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水下灌注桩施工中常见质量问题及控制措

施

水下灌注桩施工容易在清孔、泥浆护壁、水下砼浇筑过

程中出现问题，稍有不慎，常常会造成坍孔、钢筋笼上浮和

断桩等质量问题。

清孔的目的是抽、换孔内泥浆，降低孔内水的泥浆相对

密度，确保孔内沉淀成厚度满足设计要求。清孔不当，容易

引起清孔后孔底沉淀超厚。

清孔有掏渣法、喷射法、抽浆清孔法几种。掏渣法清孔

不能降低泥浆的相对密度，灌注混凝土时，会有部分泥浆成

分沉淀至孔底使桩尖沉淀层加厚。喷射清孔时，射水的压力

过大易引起坍孔；压力过小，又不能有效翻动孔底沉淀物。

同时切忌采用加深孔的深度来代替清孔。

控制措施：

1.清孔应根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和土

层情况选定适合方法，应达到降低泥浆相对密度、清除钻渣、

沉淀层或尽量减少其厚度的目的。清孔中应注意始终保护孔

内流水头，以防坍孔。

2.清孔后，应从孔口、孔中部和孔底部分提取泥浆，测

定要求的各项指标，三部分指标的平均值应符合质量标准的

要求。

3.清孔后，可将取样盒吊到孔底。灌注水下混凝土前，

取出样盒检查沉淀在盒内的渣土，其厚度应不大于设计规

定。

泥浆的制备和处理：除能自行造浆的土层外，泥浆制备

要选用高塑性粘土或膨润土。拌制泥浆要根据施工机械、工

艺及穿越土层进行配合比设计。废弃的泥浆、渣要按环境保

护的有关规定处理。

泥浆护壁要符合下列规定

1.施工期间护筒内的泥浆面要高出地下水位以上，在受

水位涨落影响时，泥浆面要高出最高水位以上。

2.在清孔过程中，要不断置换泥浆，直至浇筑混凝土。

3.浇筑混凝土前，孔底500mm以内的泥浆比重要小于；

含砂率≤8%；粘度28s。

4.在易产生泥浆渗漏的土层中要采取维持孔壁稳定的

措施。

泥浆指标控制

对于施工规范中泥浆的控制指标：粘度测定17—20min；

含砂率不大于6％；胶体率不小于90％等在钻孔灌注桩施工

过程中必须严格控制，无论对于成孔质量还是最终对桩的承

载能力的发挥，泥浆质量都是重要因素。

坍孔的具体原因主要有：

1.护壁泥浆密度和浓度不足，起不到可靠的护壁作用；

2.护筒埋深位置不合适，埋设在砂或粗砂层中；3.成孔速度

太快，在孔壁上来不及形成泥膜；4.孔内水头高度不够或出

现承压水，降低了静水压力；5.掏除钻渣或下放钢筋笼时，

撞击孔壁；6.排除较大障碍物形成较大空洞而漏水致使孔壁

坍塌。

防止坍孔的控制措施：

1.在松散砂土中钻进时，应控制进尺，对泥浆的密度、

粘度和胶体率进行调整；2.将护筒底部贯入粘土中以上；3.

根据地质情况合理选取成孔速度；4.如地下水位变化大，应

采取升高护筒、增大水头，或用虹吸管连接等措施；5.从钢

筋笼的绑扎、吊插以及定位垫块设置等环节均予以充分注

意；6.如孔口发生坍塌，应先探明坍塌位置，将砂和粘土混

合物回填到坍孔位置以上1—2m，如坍孔严重，应全部回填，

等回填物沉积密实后再进行钻孔。

钢筋笼上浮常见的原因有：钢筋笼在制作、堆放、起吊、

运输等过程中不符合规范要求。钢筋骨架内径与导管外壁间

距过小，粗骨料粒径太大，主筋搭接焊接头未焊平，在提升

导管过程中法兰盘挂带了钢筋笼；或因钢筋骨架主筋弯曲、

骨架整体扭曲，箍筋变形脱落或导管倾斜，使得钢筋与导管

外壁紧密接触；导管与钢筋笼间混凝土已凝结，提升导管时

将钢筋笼带出；或因混凝土浇灌速度过快，混凝土面升至钢

筋笼底，产生向上“浮力”导致钢筋笼上浮。若发生钢筋笼

上浮，应立即查明原因，采取相应措施，防止事故重复出现。

相应措施

1.对钢筋笼不符合设计要求，发生上浮事故的处理。要

在灌注桩的上段增加局部钢筋，并设固定装置以防钢筋笼上

浮，或者采取其他有效措施进行处理。如严格控制钢筋笼骨

架的加工质量，防止变形。确保钢筋笼内径与导管外壁之间

的空隙，大于骨料最大粒径的2倍。

2.在混凝土浇灌过程中，随着导管拔出而出现钢筋笼上

浮，应立即控制混凝土浇灌量及浇灌速度，反复上下摇动导

管或单向旋转，处理好笼与导管之间的挂带现象；若钢筋笼

上浮不停止，应中止浇灌混凝土，拔出导管后，向孔内回填

粘土，该桩作为废桩处理，并应与设计人员联系重新补桩。

常见断桩的原因主要有