1K420101钻孔灌注桩施工质量事故预防措施
一、地质勘探资料和设计文件
（一）可能存在的问题
地质勘探主要存在：①勘探孔间距太大、孔深太浅，②土工试验数量不足、③土工取样和土工试验不规范，④桩周摩阻力和桩端承载力不足等问题；
▼钻孔勘探
▼钻孔抽芯（墨师兄实拍）
▼钻孔抽芯（墨师兄实拍）
设计文件主要存在对地质勘探资料没有认真研究、桩型选择不当、地面标高不清等问题。
▼桩型选择
▼端承桩与摩擦桩
（二）预防措施
在桩基开始施工前，对地质勘探资料和设计文件进行认真研究。
▼认真研究图纸和勘探资料
对桩基持力层厚度变化较大的场地，应适当加密地质勘探孔；必要时进行补充勘探，防止桩端落在较薄的持力层上而发生持力层剪切破坏。场地有较厚的回填层和软土层时，设计者应认真校核粧基是否存在负摩擦现象。
★★★★★注意★★★★★
什么是负摩擦？
你要知道，桩在下沉过程中，收到向上的阻力，那个就是正摩擦！
那么向下的阻力，自然就是正摩擦！
那么，你们是不是会说，桩下沉，怎么还会有向下的阻力呢？你是不是懵逼了！
你要知道，下沉时候，如果土体受到扰动严重，也下沉了，那么土体自然带着桩有个向下的趋势，类似“拖人下水”的意思，所以这就形成了负摩阻力。当然，负摩阻力，还有另外一个原因，就是地下水降低，也能拉着桩下去，这就形成了负摩擦！
▼负摩擦=拖人下水
▼负摩擦
▼地质勘察
▼持力层土体抽样核对
二、孔口高程及钻孔深度的误差
（一）孔口高程的误差
孔口高程的误差主要有两方面：
A:一是由于地质勘探完成后场地再次回填，计算孔口高程时疏忽而引起的误差；
B:二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积，地面不断升高，孔口高程发生变化造成的误差。
其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程，每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。
▼孔口高程
▼孔口复测
▼孔口复测
（二） 钻孔深度的误差
有些工程在场地回填平整前就进行工程地质勘探，地面高程较低，当工程地质勘探采用相对高程时，施工应把高程换算一致（绝对高程与相对高程千万不能混算），避免出现钻孔深度的误差。
另外，孔深测量应采用丈量钻杆的方法，取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面，不宜采用测绳测定孔深。对于端承桩钻孔的终孔标高应以桩端进入持力层深度为准，不宜以固定孔深的方式终孔。
▼不宜采用
▼2/3钻头长度
▼2/3钻头长度
▼丈量钻杆
因此，钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定，确定钻孔是否进入桩端持力层。
▼孔口捞样
▼取样鉴定
▼现场取样记录
三、孔径误差
孔径误差主要是由于作业人员疏忽错用其他规格的钻头，或因钻头陈旧，磨损后直径偏小所致。
▼钻头磨损变小
对于直径800~1200mm的桩，钻头直径比设计桩径小30~50mm是合理的。每根桩孔开孔时，应验证钻头规格，实行签证手续。
▼钢护筒位置大小主准确
▼孔径布设点
▼孔径测量与定位
四、钻孔垂直度不符合规范要求
(一）主要原因
(1)场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降，导致钻孔偏斜；
(2)钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大，造成钻孔偏斜；
(3)钻头翼板磨损，钻头受力不均，造成偏离钻进方向；
(4)钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成偏离钻进方向。
▼主要原因示意图（大家把图记住，就不用去背文字了）
(二）控制钻孔垂直度的主要技术措施
(1)压实、平整施工场地；
▼压实，整平（有没有想起道路章节的路基压实）
(2)安装钻机时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度，钻进过程中应定时检查主动钻杆的垂直度，发现偏差立即调整；
▼钻机平整度，钻杆垂直度要保证
(3)定期检查钻头、钻杆、钻杆接头，发现问题及时维修或更换；
▼检查部位
(4)在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进，应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜，应及时回填黏土，冲平后再低速低钻压钻进；
▼地质勘探，看是否处于交界面土层
▼软硬土交界面
(5)在复杂地层钻进，必要时在钻杆上加设扶正器。
▼扶正器
■（2014年二级单选20）
关于钻孔灌注桩垂直度控制技术措 施的说法，错误的是( )
A.施工场地应平整压实
B.钻机钻杆应保持竖直
C.钻头翼板大小应该保持一致
D.在软硬土层交界面应高速钻进
··········
··········
··········
··········
答案：D
■（2016年二级多选8）
关于钻孔灌注桩钻孔垂直度控制措 施的说法，正确的有（ ）
A.在软硬土层交界面应高速钻进
B.施工场地应压实、平整
C.钻机安装时钻机底座的坡度应与场地坡度相一致
D.主动钻杆垂直度应及时调整
E.在倾斜岩面处应高钻压钻进
··········
··········
··········
··········
答案：B
五、塌孔与缩径
▼塌孔与缩径（缩径变大了就容易塌孔）
（一）主要原因
塌孔与缩径产生的原因基本相同，主要是
①地层复杂、
②钻进速度过快、
③护壁泥浆性能差、
④成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所致。
▼泥浆性能差
▼钻进速度过快
▼停放太长时间没有灌入泥浆
■（2010年一级多选 9）
造成钻孔灌注桩塌孔的主要原因有（ ） 。
A.地层自立性差
B.钻孔时进尺过快
C.护壁泥浆性能差
D.成孔后没有及时灌注
