旋挖钻孔水下灌注桩常见施工质量问题及防治措施
一、旋挖钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施
1 护筒下沉或偏移
1.1现象:
护筒外壁土质松软，地基下沉，有水冒出，护筒下沉、倾斜或移位，甚至无法施工。
1.2造成原因:
开孔的土质多为回填土或者换填的粉土，容易造成埋设护简的周围土不密实；再者护筒水位差太大，或护简直径不合适，或钻进过程中钻头起落时刮碰护筒。
1.3防治措施:
在上述土质埋设护筒时，首先要选择直径合适的护筒，一般护筒内直径比桩直径大10cm左右，护筒周围的土体要夯密实，可直接用钻头或钻杆头部墩实，或者在护筒外壁加些膨润土夯实使之不漏水。如遇到开孔就是沙层，可用钢丝绳连接护筒引出固定，防止下沉。护筒高出地面20cm左右，过高施工不便，过低不安全。护筒内要保持一定的水头高度，如果水头低于护筒底部，钻孔过程中，泥浆反复冲刷护筒底部土体，容易产生护简周围土体松散漏水，护筒下沉偏移。钻头起落时，到护筒位置时应慢放慢提，防止碰撞护筒，发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新安装护筒。
2 孔壁坍陷
2.1现象:
钻进过程中，如发现泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷迹象。
2.2造成原因:
孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆没有调好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护简内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
2.3防治措施:
在松散易坍的土层中，适当加长护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆。例如聚合物泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位，搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间，混凝土的供应(包括运距,连续性等)也要细致计算时间。成孔后在保证施工质量的情况下，应尽量缩短灌注时间。
3 缩颈
3.1现象:
缩颈即孔径小于设计孔径，直接表现为钻孔时，钻头外壁被粘泥包住，或者下钻时达不到实际位置；成孔后，无法放入钢筋笼，成桩后检测结果显示局部桩径变小，严重者视为废桩。
3.2造成原因:
塑性土膨胀；泥浆护壁效果不佳；粘泥层含水量较大，使之具有流动性。
3.3防治措施:
1)在基础桩施工前进行降水井施工，使地层含水量减少，减少泥层的流动性；2)应采用优质泥浆，成孔过程中，在孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀；3)在导正器外侧增焊垫板，在钻进或起钻时起到扫孔作用；4)使用套管，下至穿过淤泥层，此方法效果很好但施工复杂且成本较高。另外旋挖钻机操作手经验也十分重要，钻进要慢，还要尽量节省时间尽快成孔。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径，但要仔细控制，防止扩孔过大，灌注混凝土时，超方严重。
4 桩底沉渣量过多
4.1现象:
桩底泥土、泥浆等杂物沉积过多；钢筋笼或导管下不到位。
4.2造成原因:
清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底；清孔后,待灌时间过长，致使泥浆沉积。
4.3防治措施:
成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，进行循环清孔。采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离控制在50cm为宜，初始灌注混凝土，应有足够的混凝土储备量，一般采用较大料斗，使导管一次埋入混凝土面以下一米以上，以利用混凝土灌注的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清除孔底沉渣的目的。
二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施
1 卡管
1.1现象:
水中灌注混凝土过程中，无法继续进行灌注；返浆不顺畅，甚至不返浆。
1.2造成原因:
初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；导管冲洗不干净，造成导管内壁有混凝土凝结；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续(实际施工中等待混凝土的时间长原因居多)，混凝土在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。
1.3防治措施:
应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0,6―1,0MPa，以避免导管进水。及时检查更换密封圈，导管接头丝扣良好无损，接管时要上紧丝扣，保证导管的密封性，泥浆才能顺利排出。拆卸导管进行冲洗时，注意导管内壁要彻底冲洗干净。涉及二次清孔的，在混凝土灌注前，需要对导管进行卸压，卸压过程一定不能马虎，要反复观察导管内外液面变化，理想的卸压结果是导管内外液面高度一平，内液面微高于外面，一般就达到了卸压的目的了。加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下灌注，要求混凝土必须具备良好的和易性，配合比直通过实验室确定，坍落度宜为180-220cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。还要考虑混凝土的运输距离及道路拥堵情况，控制好混凝土到达现场时间，确保灌注的连续性，在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，切勿封堵导管孔口，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械故障的发生而导致下水灌注混凝土不连续。
2 钢筋笼上浮
2.1现象:
灌注混凝土时，钢筋笼上浮，其位置高于设计位置的现象。
2.2造成原因:
钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注到钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。
2.3防治措施:
钢筋笼初始位置应定位准确，井与孔口固定牢固或做支撑工具撑住钢筋笼顶部。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于lm，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。
3 断桩
3.1现象:
混凝土凝固后不连续，中间被泥浆、孔渣等疏松体及泥土填充，轻微者为夹泥，严重者为断桩。
3.2造成原因:
由于导管底端距孔底过远，混凝土被朴洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与土体之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良。冲洗液浸入使混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面。或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。
3.3防治措施:
成孔后，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。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量，漏斗要清洗干净，不能有泥土等残渣，灌注前，放入隔水球，保证混凝土和导管内液体分离，顺利排浆，浇注过程中，应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，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求，确保导管的密封性。导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
