浅析架空送电线路工程桩基缺陷问题的几种处理方法

第一篇：浅析架空送电线路工程桩基缺陷问题的几种处理方法

浅析架空送电线路工程桩基缺陷问题的几种处理方法

［摘要］文章介绍灌注桩基础受力特点及混凝土强度低的处理方法，并对缩颈、断桩产生的原因和处理方法进行分析。

［关键词］灌注桩基；缩颈；断桩

［作者简介］杨雅芬，广东省电力设计研究院，广东广州，510000

［中图分类号］ TM75 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2010）10-0120-0002

灌注桩基础承载能力高、稳定性好，能适应各种复杂地基条件，且占地小，有利于环境保护，在架空送电线路的铁塔基础设计中被广泛应用。但由于灌注桩的施工环节较多、技术要求高、工艺较复杂，需要在一个较短的时间内快速完成水下灌注混凝土隐蔽工程的灌注，无法直观地对质量进行控制，人为因素的影响较大，若稍有疏忽，很容易出现质量事故，危及桩基工程的安全。架空线路中常见的桩基缺陷有裂缝、缩颈断裂和强度低等，每种缺陷都有其自身的特点和处理方法。

一、灌注桩基础受力特点及混凝土强度低处理方法

（一）架空线路铁塔基础的受力特点及计算模型

1.灌注桩基础受力特点。架空线路的桩基受竖向、水平荷载均较大（一般水平荷载是竖向荷载的30%左右），属复合受荷桩，桩基设计时一般进行竖向抗压（或抗拔）承载力计算和水平承载力计算、桩侧土稳定计算及桩基本体计算等。目前摩擦型的柔性桩在工程中所占比例较大。这类桩在竖向荷载作用下，桩顶荷载由桩侧阻力和端阻力共同承受。

2.灌注桩基础受力模型。灌注桩基础受力模型采用以文克尔假定为基础的弹性地基梁法，其基本概念明确、方法简单，桩基础的设计中常用的“m”法就属此种方法。按“m”法得桩身受力图示见图1。

（二）基础强度低的处理方法

对于混凝土强度不足的受弯构件，通常可根据受弯构件在变形和裂缝方面的表现、混凝土的设计强度等级、配筋情况、混凝土结构设计和使用的要求确定处理方案。

1.按实测混凝土强度等级对原结构进行承载能力和变形验算。线路工程的灌注桩一般混凝土设计强度取C25,以满足建筑桩基技术规范关于“桩身混凝土强度不得小于C25”的规定。实际计算中很多桩截面的大小是受土体稳定控制的，桩本身强度存有一定裕度。这部分基础桩的混凝土强度等级若不低于C20标准,通过验算能满足设计及使用要求时，除了进行结构裂缝密封修补处理外，可以不作结构加固处理。

2.对原结构分段进行承载能力和变形验算。若实测的灌注桩的平均强度使得受弯构件的承载能力不满足上述1条的要求，还应根据下面公式分别求取桩身各段的内力，并与桩基检测的结果比较，找出结构的薄弱面进行有针对性的补强。公式说明见《架空送电线路基础设计技术规定》（DL/T 5219-2005）附录F。

3.若实测的灌注桩的平均强度使得受弯构件的承载能力不满足上述1条的要求，应根据实际情况进行补强处理，常见的方法有增大截面加固法、高压灌浆法、补桩法，等等。

二、缩颈产生的原因及处理方法

导致缩颈的主要原因有清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足或缩颈；孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。

当缩颈埋置深度较浅，人工开挖比较容易时，可先挖到缺陷处，用高压水枪清洗掉桩基表面附土，现场观测缩颈深度及范围大小。若混凝土强度满足设计要求，仅钢筋保护层不足或者缩颈范围较小、深度较浅时，可采取对此部位混凝土进行凿毛，挂钢丝网（网丝直径0.5～2mm、网格尺寸5～25mm，网格形状为正方形或矩形），然后用高一标号水泥砂浆进行抹灰的处理方法；若缩颈处混凝土强度较低、缩颈范围较大，可采用加大截面加固法，也可凿掉桩头浇灌新的混凝土进行补强。

当缩颈位置较深，挖出来补强比较困难时，可采用旋喷补强，即为水泥浆高压喷射补强桩。补强部分的宽度一般为200~300mm，在缩颈或裂缝处上下各2000mm长左右。该法需结合桩基检测报告并经计算论证，在确保桩基强度满足要求的前提下进行。

三、断桩产生的原因及处理方法

导致断桩的主要原因有混凝土拌和物发行离析使桩身中断或操作不当使两层混凝土中产生部分夹泥浆渣土的截面等。

当桩头或靠近桩头部位发生断裂时，可以把断裂部分的混凝土凿掉，浇灌新的混凝土补强。补强的混凝土等级不低于原桩的混凝土强度等级，新老混凝土搭接长度不小于150mm，桩再搭接处要凿毛。桩头补强后，桩头截面尺寸虽然增大了100mm，但是承台至边至桩中心距（桩边长度或桩直径倍数）一般不必再增大。桩身中下部发生断裂时，该桩已不能满足正常使用，一般采用加桩的方法补强。

在桩基浇捣施工的过程中，应进行桩基施工质量控制，确保桩基质量；对桩基质量达不到设计要求的塔基，应及时根据不同的影响程度及结构构件的重要程度采取相应的处理方法，确保基础能够满足安全和正常使用的要求。

［参考文献］

［1］中华人民共和国国家发展和改革委员会.架空送电线路基础设计技术规定DL/T 5219-2005［S｝.2005.［2］卜良桃,陈大川,毛晶晶.建筑结构加固改造与施工［M］.长沙:湖南大学出版社,2004.