E.孔底沉渣过厚
···········
···········
···········
···········
答案：ABCD
■（2012年二级单选 8）
钻孔灌注桩施工过程中，防止扩孔坍孔预防措施错误的是（ ）
A.选用适用的泥浆
B.保证孔内必要水头
C.避免触及和冲刷孔壁
D.加快进尺速度
···········
···········
···········
···········
答案：D
（二）预防措施
钻（冲）孔灌注桩穿过较厚的砂层、砾石层时，成孔速度应控制在2m/h以内，泥浆性能主要控制其密度为1.3~1.4g/cm3、黏度为20~30s、含砂率不大于6% ，若孔内自然造浆不能满足以上要求时，可采用加黏土粉、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。
▼木质素
▼泥浆性能改善
▼泥浆性能检测
没有特殊原因，钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。
▼钢筋笼安装
▼灌注水下混凝土
▼灌注水下混凝土
六、桩端持力层判别错误
持力层判别是钻孔桩成败的关键，现场施工必须给予足够的重视。对于非岩石类持力层，判断比较容易，可根据地质资料，结合现场取样进行综合判定。
▼现场取样
对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩，判定岩层界面难度较大，可采用以地质资料的深度为基础，结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔 口捞 样进行综合判定，必要时进行原位取芯验证。
▼风化岩
▼孔口捞样
▼孔口捞样
■（2018年一级多选 9）
钻孔灌注桩桩端持力层为中风化岩层, 应采用( )判定岩层界面
A.钻头重量
B.地质资料
C.钻头大小
D.主动钻杆抖动情况
E.现场捞渣取样
·········
·········
·········
·········
答案：BDE
七、孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大
孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差，清孔无法达到设计要求外，还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度，首先需准确测量桩的终孔深度，应采用丈量钻杆长度的方法测定，取“孔内钻杆长度+ 钻头长度”，钻头长度取至钻尖的2/3处。
▼2/3钻头长度
在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔，有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。当采用正循环清孔时，前阶段应采用高黏度浓浆清孔，并加大泥浆泵的流量，使砂石粒能顺利地浮出孔口。
▼泵吸反循环清孔钻机
孔底沉渣厚度符合设计要求后，应把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm3。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度，及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析，若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低，捞不到粗砂粒，或后期把孔内泥浆密度降低后，孔底沉渣厚度增大较多，则说明前期清孔时泥浆的黏度和稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里，没有真正达到清孔的目的，施工时应特别注意这种情况。
▼开孔清孔
▼泥浆含砂率
八、水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题
混凝土质量关系到混凝土灌注过程是否顺利和桩身混凝土质量两大方面。
▼水下灌注混凝土施工
要配制出高质量的混凝土，首先要设计好配合比和做好现场试配工作，采用高强度水泥时，应注意混凝土的初凝和终凝时间与单桩灌注时间的关系，必要时添加缓凝剂。施工现场应严格控制好配合比（特别是水灰比）和搅拌时间。掌握好混凝土的和易性及其斜落度，防止混凝土在灌注过程中发生离析和堵管。
▼水下灌注混凝土
（一）初灌时埋管深度达不到规范要求
规范规定，灌注导管底端至孔底的距离应为0.3~0.5m，初灌时导管首次埋深应不小于1.0m。
▼首灌混凝土
在计算混凝土的初灌量时，除计算桩长所需的混凝土量外，还应计算导管内积存的混凝土量。
▼隔水球
首批灌注混凝土所需数量可按下式计算:
▼初灌混凝土梁计算示意图
（二）灌注混凝土时堵管
(1)灌注混凝土时发生堵管主要是由
①灌注导管破漏（破）、
②灌注导管底距孔底深度太小（小）、
③完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长（二）、
④隔水栓不规范（不）、
⑤混凝土配制质量差（配）、
⑤灌注过程中灌注导管埋深过大（埋）等原因引起。
★墨湿兄口诀：破小二不配埋
▼联想周星驰演的小二
(2)灌注导管在安装前应有专人负责 检査，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行，检查项目主要有灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否密封、厚度是否合格。
▼导管
(3)灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用气压（这个要记住，防止考试出题，这个点很细）。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力。
■(墨师兄模拟题·多选题)
桥梁钻孔灌注桩基础施工中，灌注导管使用前应进行( )和( )试验。
