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随着我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩已被广泛应用于公路桥梁及其它工程领域。但灌注桩属于隐蔽工程，影响其施工质量的因素很多，而质量检查又很困难，稍有不慎或措施不严就会在灌注桩施工中产生质量事故，小到塌孔松散、缩颈，大到断桩报废，给国家财产造成损失。本文着重介绍钻孔灌注桩常见质量缺陷的形成原因及防治方法。
一、钻孔过程中的塌孔与缩径
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如果控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径等质量缺陷。
钻孔灌注桩的塌孔与缩径从表面上看是两个相反面，实际上产生的原因却基本相同。形成原因主要有：
（1）相邻桩孔之间相互扰动。钻孔灌注桩是先成孔，依靠泥浆护壁，然后在孔内成桩，周围土移向桩身，土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低时。（2）钻孔进尺速度控制不好。（3）护壁泥浆性能差。（4）护筒埋置深度不够或护筒四周夯实不够，或护筒内水头过小。（5）打捞孔内掉物等原因所造成。（6）成孔后放置时间过长没有灌注混凝土。
主要技术措施有：
（1）采取隔孔施工程序，选取较适当的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。（2）钻孔过程中要适当控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要少加压慢钻进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用大压力快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用中等压力，慢转速并适当增加泥浆比重和粘度。（3）为防止坍孔，孔内水位必须高出地下水位1米以上，钻进过程中适时控制泥浆性能指标，主要控制其密度为1.06～1.24g/cm3、粘度为16～22s、含砂率≤4～8%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加粘土粉、烧碱、木质素的方法，改善泥浆的性能，通过对泥浆的除砂处理，可控制泥浆的密度和含砂率。（4）护筒的埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2～4m；旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。（5）在钻进过程中应加强对机具的检查，发现问题及时排查。避免钻头、钻杆等掉入孔内。（6）做好相关工序的衔接工作，导管安装后应立即灌注混凝土。
二、混凝土灌注过程中
1.现场操作失误
（1）技术人员将导管底端至孔底的距离计算错误，使得初灌混凝土量不足造成埋管深度达不到规范值。或准备的导管长度规格太少，安装导管时配管困难，导致导管底至孔底的距离偏大，而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班，形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。（2）测量人员对导管埋深的测量不够细心，没有经常性测量，仅是凭感觉或是凭经验。结果导致埋深偏小时，导管内容易进水；埋深偏大时，因时间长而造成混凝土初凝，加大导管壁与混凝土的摩擦力，因导管螺栓拧紧力矩不足，易拔断或拔不出。（3）工人在拼接导管时过于粗心，导管间的橡胶垫不严密，有漏水或渗水现象，甚至对有的已经损坏的导管未加以检查，使得在导管埋深达到一定的深度后，导管螺纹断丝或滑丝，产生导管断裂而直接掉入孔内。（4）清孔不彻底，沉淀层过大，使得浇灌混凝土时，导管内外的压力差减小，导管埋深偏小，导致导管进水。（5）技术人员对现场了解不够，对诸如机械性能，钻机上的起吊能力等不了解，结果导致如在首盘备料时钢丝绳断裂，浇筑过程中拔导管时钢丝绳断裂等现象。
主要的技术措施有：