第二篇：桩基缺陷的成因及处理

桩基缺陷的成因及处理

在桥梁桩基础施工过程中，由于地理环境、机械设备及人为因素等原因，难免在施工过程中出现一些缺陷桩现象。一旦缺陷桩基出现，不同缺陷程度有不同的处理方法，但是成本低效益高的方法是人们一直追寻的。桩基缺陷类型 1.1桩基顶部缺陷

由于在水下混凝土浇筑过程中有泥浆沉淀，浮浆厚度难以准确估计，在桩顶混凝土超灌不足时，混凝土中难免有夹泥现象产生，影响混凝土质量；其次，在混凝土浇筑完毕后，拆拔预埋钢护筒时，用力过猛，或者左右用力不均衡，都会扰动桩顶混凝土，影响混凝土质量。最后，在进行凿除桩头混凝土的过程中，由于风镐功率过大，对声测管周围混凝土有不同程度的扰动现象，对混凝土质量也有一定的影响。

1.2 桩基中部缺陷

首先，由于地质条件差，在灌注混凝土过程中出现局部塌孔现象，局部阻止混凝土翻浆，导致局部缺陷。其次，在拆拔导管过程中用力过猛，扰动了混凝土连续性，影响混凝土质量。最后，导管气密性差，由于在水下混凝土灌注中导管进入泥浆，破坏导管内外压强差，轻者影响混凝土质量的连续性，严重的阻碍混凝土下料，不能正常翻浆，导致断桩。

1.3 桩基底部缺陷

在桩基灌注混凝土开始之前由于清渣不干净会造成桩底沉渣的缺陷，或者首次灌注混凝土封底不好造成桩底混凝土加泥或的缺陷以及桩底混凝土离席不密实等缺陷，往往用取芯注浆的处理方法。桩基缺陷处理方法 2.1 桩基顶部缺陷处理

根据检测结果显示，在桩基顶部存在缺陷的，我们可以继续向下凿除桩头混凝土，直到混凝土质量完好位置。但是在向下破凿混凝土的过程中要注意观察，及时发现混凝土的缺陷异常位置，与实验检测资料相对应，最后用与桩基同标号混凝土进行接桩。注意，在向下凿混凝土过程中保护好桩基钢筋，防止损坏。

2.2 桩基中部缺陷处理

此类桩基缺陷处理很难统一衡量，缺陷程度小的可以用注浆处理，缺陷程度大的一般在两米以上的注浆处理很难保证质量，通常报废该桩，在原先位置重新冲孔，安装钢筋笼，浇筑混凝土。

2.3桩基底部缺陷处理

桩基底部有缺陷的，根据桩基受力性质，可先进行受力简算，再确定其到底是否需要处理。如果桩基是摩擦受力桩，其缺陷位置长度不影响整体荷载受力，也就是说，在不包括缺陷的这部分桩长里，其摩擦力已经可以满足荷载要求，就不用再做处理，否则；必须处理。如果桩基是嵌岩桩，底部有缺陷的，必须进行处理，桩底注浆是一种可行的处理方法。2.3.1实施桩底注浆的准备

合理的注浆设计是注浆的前提，为使桩底注浆施工合理有效，有必要

对桩基的岩层地质状况，地下水条件，缺陷程度和周围环境进行详细的调查和分析，计算水泥浆用量，采用桩身混凝土高一标号水泥科学配制注浆浆液，确定注浆压力等参数。

2.3.2 钻孔

在缺陷桩桩身内钻3个注浆孔，在钻进过程中必须保证垂直度，确保钻孔与桩基轴线平行，防止钻孔偏斜，碰触桩基钢筋或者穿出桩基，其钻孔深度比桩长深1米。

2.3.3压水试验

压水试验不仅起到疏通压浆管道的作用，而且有关压浆的操作经验参数根据压水试验结果做相应的调整。压水试验可也将桩底沉渣，泥浆清除。如图，将干净的高压水注入1号孔，同时关闭2号孔，打开3号管，直到翻出来的水变清为止，然后再将2号孔打开，3号孔关闭，重复上述操作。然后再将高压水头分别注入2号孔和3号孔，又重复循环上述操作。

2.3.4 注浆

待清孔清理干净后，根据浆液配合比进行配制浆液。在配制浆液过程中，仔细称量加水量和外加剂量，搅拌均匀，做好试件。

在浆液的各项指标满足要求情况下，将水泥浆注入1号孔，同时打开2号孔和3号孔，加压开始注浆，通过注浆，将其它管内的清水都置换出来，直到管内翻出浆液，并排掉100L浆液为止，然后再将水泥将注入2号孔，同时先打开1号和3号孔，待有均匀浆液排出，成分与配置的浆液基本一致，最后再将水泥浆注入3号孔，重复上述操作。

将注浆接口接在1号孔，同时关闭2号孔和3号孔，将注浆压力达到50Pa时，持续5分钟。然后再将注浆接口接在2号孔，同时关闭3号孔和1号孔，将注浆压力达到50Pa时，持续5分钟，最后将注浆接口接在3号孔，同时关闭2号孔和1号孔，将注浆压力达到50Pa时，再持续5分钟。将所有阀门全部关闭，拆除注浆设备并清洗。

