桥梁钻孔灌注桩质量检测及其缺陷处理

我国交通基础设施建设的快速发展，钻孔灌注桩作为一种基础形式广泛用于交通建设领域。钻孔灌注桩的施工质量直接影响桥梁结构的安全，如混凝土的配制、灌注等，若稍有不慎或措施不严，就会在灌注中产生质量事故。因此施工中各个环节至关重要。灌注桩又属于隐蔽工程形式，受地质因素、施工工艺等影响，质量检查也比较困难。这里介绍几种桩基检测方法。
1.目前国内外常用的桩基检测方法
1.1 钻芯检测法：由于大直钻孔灌注桩的设计荷载一般较大，用静力试桩法有许多困难，所以常用地质钻机在桩身上沿长度方向钻取芯样，通过对芯样的观察和测试确定桩的质量。
但这种方法只能反映钻孔范围内的小部分混凝土质量，而且设备庞大、费工费时、价格昂贵，不宜作为大面积检测方法，而只能用于抽样检查，一般抽检总桩量的3%～5%，或作为无损检测结果的校核手段。
1.2 振动检测法：又称动测法。它是在桩顶用各种方法施加一个激振力，使桩体及至桩土体系产生振动。或在桩内产生应力波，通过对波动及波动参数的种种分析，以推定桩体混凝土质量及总体承载力的一种方法。这类方法主要有四种，分别为敲击法和锤击法、稳态激振机械阻抗法、瞬态激振机械阻抗法、水电效应法。
1.3 超声脉冲检验法：该法是在检测混凝土缺陷的基础上发展起来的。其方法是在桩的混凝土灌注前沿桩的长度方向平行预埋若干根检测用管道，作为超声检测和接收换能器的通道。检测时探头分别在两个管子中同步移动，沿不同深度逐点测出横断面上超声脉冲穿过混凝土时的各项参数，并按超声测缺原理分析每个断面上混凝土质量。
1.4 射线法：该法是以放射性同位素辐射线在混凝土中的衰减、吸收、散射等现象为基础的一种方法。当射线穿过混凝土时，因混凝土质量不同或因存在缺陷，接收仪所记录的射线强弱发生变化，据此来判断桩的质量。
2.断桩的形成的原因及防治
断桩是严重的质量事故。对于诱发断桩的因素，必须在施工初期就彻底清除其隐患，同时又必须准备相应的对策，预防事故的发生或一旦发生事故及时采取补救措施。断桩产生的原因有以下几个方面。
2.1 灌注混凝土过程中，测定已灌混凝土表面标高出现错误，导致导管埋深过小，出现拔脱提漏现象形成夹层断桩。特别是钻孔灌注桩后期，超压力不大或探测仪器不精确时，易将泥浆中混合的坍土层误为混凝土表面。因此，必须严格按照规程用规定的测身锤测量孔内混凝土表面高度，并认真核对，保证提升导管不出现失误。
2.2 在灌注过程中，导管的埋置深度是一个重要的施工指标。导管埋深过大，以及灌注时间过长，导致已灌混凝土流动性降低，从而增大混凝土与导管壁的摩擦力，加上导管采用已很落后而且提升阻力很大的法兰盘连接的导管，在提升时连接螺栓拉断或导管破裂而产生断桩。
2.3 卡管现象也是诱发断桩的重要原因之一。由于人工配料（有的机械配料不及时校核）随意性大，责任心差，造成混凝土配合比在执行过程中的误差大，使坍落度波动大，拌出混合料时稀时干。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过长，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，都会导致卡管事故，造成断桩。所以严格控制混凝土配合比，缩短灌注时间，是减少和避免此类断桩的重要措施。
2.4 坍塌。因工程地质情况较差，施工单位组织施工时重视不够，有甚者分包或转包，施工者谈不上有什么经验，在灌注过程中，井壁坍塌严重或出现流砂、软塑状质等造成类泥沙性断桩。这类现象在本工程的断桩中占有相当大的比例，较为严重。而且位置深、难处理，是导致工期无限延期及经济上大量浪费的重要因素之一。
2.5 另外，导管漏水、机械故障和停电造成施工不能连续进行，突然井中水位下降等因素都可能造成断桩。因此，应认真对待灌注前的准备工作，这对保证桩基的质量很重要。
3.断桩处理的几种方法
3.1 原位复桩。对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩，采用彻底清理后，在原位重新浇筑一根新桩，做到较为彻底处理。此种方法效果好、难度大、周期长、费用高，可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。
3.2 接桩。在灌注过程中如发生导管焊口破裂，即停止混凝土的浇筑并提前拔出导管。确定接桩方案，首先，对桩进行声测确定好混凝土的部位；其次，根据设计提供的地质资料表明桩顶以下 10m 均为粘土层，确定井点降水—开挖—20# 素混凝土进行护壁，护壁内用钢筋箍圈以 20cm间距进行加固，护壁间连接筋用钢筋以 20cm 间距布置。第三，挖至合格数处利用人工凿毛，按挖孔法混凝土施工方法进行混凝土的浇注。
3.3 桩芯凿井法。这种方法说起来容易做起来难，即边降水边采用风镐在缺陷桩中心凿一直径为 80cm 的井，深度至少超过缺陷部位，然后封闭清洗泥沙，放置钢筋笼，用挖孔混凝土施工方法浇筑膨胀混凝土。此方法日进度 0.6m，如果遇到个别桩水处理不好、降不下去，更是困难重重，导
致质量、工期和经济上的重大损失。
4.钻孔灌注桩的质量控制
钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定与安全。部颁《公路工程质量检验评定标准》对钻孔灌注桩的质量作了严格的要求，明确规定了钻孔灌注桩进行无破损检测，这一结果需由设计单位的确认。对钻孔灌注桩的质量控制，在现时代仍应强调以下几点。
4.1 对质量控制应注重预防为主，即在施工前做好充分准备工作，制定相应的防范措施，并责任到人。
4.2 严把队伍进场关。只有从严把关，使一流人才、先进的工艺，过硬的设备进场，就为优良工程打下了坚实的物质基础。
4.3 严把检测关。桥梁钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的一个重要技术检测手段，具体做法是：
（1）对承担本工程桩基无破损检测任务的单位和个人进行资格审查；
（2）逐根桩作超声波法检测；
（3）对处理后的缺陷桩做二次声测，若声测仍有缺陷，则该桩再辅以承载试验（大应变），以确保成桩质量及工程的安全性。
由于桥梁钻孔灌注桩施工过程无法跟踪观察，因此要加强施工质量管理，密切抓好每一施工环节，把隐患消除在成桩之前。