编号，导管安装完毕后要建立复核和检验制度。导管的直径应根据桩径和最大粒径确定，尽量采用大直径导管。
（2）下导管时，其底口距孔底的距离不大于40～50cm （注意导管口不能埋人沉淀的回淤泥渣中），同时要保证首批混凝土灌注后理住导管至少lm。在随后的灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2～4m范围内。
（3）混凝土的坍落度要控制在18～22 cm ，要求和易性好。若灌注时问较长时，可在混凝土中加入缓凝剂（应事先征求监理工程师的同意），以防止先期灌注的混凝土初凝，堵塞导管。
（4）在钢筋笼制作时，一般要采用对焊，以保证焊口平顺。当采用搭接焊时。要保证焊缝不要在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。
（5）在提拔导管时要通过测量混凝土的灌注深度及已拆下导管的长度，认真计算提拔导管的长度，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管，一般情况下一次只能拆卸一节导管（2.5m）。
（6）关键设备（如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等）要有备用，材料（砂、石、水泥等）要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。
（7）当混凝土堵塞导管时，可采用拔、插、抖、动导管（注意不可把导管口拔出混凝土面），当所堵塞的导管长度较短时，也可用型钢插入导管内进行冲击来疏通导管，也可在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的混凝土。
（8）当钢筋笼卡住导管后，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。
4.4 治理方法。
由于大直径灌注桩的直径较大，因此可采用如下方法予以处理。
4.4.1 压浆补强法
因大直径钻孔桩的直径大、断面大，故清洗和压浆的孔数较多，根据夹泥断桩层范围，最多可钻孔个。成孔后，孔口用 108mm套管封固，装上闸门。以桩中心或靠近中心的孔为压注浆孔，其余为出浆孔，采用高压喷水或空压机气举法清除桩底渣。然后压注水泥浆进行补强。注浆孔与出浆孔可以互换。
4.4.2 钻孔旋喷水泥浆止水重浇混凝土处理法。
当存在缩颈且孔壁泥砂连通的严重缺陷，且缩颈部位仅在5～10m范围内时，用人凿除桩身时，孔壁向桩内大量涌砂、涌水并溢出桩顶，此时应用下述方法处理：
（1）先在桩身缩颈一侧外围钻数个小孔，其中靠边两孔直径为25em，其余为15cm。钻孔采用XY-1型钻机，用泥浆护壁成孔，孔深约l0cm。
（2）终孔后取出钻具，将压力为7.9MPa的WB-200泥浆泵及49MPa的高压喷射器（为2个孔径3mm的钨钢喷嘴）放入孔底，以最慢喷射速度，自下而上喷射水泥浆，喷至孔顶后再往下复喷一次即可。喷射压力一般4～6MPa，最低不小于3MPa，最高可达8MPa。水泥浆用52.5级普通硅酸盐水泥，水灰比（1.25～1.30）：1配制而成。该桩缩颈处经旋喷水泥浆处理后，孔壁不再向内涌水和涌砂，起到止水隔砂作用。
（3）在旋喷止水隔砂后，桩身缩颈缺陷采取钻芯孔的方法，用清水洗空，然后抽水，用人工将缩颈部位的松散部位凿除，清渣并浇筑混凝土。
4.4.3 人工凿孔浇筑混凝土处理法
当夹泥断桩、桩底沉渣较厚或有孔洞，用钻芯孔压浆方法补强，难以保证质量时，可采用人工在桩身中心以风炮开凿一个直径2.0m左右的圆孔，凿至桩底下，然后清除缺陷部位夹泥层、沉渣或混凝土松散层，用压力水清洗凿孔孔壁和孔内杂物，再将水抽干，用串筒向孔内灌注混凝土。
参考文献
[1] 李广慧，桥梁工程，[M]. 郑州：郑州大学出版社，2011.
[2] 王靖涛，丁美英，李国成，桩基础设计与检测，[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.
[3] 陈传德，公路工程管理与实务[M]. 北京：人民交通出版社，2008.
【关键词】大直径；钻孔桩；质量问题；预防措施
Quality large diameter bored piles and preventive measures
Yu Xiao-ping1，Zhou Yan-ping2，Lu Ya-qin2
（1.Zhejiang yiqing Construction Co.， Ltd Shaoxing Zhejiang 312000；
2.Zhejiang Jiangheng Chuan Environmental Construction Co. Shaoxing Zhejiang 312000）
【Abstract】Currently， most bridge projects are bored using the form， because the structure needs to large diameter bored piles direction， large diameter bored piles are more prone to some of the construction quality problems. This paper discusses the problems and preventive measures quality large diameter bored piles.