2.3.5控制注浆参数，提高注浆效果

在注浆过程中，注浆压力，浆液稠度，注入率和注浆量在注浆过程中都是变化的，于是合理的控制其变化对提高注浆效果十分重要。

注浆压力随注浆量的增加出现由低到高的变化规律，如果在注浆过程中注浆压力突然急剧下降，表明局部有漏浆或漏气现象发生，及时检查注浆管道，有可能是注浆管道损坏，也有可能桩基周围出现裂隙现象。应及时向浆液中加入外加剂，间歇注浆，多次注浆保证质量。

2.3.6 桩基注浆提高承载力原理

2.3.6.1改善原来地质条件，提高承载力 在灌注桩的成孔过程中，机械对桩的周围地层有一定的扰动作用，减弱整个桩基的承载作用力。在混凝土的灌注过程中，由于孔壁的泥皮对整个桩基的摩擦力减弱，也影响整个桩基的承载作用力。桩底注浆通过渗透，劈裂，和挤密作用使桩端受力层在一定范围内形成浆液和土的结合体，从而改善受力结构的物理学性质，修复和提高受力土体的强度。

灌注桩在灌注混凝土前由于清孔不干净，桩底沉渣的存在直接影响和严重降低桩底承载里的发挥，通过注浆可以将桩底的沉渣置换、挤密、固结作用改善和消除桩底沉渣对承载力的不良发挥。

2.3.6.2急剧提高桩基摩擦阻力 在高压注浆的作用下，浆液可以从桩端沿桩侧向上，通过渗透、劈裂、填充、挤密和胶结作用。对桩周泥皮及护壁经行泥皮置换和空隙填充，在桩周围形成脉状结石体，大幅度提高桩基侧摩阻力。

2.3.6.3改善受力状态和荷载传递性能，桩基注浆通过渗透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩端扩大头，增大了桩端受力面积，并且注浆加固了桩基的持力层，改善了受力状态。桩底注浆后，桩基侧面摩擦阻力的提高要先于桩端承载力的提高，在摩擦桩中，效果最好。

2.3.6.4加固效益分析 通过对缺陷桩度注浆处理前后的超声波检测数据对比，发现桩底混凝土有明显改善，效益可观。结束语

实践证明，桩端注浆，在桩基加固处理提高综合承载力和减少沉降方面是一种经济合理、技术先进的方法。

第三篇：桩基缺陷的成因及处理

桩基缺陷的成因及处理

摘要：随着大量桥梁工程的兴建，灌注桩基础具有施工方便，承载力高，适应性强的特点。在工程中大量使用，但是在施工过程中难免出现许许多多形形色色的缺陷桩，从不同程度上影响其承载力的发挥。随着科学技术的发展，人类不断积累现场施工经验，根据不同的缺陷采取相应不同的处理方案。尤其是注浆在处理桩基缺陷中，效益可观，质量稳定可靠。

关键词：缺陷桩 承载力 注浆

0 引言

在桥梁桩基础施工过程中，由于地理环境、机械设备及人为因素等原因，难免在施工过程中出现一些缺陷桩现象。一旦缺陷桩基出现，不同缺陷程度有不同的处理方法，但是成本低效益高的方法是人们一直追寻的。

桩基缺陷类型

1.1 桩基顶部缺陷 由于在水下混凝土浇筑过程中有泥浆沉淀，浮浆厚度难以准确估计，在桩顶混凝土超灌不足时，混凝土中难免有夹泥现象产生，影响混凝土质量；其次，在混凝土浇筑完毕后，拆拔预埋钢护筒时，用力过猛，或者左右用力不均衡，都会扰动桩顶混凝土，影响混凝土质量。最后，在进行凿除桩头混凝土的过程中，由于风镐功率过大，对声测管周围混凝土有不同程度的扰动现象，对混凝土质量也有一定的影响。

1.2 桩基中部缺陷 首先，由于地质条件差，在灌注混凝土过程中出现局部塌孔现象，局部阻止混凝土翻浆，导致局部缺陷。其次，在拆拔导管过程中用力过猛，扰动了混凝土连续性，影响混凝土质量。最后，导管气密性差，由于在水下混凝土灌注中导管进入泥浆，破坏导管内外压强差，轻者影响混凝土质量的连续性，严重的阻碍混凝土下料，不能正常翻浆，导致断桩。

1.3 桩基底部缺陷

1.3.1 桩基顶端缺陷处理 根据检测结果显示，在桩基顶部存在缺陷的，我们可以继续向下凿除桩头混凝土，直到混凝土质量完好位置。但是在向下破凿混凝土的过程中要注意观察，及时发现混凝土的缺陷异常位置，与实验检测资料相对应，最后用与桩基同标号混凝土进行接桩。注意，在向下凿混凝土过程中保护好桩基钢筋，防止损坏。

1.3.2 桩基中部缺陷处理 此类桩基缺陷处理很难统一衡量，缺陷程度小的可以用注浆处理，缺陷程度大的一般在两米以上的注浆处理很难保证质量，通常报废该桩，在原先位置重新冲孔，安装钢筋笼，浇筑混凝土。

1.3.3 桩基底部缺陷处理 桩基底部有缺陷的，根据桩基受力性质，可先进行受力简算，再确定其到底是否需要处理。如果桩基是摩擦受力桩，其缺陷位置长度不影响整体荷载受力，也就是说，在不包括缺陷的这部分桩长里，其摩擦力已经可以满足荷载要求，就不用再做处理，否则；必须处理。如果桩基是嵌岩桩，底部有缺陷的，必须处理。