A.严密性
B.水密承压
C.接头弯折
D.接头抗拉
E.气压
··········
··········
··········
··········
答案：BD
(4)灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm，在灌浆设备 的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。隔水栓应认真细致制作，其直径和椭圆度应符合使用要求，其长度应不大于200mm。
▼隔水栓的使用
▼隔水栓的使用
▼隔水球（图像不是很清晰，大家 将就 下）
▼隔水球移动示意图
(5)完成第二次清孔后，应立即开始灌注混凝土，若因故推迟灌注混凝土，应重新进行清孔。否则，可能造成孔内泥浆悬浮的砂粒下沉而使孔底沉渣过厚，并导隔水栓无法正常工作而发生堵管事故。
▼二次清孔
▼导管试压之前拼装
▼导管试压
（三）灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮
1．主要原因
(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骨架底时，结块的混凝土托起钢筋骨架；
(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，当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架；
(3)混凝土灌注至钢筋骨架底部时，灌注速度太快，造成钢筋骨架上浮。
▼钢筋笼上浮现象
▼钢筋笼上浮原理
2．预防措施
除认真清孔外，当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低灌注速度。当混凝土面上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使导管底口髙于骨架底部2m以上，然后恢复正常灌注速度。
▼预防措施图示
（四）桩身混凝土强度低或混凝土离析
主要原因是施工现场混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。
预防措施：严格把好进厂水泥的质量关，控制好施工现场混凝土配合比，掌握好搅拌时间和混凝土的和易性。
▼控制好配合比
（五）桩身混凝土夹渣或断桩
1.主要原因
(1)初灌混凝土量不够，造成初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土；
(2)混凝土灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面；
(3)混凝土初凝和终凝时间太短，或灌注时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣；
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(4)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，形成沉积砂层，阻碍混凝土的正常上升，当混凝土冲破沉积砂层时，部分砂粒及浮渣被包入混凝土内。严重时可能造成堵管事故，导致混凝土灌注中断。
▼夹渣或断桩
2.预防办法
导管的埋置深度宜控制在2~6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥，
▼专人指挥
并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面，取两者的低值来控制拔管长度，确保导管的埋置深度控制在2-6m。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。
▼重锤实测
（六）桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求
主要原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。
对于桩径不大于1000mm的桩，超灌高度不小于桩长的4%； 对于桩径大于1000mm的桩，超灌高度不小于桩长的5%。对于大体积混凝土的桩，桩顶10m内的混凝土应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。
▼桩顶混凝土
对于大体积混凝土的桩，桩顶10m内的混凝土还应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。
▼大体积混凝土桩
▼硬杆筒式取样
▼凿除浮浆取出芯样
■（2014年二级单选5）
钻孔灌注桩灌注水下混凝土，在桩顶设计标高以上加灌一定高度，其作用是（ ）
A.避免导管漏浆
B.桩身夹泥断桩
C.保证桩顶混凝土质量
D.放慢混凝土灌注速度
··········
··········
··········
··········
答案：C
九、混凝土灌注过程因故中断
混凝土灌注过程中断的原因较多，在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下，可采用如下方法进行处理：
(1)若刚开灌不久，孔内混凝土较少，可拔起导管和吊起钢筋骨架，重新钻孔至原孔底，安装钢筋骨架和清孔后再开始灌注混凝土（就是还没开始多久，就干脆重新来）。
(2)迅速拔出导管，清理导管内积存混凝土和检查导管后，重新安装导管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出导管后，立即将导管插入原混凝土内，此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内完成（也就是求一个时间差，这个方法要严格控制隔水球的“出球时间”，同时要计量准确混凝土量，俗称的“湿接桩”，“出球时间”类似足球比赛的时候，足球即将进门的一刻倍守门员扑出来的感觉）。
▼因故中断处理方法简图