【Key words】Large diameter；Bored piles；Quality problems；Preventive measures
随着我国经济的不断发展，许多大型桥梁工程得以兴建，目前大部分桥梁工程均采用钻孔灌注桩形式，由于结构的需要，钻孔灌注桩向大直径方向发展。直径大于2m或2.5m的大直径桩在实际工程中应用也越来越多，主要应用在一些大型工程项目以及一些桥梁工程中。
大直径钻孔灌注桩是指采用钻孔方式成孔，然后安放钢筋笼，灌注混凝土所形成的大直径桩。比较一般的钻孔灌注桩，大直径钻孔灌注桩更容易产生一些施工质量问题。主要问题有：
1. 大直径护筒中心偏位
1.1 现象。
大直径护筒中心与设计中心不符。
1.2 原因。
（1）柱桩地质层面不平；
（2）沉拔桩锤与护筒两中心不在一条直线上；
（3）静压施工中工程进尺不均，使护筒倾斜；
（4）护筒因单侧过量挖而产生倾斜；
（5）地质硬度不一，软者进尺快；遇有孤石。
1.3 预防措施。
（1）认真研究地质资料，针对不同地质条件，采取相应的施工方法。
（2）测量放样，固定十字线于工作台上，沉拔桩锤与护筒放出对称线，随时振沉，随时吊线、校正。
1.4 解决方法
（1）派潜水员摸清河床地貌，清理找平；
（2）观察水标尺，采取高位增压、低位减压以校正护筒；
（3）观测迸尺标尺，挖高点，停止挖低点以保持平衡；
（4）停止低位挖除土和振沉，即改高位挖除土，待孤石支撑松动，使孤石向外或向内移动，然后用冲抓或微爆法震炸松动，清除孤石纠偏。
2. 护筒漏水与漏浆
2.1 现象。
在护筒下沉过程中或下至标高后，出现漏水与漏浆现象。
2.2 原因分析。
（1）水头水压过大，导致反穿孔。
（2）钻孔地层下伏卵石（粗砾石）层，加上泥浆性能差，产生漏水、漏浆。
（3）有承压水或有潮汐变化的桩孔，因水头水压和泥浆未达标导致漏水、漏浆。
（4）护筒刃口未进入不透水层或不透水层厚度未达到深度者渗漏。
（5）河床面受洪水或超常水流冲刷造成护筒部分埋人深度不合格。
2.3 预防措施。
认真调查地质水文情况，据不同的地质水文条件，筒内采用不同的水头水压，调制适合的泥浆，保证不漏水、不漏浆。
2.4 解决方法。
（1）降低水头水压，使用高效PHP泥浆，适当增大泥浆浓度和黏度。
（2）适当增加护筒埋设深度，穿过不透水层。
（3）护筒外填砂砾石加注水泥浆形成稳定覆盖层，以增强防渗和防冲能力。
3. 护筒内外水头不稳
3.1 现象。
施工中，护筒内外水头变化较大，影响护筒正常下沉。
3.2 原因分析。
（1）水位涨落幅度过大，影响水头稳定；
（2）潮汐影响造成水头不稳；
（3）不稳定承压水影响。
3.3 预防措施。
认真分析、调查水位变化规律，制定相应的稳定水头方案，包括稳压设备及泥浆调制等。
3.4 解决方法。
（1）设泥浆船连通管筏自动水头稳压系统；
（2）设泥浆船虹吸管船筏自动水头稳压系统；
（3）超过平均承压水高度过高者，采用增重剂调节泥浆保护能力。
4. 大直径灌注桩质量不达标
4.1 现象。
成桩后，经超声波和钻取芯样检查，发现有夹泥断桩、桩底沉渣、局部有空洞或桩身局部缩颈等严重缺陷。
4.2 原因分析。
（1）混凝土坍落度小，离析或石料粒径过大，导管直径较小（如使用直径为小于25cm的导管），在混凝土灌注过程中堵塞导管，且在混凝土初凝前未能疏通好，不得不提起导管时，形成断桩。 （2）由于计算错误致使导管底口距孔底距离较大，致使首批灌注的混凝土不能埋住导管，从而形成断桩。
（3）在导管提拔时，由于测量或计算错误，或盲目提拔导管使导管提拔过量，从而使导管口拔出混凝土面，或使导管口处于泥浆层或泥浆与混凝土的混合层中，形成断桩。
（4）在提拔导管时，钢筋笼卡住导管，在混凝土初凝前无法提起，造成混凝土灌注中断，形成断桩。
（5）导管接口渗漏致使泥浆进入导管内，在混凝土内形成夹层，造成断桩。
（6）导管埋置深度过深，无法提起导管或将导管拔断，造成断桩。
（7）由于其他意外原因（如机械故障、停电、坍孔，材料不足等）造成混凝土不能连续灌注，中断时间超过混凝土初凝时间，致使导管无法提起，形成断桩。