实施桩底注浆的准备

2.1 合理的注浆设计是注浆的前提 为使桩底注浆施工合理有效，有必要对桩基的岩层地质状况，地下水条件，缺陷程度和周围环境进行详细的调查和分析。科学配制注浆浆液，确定注浆压力等参数。

PK133+330高架桥10#桩总桩长22米，其中0-15米为黏土地质，期间偶或出现白云石和夹杂砂岩，15-22米只要分布灰色黏土，均匀分布白云石矿层。根据超声波检测显示，其桩底21-22米混凝土不连续，可能由于清孔不干净或混凝土离析导致。根据桩基混凝土强度为RN35.我们确定采用ACC425袋装水泥，水灰比(C/E)大于2，注浆压力在20帕到50帕，稠度为15-20秒，对其经行注浆补充。

2.2 注浆工序 2.2.1 钻孔 在缺陷桩桩顶钻3个直径为43mm的孔，在钻进过程中必须保证垂直度，确保钻孔与桩基轴线平行，防止钻孔偏斜，碰触桩基钢筋或者穿出桩基。其钻孔深度比桩长深1米。

2.2.2 埋设注浆管 在3个注浆孔钻好后，并保障畅通时，将30mm的注浆管插入孔底，顶部用水泥浆与桩基连接密封，保障在注浆时不漏气，保证整个注浆系统的气密性。每根注浆管的外露部分至少连接2个三通外接接头，并安装阀门。并对每个注浆管进行编号。

2.2.3 压水试验 压水试验不仅起到疏通压浆管道的作用，而且有关压浆的操作经验参数根据压水试验结果做相应的调整。压水试验可也将桩底沉渣，泥浆清除。将清净的高压水注入1号管，同时关闭2号管，打开3号管，直到翻出来的水变清为止，然后再将2号管打开，3号管关闭，重复上述操作。然后再将高压水头分别注入2号管和3号管，又重复循环上述操作。

2.2.4 注浆 待清孔清理干净后，根据浆液配合比进行配制浆液。在配制浆液过程中，仔细称量加水量和外加剂量，搅拌均匀，做好试件。

在浆液的各项指标满足要求情况下，将水泥浆注入1号管，同时打开2号管和3号管，加压开始注浆，通过注浆，将其它管内的清水都置换出来，直到管内翻出浆液，并排掉100升浆液为止，然后再将水泥将注入2号管，同时先打开1号和3号管，待有均匀浆液排出，并排掉100升浆液为止，最后再将水泥浆注入3号管，重复上述操作。

将注浆接口接在1号管，同时关闭2号管和3号管，将注浆压力达到50帕时，持续5分钟。然后再将注浆接口接在2号管，同时关闭3号管和1号管，将注浆压力达到50帕时，持续5分钟，最后将注浆接口接在3号管，同时关闭2号管和1号管，将注浆压力达到50帕时，再持续5分钟。将所有阀门全部关闭，拆除注浆设备并清洗。

3.3控制注浆参数，提高注浆效果 在注浆过程中，注浆压力，浆液稠度，注入率和注浆量在注浆过程中都是变化的，于是合理的控制其变化对提高注浆效果十分重要。

注浆压力随注浆量的增加出现由低到高的变化规律，如果在注浆过程中注浆压力突然急剧下降，表明局部有漏浆或漏气现象发生，及时检查注浆管道，有可能是注浆管道损坏，也有可能桩基周围出现裂隙现象。应及时向浆液中加入外加剂，间歇注浆，多次注浆保证质量。

桩基注浆提高承载力原理

3.1 改善原来地质条件，提高承载力 在灌注桩的成孔过程中，机械对桩的周围地层有一定的扰动作用，减弱整个桩基的承载作用力。在混凝土的灌注过程中，由于孔壁的泥皮对整个桩基的摩擦力减弱，也影响整个桩基的承载作用力。桩底注浆通过渗透，劈裂，和挤密作用使桩端受力层在一定范围内形成浆液和土的结合体，从而改善受力结构的物理学性质，修复和提高受力土体的强度。

灌注桩在灌注混凝土前由于清孔不干净，桩底沉渣的存在直接影响和严重降低桩底承载里的发挥，通过注浆可以将桩底的沉渣置换、挤密、固结作用改善和消除桩底沉渣对承载力的不良发挥。

3.2 急剧提高桩基摩擦阻力 在高压注浆的作用下，浆液可以从桩端沿装侧向上，通过渗透、劈裂、填充、挤密和胶结作用。对桩周泥皮及护壁经行泥皮置换和空隙填充，在桩周围形成脉状结石体，大幅度提高桩基侧摩阻力。

3.3 改善受力状态和荷载传递性能 桩基注浆通过渗透、劈裂、挤密和胶结作用形成桩端扩大头，增大了桩端受力面积，并且注浆加固了桩基的持力层，改善了受力状态。桩底注浆后，桩基侧面摩擦阻力的提高要先于桩端承载力的提高，在摩擦桩中，效果最好！

3.4 加固效益分析 通过对10#桩注浆前后的小应变检测结果对比来看，注浆前在0-21米范围内，反射波速度信号与入射波速度信号大体一致，在21-22米的范围内，反射波速度信号与入射波速度信号相位一致，表明在21-22米的范围内，桩基混凝土有截面缩小或局部混凝土离析等质量缺陷。在注浆以后的小应变检测结果中，我们明显看出整个桩基从0-22米范围内，整个反射波信号与入射波信号一致，反射波相位和入射波相位大体一致。总之，通过注浆，桩底缺陷得到明显的改善，效益可观。