（1）加强工程技术人员的责任心，首批混凝土的数量必须经过计算，以满足导管首次埋置深度（≥1.0米）和填充导管底部的需要。（2）测量人员应加强测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，在灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2～4米。提升导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大。（3）尽管在开钻之前的准备工作中已经对导管进行了水密承压和接头抗拉试验，但在后续灌注桩施工中，仍应对导管定期进行水密性试验, 下导管前要检查是否漏气、漏水和变形,是否安放了“O”形密封圈，确保橡胶垫完好不漏水，导管螺纹不断丝、滑丝。（4）钻孔灌注桩清孔必须要彻底。清孔方法可根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。在灌注水下混凝土之前应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀层厚度，如超过规定，还应进行二次清孔，直至符合要求。（5）工程技术人员应经常与钻桩班进行沟通，定期检查，随时掌握机具性能，对起吊能力不够的钢丝绳或不符合规范要求的设备应及时更换。
2．混凝土运输过程中中断时间过长
首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。当混凝土中断时间过长时，易造成管中混凝土停留时间过长而卡管。造成混凝土灌注中断的原因主要有：
（1）机械发生故障。主要有拌和楼、混凝土输送泵、装载机、翻斗车等发生故障。（2）运输便道不畅。特别是突下暴雨，使得便道不够畅通，或其它施工机具挡住便道，致使运输车辆无法进场；
主要的技术措施有：（1）所有机械操作工必须由专人负责，明确各自职责，对机械定期维修与保养，并配备专门的机修工，对施工中突发的机械事故及时排查与修理。（2）施工便道必须硬质化，确保雨天正常运输；对于商品混凝土，为防止道路交通阻塞，还应考虑备用混凝土供应站。
3.混凝土质量不好
混凝土质量的好坏将直接影响到灌注的顺利与否。混凝土和易性、流动性差、坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间太长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管。导致混凝土质量不好的原因主要有：
（1）原材料质量不符合规范要求，如砂、石等。（2）混凝土施工中对砂、石含水量的测定不准确，使得在混凝土拌制过程中对用水量无法及时调整而导致混凝土坍落度的偏差。（3）混凝土施工配合比计量不准。（4）混凝土拌和方法不对或时间过短，造成混凝土的和易性和流动性不好。（5）混凝土运输距离过长，导致混凝土离析。
主要的技术措施有：
（1）严格控制原材料质量，粗集料宜优先选用卵石，如采用矿石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。粗集料最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的确1/4，同时不应大于40mm；细集料应采用级配良好的中砂。（2）在混凝土浇筑之前应对砂石含水率进行测定，并据此调整用水量。在混凝土的拌和过程中还应随时对坍落度进行检测，将其控制在180～220mm之间，并根据检测结果对用水量作进一步调整。（3）在混凝土搅拌前要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量。（4）为使混凝土具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30%的水，然后与拌合料一起均匀加入60%的水，最后再加入10%的水(如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量)，最后加水到出料时间控制在60～90秒内。（5）混凝土运输到浇筑地点时应仍保持均匀性和规定的坍落度，当混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，应进行二次搅拌，二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，可同时加水和水泥以保持其水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求时，则不得使用。
4.灌注砼过程时钢筋笼上浮
引起灌注混凝土过程中钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面：
（1）混凝土初凝和终凝时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋笼底时，混凝土结块托起钢筋笼。（2）清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，并随孔内混凝土逐渐升高，当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。（3）混凝土灌注至钢筋笼底部时，灌注速度太快，造成钢筋笼上浮。
预防钢筋笼上浮的措施主要有：