4.3 预防措施。
（1）导管使用前，要对导管进行检漏和抗拉力试验，以防导管渗漏。每节导管组装编号，导管安装完毕后要建立复核和检验制度。导管的直径应根据桩径和最大粒径确定，尽量采用大直径导管。
（2）下导管时，其底口距孔底的距离不大于40～50cm （注意导管口不能埋人沉淀的回淤泥渣中），同时要保证首批混凝土灌注后理住导管至少lm。在随后的灌注过程中，导管的埋置深度一般控制在2～4m范围内。
（3）混凝土的坍落度要控制在18～22 cm ，要求和易性好。若灌注时问较长时，可在混凝土中加入缓凝剂（应事先征求监理工程师的同意），以防止先期灌注的混凝土初凝，堵塞导管。
（4）在钢筋笼制作时，一般要采用对焊，以保证焊口平顺。当采用搭接焊时。要保证焊缝不要在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。
（5）在提拔导管时要通过测量混凝土的灌注深度及已拆下导管的长度，认真计算提拔导管的长度，严禁不经测量和计算而盲目提拔导管，一般情况下一次只能拆卸一节导管（2.5m）。
（6）关键设备（如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等）要有备用，材料（砂、石、水泥等）要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。
（7）当混凝土堵塞导管时，可采用拔、插、抖、动导管（注意不可把导管口拔出混凝土面），当所堵塞的导管长度较短时，也可用型钢插入导管内进行冲击来疏通导管，也可在导管上固定附着式振捣器进行振动来疏通导管内的混凝土。
（8）当钢筋笼卡住导管后，可设法转动导管，使之脱离钢筋笼。
4.4 治理方法。
由于大直径灌注桩的直径较大，因此可采用如下方法予以处理。
4.4.1 压浆补强法
因大直径钻孔桩的直径大、断面大，故清洗和压浆的孔数较多，根据夹泥断桩层范围，最多可钻孔个。成孔后，孔口用 108mm套管封固，装上闸门。以桩中心或靠近中心的孔为压注浆孔，其余为出浆孔，采用高压喷水或空压机气举法清除桩底渣。然后压注水泥浆进行补强。注浆孔与出浆孔可以互换。
4.4.2 钻孔旋喷水泥浆止水重浇混凝土处理法。
当存在缩颈且孔壁泥砂连通的严重缺陷，且缩颈部位仅在5～10m范围内时，用人凿除桩身时，孔壁向桩内大量涌砂、涌水并溢出桩顶，此时应用下述方法处理：
（1）先在桩身缩颈一侧外围钻数个小孔，其中靠边两孔直径为25em，其余为15cm。钻孔采用XY-1型钻机，用泥浆护壁成孔，孔深约l0cm。
（2）终孔后取出钻具，将压力为7.9MPa的WB-200泥浆泵及49MPa的高压喷射器（为2个孔径3mm的钨钢喷嘴）放入孔底，以最慢喷射速度，自下而上喷射水泥浆，喷至孔顶后再往下复喷一次即可。喷射压力一般4～6MPa，最低不小于3MPa，最高可达8MPa。水泥浆用52.5级普通硅酸盐水泥，水灰比（1.25～1.30）：1配制而成。该桩缩颈处经旋喷水泥浆处理后，孔壁不再向内涌水和涌砂，起到止水隔砂作用。
（3）在旋喷止水隔砂后，桩身缩颈缺陷采取钻芯孔的方法，用清水洗空，然后抽水，用人工将缩颈部位的松散部位凿除，清渣并浇筑混凝土。
4.4.3 人工凿孔浇筑混凝土处理法
当夹泥断桩、桩底沉渣较厚或有孔洞，用钻芯孔压浆方法补强，难以保证质量时，可采用人工在桩身中心以风炮开凿一个直径2.0m左右的圆孔，凿至桩底下，然后清除缺陷部位夹泥层、沉渣或混凝土松散层，用压力水清洗凿孔孔壁和孔内杂物，再将水抽干，用串筒向孔内灌注混凝土。
参考文献
[1] 李广慧，桥梁工程，[M]. 郑州：郑州大学出版社，2011.
[2] 王靖涛，丁美英，李国成，桩基础设计与检测，[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.
[3] 陈传德，公路工程管理与实务[M]. 北京：人民交通出版社，2008.