结束语

实践证明，桩端注浆，在桩基加固处理提高综合承载力和减少沉降量方面是一种经济合理、技术先进的方法。

第四篇：混凝土缺陷及处理方法

2014.10.07

混凝土缺陷及处理办法

1、麻面

麻面是混凝土表面局部出现缺浆粗糙或有小凹坑、麻点、气泡等，形成粗糙面，但混凝土表面无钢筋外露现象。

原因：（1）范本表面粗糙或粘附硬水泥浆垢等杂物未清理于净，拆模时混凝土表面被粘坏；（2）范本未浇水湿润或湿润不够，构件表面混凝土的水分被吸去，使混凝土失水过多出现麻面；（3）范本拼缝不严，局部漏浆；（4）范本隔离刑涂刷不均匀，局部漏刷或失效，混凝土表面与范本粘结造成麻面；（5）混凝土振捣不实，气泡未排出，停在范本表面形成麻点。

处理措施：先将麻面处凿除到密实处，用清水清理干净，再用喷壶向混凝土表面喷水直至吸水饱和，将配置好的水泥干灰均匀涂抹在表面，此过程应反复进行，直至有缺陷的地方全部被水泥灰覆盖。待24 h凝固后用镘刀将凸出于衬砌面的水泥灰清除，然后按照涂抹水泥灰方法进行细部的修复，保证混凝土表面平顺、密实。

用水泥灰修复的具体操作过程如下：①首先是调配水泥灰。一般情况下，黑、白水泥的配比采用5:2的比例，可掺入石粉或双飞粉。用喷壶对调制好配比的水泥灰进行层层洒水，保证握在手里成团，放手后能松散开。②用水把需要修补的部分充分湿润，待两个小时后即可修复。戴好橡胶手套，将水泥灰握于掌心，对着麻面进行涂抹填充。填充时要保证一定的力度，先是顺时针方向，后转换为逆时针方向对同一处麻面进行揉搓，反复进行，直至麻面内填充密实。密实的概念是用手指对着缺陷处按压时，不出现深度的凹陷。③处理完一处面积后，用手背(不能用手指)对修复过的混凝土表面进行拂扫，抚平应按从上而下的方向进行，其目的一是清除粘在混凝土表面多余的水泥灰，二是可以消除因涂抹形成的不均匀的痕迹，使颜色和线条一致。④另外，对于局部凸出混凝土面的湿润水泥灰应该用镘刀铲平。

2、蜂窝

蜂窝就是混凝土结构局部疏松，骨料集中而无砂浆，骨料间形成蜂窝状的孔穴。

原因：（1）混凝土拌和不均，骨料与砂浆分离；（2）混凝土配合比不当或砂、石子、水泥材料加水量不准，造成砂浆少、石子多；（3）卸料高度偏大，料堆周边骨料集中而少砂浆，未作好平仓；（4）模板破损或模板缝隙未堵严，造成漏浆；（5）混凝土未分层下料，振捣不充分，或漏振，或振捣时间不够，未达到返浆的程度。处理措施：（1）对于小蜂窝：用镘刀将调好的砂浆压入蜂窝面，同时刮掉多余的砂浆；注意养护，待修补的砂浆达到一定强度后，使用角磨机打磨一遍；对于要求较高的地方可用砂纸进行打磨。（2）对于大一点的蜂窝：先凿去蜂窝处薄弱松散的混凝土和突出的颗粒，用钢丝刷洗刷干净后支模，再用高一强度等级的细石混凝土（粒径l0～20 mm）仔细强力填塞捣实，并认真养护。对较深的蜂窝，影响承载力而又难于清除时，可埋压浆管、排气管，表面抹砂浆或浇注混凝土封闭后，再放水泥砂浆，把蜂窝的石子包裹起来，填满缝隙结成整体，必要时可进行水泥灌浆处理。

3、露筋

钢筋混凝土结构的主筋、副筋或箍筋等裸露在表面，没有被混凝土包裹。

原因：（1）浇注混凝土时，钢筋垫块位移，或垫块漏放，致使钢筋下坠或外移紧贴范本面外露；（2）混凝土配合比不当，产生离析，靠模板部位缺浆或范本严重露浆；（3）混凝土保护层太小或保护层处混凝土漏振，或振捣棒撞击钢筋或踩踏钢筋，使钢筋位移，造成露筋；（4）木范本未浇水湿润，吸水粘结或脱模过早，拆模时缺棱，掉角，导致露筋；（5）骨料粒径偏大，振捣不充分，混凝土于钢筋处架空造成钢筋与范本间无混凝土。

处理措施：避免表面露筋的有效措施是使用具有高度责任感的操作工人，提高操作人员的质量意识，加强监控力度，保证钢筋布位准确、绑扎牢靠，保护层垫块安置稳固，在混凝土振捣中操作细致。如果出现表面露筋，首先应分析露筋的原因和严重程度，再考虑修补所需要达到的目的，修补后不得影响混凝土结构的强度和正常使用。

露筋的修补一般都是先用锯切槽，划定需要处理的范围，形成整齐而规则的边缘，再用冲击工具对处理范围内的疏松混凝土进行清除。(1)对表面露，刷洗干净后，用1:2或1:2.5水泥砂浆将露筋部位抹压平整并认真养护。(2)如露筋较深应将薄弱混凝土和突出的颗粒凿去，洗刷干净后，用比原来高一强度等级的细石混凝土填塞压实，或采用喷射混凝土工艺或压力灌浆技术进行修补，认真养护。