(1)钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。(2)灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢混凝土灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。(3)混凝土面进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场操作人员应及时补救，补救的办法是马上起拔拆除部分导管；导管拆除一部分后，?可适当上下活动导管；这时可以看到，每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会自然回落一点；坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼全部回落为止。
三、结束语
引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多，各个环节都可能会出现重大质量事故。因此，在桩基工程开工前应做好各项准备工作，施工过程中抓好泥浆和砼质量，牢牢把好钻孔、清孔和混凝土灌注等关键工序的质量关，是防止质量事故发生的行之有效的措施。
一、钻孔过程中的塌孔与缩径
成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分，其质量如果控制得不好，则可能会发生塌孔、缩径等质量缺陷。
钻孔灌注桩的塌孔与缩径从表面上看是两个相反面，实际上产生的原因却基本相同。形成原因主要有：
（1）相邻桩孔之间相互扰动。钻孔灌注桩是先成孔，依靠泥浆护壁，然后在孔内成桩，周围土移向桩身，土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始，桩身混凝土的强度很低时。（2）钻孔进尺速度控制不好。（3）护壁泥浆性能差。（4）护筒埋置深度不够或护筒四周夯实不够，或护筒内水头过小。（5）打捞孔内掉物等原因所造成。（6）成孔后放置时间过长没有灌注混凝土。
主要技术措施有：
（1）采取隔孔施工程序，选取较适当的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。（2）钻孔过程中要适当控制进尺速度：由硬地层钻到软地层时可适当加快钻进速度；当软地层变为硬地层时，要少加压慢钻进；在易缩径的地层中，应适当增加扫孔次数，防止缩径；对硬塑层采用大压力快转速钻进，以提高钻进效率；砂层则采用中等压力，慢转速并适当增加泥浆比重和粘度。（3）为防止坍孔，孔内水位必须高出地下水位1米以上，钻进过程中适时控制泥浆性能指标，主要控制其密度为1.06～1.24g/cm3、粘度为16～22s、含砂率≤4～8%，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加粘土粉、烧碱、木质素的方法，改善泥浆的性能，通过对泥浆的除砂处理，可控制泥浆的密度和含砂率。（4）护筒的埋置深度应根据设计要求或桩位的水文地质情况确定，一般情况埋置深度宜为2～4m；旱地、筑岛处护筒可采用挖坑埋设法，护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。（5）在钻进过程中应加强对机具的检查，发现问题及时排查。避免钻头、钻杆等掉入孔内。（6）做好相关工序的衔接工作，导管安装后应立即灌注混凝土。
二、混凝土灌注过程中
1.现场操作失误
（1）技术人员将导管底端至孔底的距离计算错误，使得初灌混凝土量不足造成埋管深度达不到规范值。或准备的导管长度规格太少，安装导管时配管困难，导致导管底至孔底的距离偏大，而导管安装人员没有及时把实际距离通知砼灌注班，形成初灌量不足导致埋管深度达不到规范值。（2）测量人员对导管埋深的测量不够细心，没有经常性测量，仅是凭感觉或是凭经验。结果导致埋深偏小时，导管内容易进水；埋深偏大时，因时间长而造成混凝土初凝，加大导管壁与混凝土的摩擦力，因导管螺栓拧紧力矩不足，易拔断或拔不出。（3）工人在拼接导管时过于粗心，导管间的橡胶垫不严密，有漏水或渗水现象，甚至对有的已经损坏的导管未加以检查，使得在导管埋深达到一定的深度后，导管螺纹断丝或滑丝，产生导管断裂而直接掉入孔内。（4）清孔不彻底，沉淀层过大，使得浇灌混凝土时，导管内外的压力差减小，导管埋深偏小，导致导管进水。（5）技术人员对现场了解不够，对诸如机械性能，钻机上的起吊能力等不了解，结果导致如在首盘备料时钢丝绳断裂，浇筑过程中拔导管时钢丝绳断裂等现象。
主要的技术措施有：