4、孔洞

钢筋混凝土结构中有较大的孔洞，或蜂窝较大，钢筋局部或全部裸露。

原因：（1）振捣不充分或未振捣而使混凝土架空，特别是在仓面的边角和拉模筋、架立筋较多的部位容易发生；（2）混凝土中包有水或泥土。

处理措施：孔洞修补办法：（1）先将孔洞凿去松散部分，使其形成规则形状；（2）用钢丝刷将破损处的尘土、碎屑清除；（3）用压缩空气吹干净修补面；（4）用水冲洗修补面，使修补面周边混凝土充分湿润；（5）填上所选择的修补材料，振捣、压实、抹平。推荐可选择的材料有：HGM高强无收缩灌浆料、HGM100无收缩环氧灌浆料等；（6）按所用材料的要求进行养护。

5、裂缝

钢筋混凝土结构的裂缝包括干缩裂缝、温度裂缝和外力作用下产生的裂缝。

原因：（1）混凝土温控措施不力；（2）所浇混凝土养护不善；（3）有外力作用于混凝土结构，如所浇混凝土过早承荷或受到爆破震动，混凝土结构基础不均匀沉陷等。

处理措施：混凝土表面的裂缝大都是因为收缩而产生的，主要有两大类，一类是刚刚浇筑完成的混凝土表面水分蒸发变干而引起，另一类是因为混凝土硬化时水化热使混凝土产生内外温差而引起。

刚刚浇筑完成的混凝土，往往因为外界气温较高，空气中相对湿度较小，表面蒸发变干，而其内部仍是塑性体，因塑性收缩产生裂缝。这类裂缝通常不连续，且很少发展到边缘，一般呈对角斜线状，长度不超过30cm，但较严重时，裂缝之间也会相互贯通。对这类裂缝最有效的预防措施是在混凝土浇筑时保护好混凝土浇筑面，避免风吹日晒，混凝土浇筑完毕后要立即将表面加以覆盖，并及时洒水养生。另外，在混凝土中掺加适量的引气剂也有助于减少收缩裂缝。

对于较深层的混凝土，在上层混凝土浇筑的过程中，会在自重作用下不断沉降。当混凝土开始初凝但未终凝前，如果遇到钢筋或者范本的连接螺栓等东西时，这种沉降受到阻挠会立即产生裂缝。特别是当范本表面不平整，或脱模剂涂刷不均匀时，范本的摩擦力阻止这种沉降，会在混凝土的垂直表面产生裂缝。在混凝土初凝前进行第二次振捣是避免出现这种缺陷的最好方法。

混凝土在硬化过程中，会释放大量的水化热，使混凝土内部温度不断上升，在混凝土表面与内部之间形成温度差。表层混凝土收缩时受到阻碍，混凝土将受拉，一旦超过混凝土的应变能力，将产生裂缝。为了尽可能减少收缩约束以使混凝土能有足够强度抵抗所引起的应力，就必须有效控制混凝土内部升温速率。在混凝土中掺加适量的矿粉煤灰，能使水化热释放速度减缓；控制原材料的温度，在混凝土结构内部采用冷却管通以循环水也能及时释放水化热能。

值得特别一提的是不同品牌水泥的混用也会使混凝土产生裂缝。不同品牌的水泥，其细度、强度、初终凝时间、安定性、化学成分等不尽相同，且还存在兼容性问题。在混凝土施工时，应该严禁不同品牌、不同标号的水泥混在一起使用。

碱骨料反应也会使混凝土产生开裂。由于硅酸盐水泥中含有碱性金属成份（钠和钾），因此，混凝土内孔隙的液体中氢氧根离子的含量较高，这种高碱溶液能和某些骨料中的活性二氧化硅发生反应，生成碱硅胶，碱硅胶吸水水分膨胀后产生的膨胀力使混凝土开裂。

对于浅层裂缝的修补，通常是涂刷水泥浆或低粘度聚合物封堵，以防止水份侵入；对于较深或较宽的裂缝，就必须采用压力灌浆技术进行修补。

6、混凝土表面颜色不均匀

施工中想要混凝土表面颜色完全一致几乎是不可能的，许多因素都会引起混凝土表面颜色发生变化，比如原材料的种类、施工配合比、混凝土的养护条件、混凝土的振捣情况、脱模剂的使用情况、模板的表面结构、模板的吸附性能、拆模时人为造成的颜色变化等等。

处理措施：所浇筑混泥土拆模后表面颜色不均匀，可以通过人工抹面使其颜色变得均匀。

混凝土缺陷的预防措施

1、通过控制钢筋施工质量预防

钢筋必须进行质量复检，选择有经验的施工人员进行制作加工，控制浪费现象，钢筋表面必须除锈、清洁，钢筋下料准确，安装正确，保护层厚度适宜，固定牢靠，浇筑时安排护筋人员随时检查。保证垫块的数量和质量，以防露筋。

2、通过控制模板制作安装质量预防

混凝土结构施工能否达到整体美观的要求，首先取决于模板，模板的制作安装质量是关键，混凝土的平整度、光洁度、色差度都与模板直接相关。若范本不平顺，板缝不严密，发生渗水、漏浆，甚至支架松动，范本跑模、变形等，都将引起混凝土质量不良或外观粗糙现象。对使用的模板进行精密加工，可进行粗磨、中磨、细磨、精磨、微磨、抛光等六道工序的镜面加工，同时保证范本具有足够的强度、刚度。范本在安装前，应均匀涂刷脱模剂。范本支撑应牢固，接缝严密、尺寸准确。对模板从设计到安装，必须严密策划、细化实施。做到这些，可以大量减少混凝土的蜂窝、麻面等缺陷。