（1）加强工程技术人员的责任心，首批混凝土的数量必须经过计算，以满足导管首次埋置深度（≥1.0米）和填充导管底部的需要。（2）测量人员应加强测探孔内混凝土面的位置，及时调整导管埋深，在灌注过程中导管的埋置深度宜控制在2～4米。提升导管使混凝土面上升的力度要适中，保证有程序的拔管和连续灌注，升降的幅度不能过大。（3）尽管在开钻之前的准备工作中已经对导管进行了水密承压和接头抗拉试验，但在后续灌注桩施工中，仍应对导管定期进行水密性试验, 下导管前要检查是否漏气、漏水和变形,是否安放了“O”形密封圈，确保橡胶垫完好不漏水，导管螺纹不断丝、滑丝。（4）钻孔灌注桩清孔必须要彻底。清孔方法可根据设计要求、钻孔方法、机具设备条件和地层情况决定。在灌注水下混凝土之前应再次检查孔内泥浆性能指标和孔底沉淀层厚度，如超过规定，还应进行二次清孔，直至符合要求。（5）工程技术人员应经常与钻桩班进行沟通，定期检查，随时掌握机具性能，对起吊能力不够的钢丝绳或不符合规范要求的设备应及时更换。
2．混凝土运输过程中中断时间过长
首批混凝土拌和物下落后，混凝土应连续灌注。当混凝土中断时间过长时，易造成管中混凝土停留时间过长而卡管。造成混凝土灌注中断的原因主要有：
（1）机械发生故障。主要有拌和楼、混凝土输送泵、装载机、翻斗车等发生故障。（2）运输便道不畅。特别是突下暴雨，使得便道不够畅通，或其它施工机具挡住便道，致使运输车辆无法进场；
主要的技术措施有：（1）所有机械操作工必须由专人负责，明确各自职责，对机械定期维修与保养，并配备专门的机修工，对施工中突发的机械事故及时排查与修理。（2）施工便道必须硬质化，确保雨天正常运输；对于商品混凝土，为防止道路交通阻塞，还应考虑备用混凝土供应站。
3.混凝土质量不好
混凝土质量的好坏将直接影响到灌注的顺利与否。混凝土和易性、流动性差、坍落度过大时会产生离析现象，使粗骨料相互挤压阻塞导管；坍落度过小或灌注时间太长，使混凝土的初凝时间缩短，加大混凝土下落阻力而阻塞导管。导致混凝土质量不好的原因主要有：
（1）原材料质量不符合规范要求，如砂、石等。（2）混凝土施工中对砂、石含水量的测定不准确，使得在混凝土拌制过程中对用水量无法及时调整而导致混凝土坍落度的偏差。（3）混凝土施工配合比计量不准。（4）混凝土拌和方法不对或时间过短，造成混凝土的和易性和流动性不好。（5）混凝土运输距离过长，导致混凝土离析。
主要的技术措施有：
（1）严格控制原材料质量，粗集料宜优先选用卵石，如采用矿石宜适当增加混凝土配合比的含砂率。粗集料最大粒径不应大于导管内径的1/6～1/8和钢筋最小净距的确1/4，同时不应大于40mm；细集料应采用级配良好的中砂。（2）在混凝土浇筑之前应对砂石含水率进行测定，并据此调整用水量。在混凝土的拌和过程中还应随时对坍落度进行检测，将其控制在180～220mm之间，并根据检测结果对用水量作进一步调整。（3）在混凝土搅拌前要复核配合比并校验计量的准确性，严格计量。（4）为使混凝土具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30%的水，然后与拌合料一起均匀加入60%的水，最后再加入10%的水(如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量)，最后加水到出料时间控制在60～90秒内。（5）混凝土运输到浇筑地点时应仍保持均匀性和规定的坍落度，当混凝土运至浇筑地点后发生离析、严重泌水或坍落度不符合要求时，应进行二次搅拌，二次搅拌时不得任意加水，确有必要时，可同时加水和水泥以保持其水灰比不变。如二次搅拌仍不符合要求时，则不得使用。
4.灌注砼过程时钢筋笼上浮
引起灌注混凝土过程中钢筋笼上浮的原因主要有如下三方面：
（1）混凝土初凝和终凝时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋笼底时，混凝土结块托起钢筋笼。（2）清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，并随孔内混凝土逐渐升高，当砂层上升至钢筋笼底部时便托起钢筋笼。（3）混凝土灌注至钢筋笼底部时，灌注速度太快，造成钢筋笼上浮。
预防钢筋笼上浮的措施主要有：
(1)钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。(2)灌注中,当砼表面接近钢筋笼底时,应放慢混凝土灌注速度,并应使导管保持较大埋深,使导管底口与钢筋笼底端间保持较大距离,以便减小对钢筋笼的冲击。(3)混凝土面进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。如果钢筋笼因为导管埋深过大而上浮时，现场操作人员应及时补救，补救的办法是马上起拔拆除部分导管；导管拆除一部分后，?可适当上下活动导管；这时可以看到，每上提一次导管，钢筋笼在导管的抽吸作用下，会自然回落一点；坚持多上下活动几次导管，直到上浮的钢筋笼全部回落为止。
三、结束语
引起钻孔灌注桩质量事故的原因较多，各个环节都可能会出现重大质量事故。因此，在桩基工程开工前应做好各项准备工作，施工过程中抓好泥浆和砼质量，牢牢把好钻孔、清孔和混凝土灌注等关键工序的质量关，是防止质量事故发生的行之有效的措施。