3、通过控制混凝土工艺品质预防

混凝土搅拌运输与浇筑 原材料必须合格，随时测定材料含水量，按配合比称料准确，准确控制水灰比、坍落度、搅拌时间。混凝土运输与浇筑的间歇时间应合适，必须在初凝时间以内保证连续施工、分层浇筑。混凝土自由倾落高度小于2m，正确掌握振捣间距、时间，防止离析现象。由混凝土沉降及干缩产生的非结构性表面裂缝在拆模24d内必须修复完成。

4、混凝土配合比

（1）水泥用量。延长混凝土的模内养护期或加大水泥用量，有利于混凝土表面的自然光洁度。若混凝土浇筑完毕24小时左右或3天后，或当混凝土强度达到2.5MPa的短时内就要拆除侧模，可考虑采用比通常情况略为加大或维持一定的水泥用量，对无外加剂的混凝土也可略微降低水灰比来考虑，但在任何情况下都不宜以增大用水量（加大坍落度）来增大水泥用量。

（2）含砂率。砂石骨料含砂百分率除与级配、孔隙率相关外，还与砂的粗细程度相关。最佳含砂率是指在砂石骨料级配的规定条件下，选择能同时满足混凝土质量和工作和易性要求的砂最佳含量。

（3）坍落度。对有外观质量要求的混凝土，坍落度较通常略减少1～2厘米，使混凝土拌和物粘稠一点，振捣效果好一些，有利于混凝土外观质量。

5、混凝土搅拌

混凝土搅拌必须达到3个基本要求：计量准确、搅拌透彻、坍落度稳定。否则混凝土拌和物中必然出现水泥砂浆分布不匀现象，给混凝土带来先天性不足，会在混凝土表面留下“胎记”色差，或出现混凝土振捣容易离析、泌水等不良现象。

6、混凝土浇筑与振捣

（1）分段分层，限时接茬。混凝土浇筑，无论是按从一端开始向另一端，或从中部开始向两端对称，呈斜面层次全断面而推进，还是按从下向上一层层呈水平层次，都必须分段、分层地进行浇筑作业。

（2）浇前振后，切莫早振。混凝土振实过程，是混凝土拌和物在所浇部位上进行：一是液化，二是振动，三是捣实。

为使混凝土浇筑均匀密实，采取前面浇后面振捣的步骤配合，切忌早振。早振有两种情况：一是本层混凝土厚度未铺足，或本层浇筑不到位（横向未到边，纵向不连贯）；二是对本层混凝土浇筑段前沿临空部分，不等下段混凝土浇衔接，就过早振捣。

（3）快插慢提，控制振速。振捣棒的棒头直径和振动频率一定，施加于混凝土拌和物的振实力度，由插棒位置的振捣时间和上提速度来确定。看得见的混凝土，是否振捣密实，通过现象观察来确定，混凝土振捣密实特征表现为：混凝土已无显著沉落、表面呈现平坦，混凝土已不再冒气泡转而开始泛浆；对能见度低或阴角部分，以快插慢提的速度为准，一般塑性混凝土采用通常的插入式振捣棒，即按本层混凝土厚度做振捣动作。

7、养护

根据环境温度选择养护方法，正确控制养护时间、次数、养护用水，特别是当日平均气温低于5℃时，不得浇水养护。

8、拆模和成品保护

控制拆模时间，合理安排拆模顺序，特别注意保护混凝土边、角部，严禁人为损坏。同时，在各工序施工中，要严格进行交接检查，主要是施工单位班组自检、互查。在专业质量检查人员检查的基础上，还应经监理人员对重要的工序或对工程质量有重大影响的工序按规范进行质量检查后，方可进入下一道工序。

第五篇：桩基大溶洞的处理方法探讨

桩基大溶洞的处理方法探讨

摘 要：大连开发区振连路桥梁工程第2号至第61号墩均位于海里，平均水深4米，桩基施工难度较大，海里地质情况复杂，从上至下有淤泥层、粉质粘土层、中砂层、卵石层、溶洞、基岩等，溶洞是施工的难点，本文介绍了大溶洞的几种方法。关键词：桩基

溶洞

处理

大连开发区振连路桥梁工程第2号至第61号墩均位于海里，平均水深4米，桩基础施工难度较大，而溶洞的出现给施工带来更大困难，海里地质情况复杂，从上至下有淤泥层、粉质粘土层、中砂层、卵石层、溶洞、基岩等，如处理方法不当，会造成掉钻、卡锤、埋锤、梅花孔、漏浆、塌孔等事故发生，甚至威胁桥梁运营安全。因而充分了解桥区桩位所遇溶洞的发育规律、基本形态、规模大小、溶穴顶板岩层厚度、完整性、洞内充填物形状等，采取稳妥的措施，保证施工的顺利进行，十分重要。

1．工程简介：

大连振连路开发区段起点为大连湾和尚岛(k7+080)，终点接赤峰街(k10+428.718)，主要穿越红土堆子湾、滨海新区、金窑铁路。总长3348.718m，桥梁总面积86810m2，引堤总面积5650 m2。主线分为三部分，其中桥梁总长2817.004m，引堤段长107.996m，沈阳路改造段长423.718m。桥梁第2号至第61号墩在海里，长度1800m，上部结构设计一联4×30米或5×30米的装配式部分预应力混凝土箱形连续梁。采用多箱单独预制，简支安装，现浇连续接头的先简支后连续的结构体系。下部结构设计桥墩采用圆形截面，桩基采用钻孔灌注桩。２．地质情况

工程场区地处黄海近岸海域，属海滨地带，水下海底面较平坦，标高变化在-4.12米—2.2米。水深2—5米，海底水面标高变化在-1.38米—2.04米之间。地质变化如下：

由浅至深顺序如下：第一层为淤泥质土；第二层为粉质粘土；第三层粉质粘土混碎石；第四层为中砂；第五层为卵石；第六层为基岩。其中桩基38－1有四层溶洞呈串珠型分布，上面三个溶洞较小，分别为0.8m、1.2m和1.2m，最下一层溶洞高度为9.1m，四层溶洞总高度为12.3m，溶洞内均为软塑状粘土全充填。

３．施工方案的确定

针对该桩溶洞较大且呈串珠型分布，施工技术难度较大，该工程又为市重点工程，我公司从严把质量关，确保工程进度，确保施工安全考虑，把该桩做列为重中之重并按设计要求作相关施工监控。专门组织所有技术人员讨论、研究方案并学习有关溶洞处理方面的知识。根据该桩溶洞情况，溶洞内全为流塑状粘土全充填，溶洞位置较深，最后确定先采用冲击钻成孔，投放抛填物的方法处理溶洞，后考虑采用下放钢护筒的方案。

４．施工前的准备

①人员组织

项目部专门组织有关技术人员研究学习有关溶洞处理的措施，并且成立了溶洞处理应急小组。施工现场派4名技术人员分两班在工地24小时轮流值班，发现问题及时上报处理。项目部还组织桩基队钻机机长学习溶洞处理的知识，使他们对溶洞处理心中有数。总之，在人员组织方面，明确分工，各负其责。

②材料准备

片石100m3，粘土20 m3，水泥10T，编织袋200条，钢护筒30m。

③机械配备

装载机40型一台，16T吊车一台，小斗车10辆。

５．施工过程控制

该桩护筒顶标高为1.005m,设计孔底标高-45.5m,应钻深度46.505m。采用冲击钻成孔，钻头直径2.10m(加大钻头直径,使成孔直径不小于2.1m,为下放钢护筒做准备,钢护筒直径2.09m),钻头质量4000Kg,后换为7000 Kg原装钻头。本桩10月1日开钻，10月16日穿过最后一层溶洞，钻孔深度40.1m。

上部松软地层厚度9.29m，钻进速度较快。泥浆颜色灰黑色，且有臭味。上面两个溶洞较小，分别为0.8m和1.2m，中间间隔只有10cm，两溶洞已基本联为一体。钻头钻至最上一层溶洞溶顶以上0.6m时,向孔内抛投片石高度0.5m，以平衡钻头，防止穿破溶洞时出现孔斜。冲程控制在0.8m,平稳冲砸。经仔细观察钻头穿破溶洞后钢丝绳无摆动，孔位无偏斜。钻进溶洞后，无漏浆，钻头进尺稍微加大。为保证固壁良好，向孔内投放片石1.5m，以0.6m的小冲程钻进,钻进1m后,再次投放片石1.5m,其中夹杂投入粘土,钻进时进尺较小,遂加大冲程至1m，钻进过程中无异常现象发生。溶洞内钻进时，泥浆比重为1.6。

第二层溶洞与第三层溶洞之间为5.4m的微风化含炭质灰岩，岩质较硬，进尺慢，钻头损坏严重。我部及时进行调整改装钻头（质量4000 Kg）换为7000Kg的原装钻头。第三层溶洞穿破后，未见漏浆现象，由于该层溶洞较小高度只有1.2m，钻头穿破溶顶后随即向孔内投放片石1.5m，并用0.6m左右的小冲程反复冲砸以固壁。钻进过程中无异常。

第四层溶洞最大，溶洞高度为9.1m，溶洞位置在孔深31m至40.1m之间。钻头进入溶洞后进尺加大。泥浆有轻微漏浆现象，随即提出钻头，向孔内投入片石及粘土，厚度1.5m,然后以0.6m的冲程冲砸。进尺1m后泥浆由灰黑色渐变为黄褐色。根据地质勘察报告溶洞内全为黄褐色粘土充填，实际地层与设计相符。由于该层溶洞大，抛投的片石大部分取用大直径片石，尺寸25～40cm。溶洞内没有发现大量漏浆现象，粘土未装袋抛投，只是夹杂于片石内投入。该溶洞处理时，均采用每钻进1m投放片石及粘土1.5m重复钻进的方法。溶洞内泥浆比重始终控制在1.6以上。施工过程中由于钻头质量较大，钻机主机出现一点故障，中间间隔了一段时间。9.1m溶洞处理历时5天。

四层溶洞处理时，泥浆比重均在1.6以上，泥浆未加水稀释，只保持循环，浓度较大。

６．处理效果

该桩从开钻到穿过最后一层溶洞，历时16天，钻孔深度40.1m。其中溶洞处理共耗时7天，溶洞总高度12.3m。溶洞处理抛投片石共计75 m3,粘土18 m3。我部采用抛填片石及粘土的方法，成孔质量良好。钻进过程中无塌孔、吸钻、埋钻及卡钻现象。钻头上下自如，无孔斜、缩孔现象。

７．混凝土灌注

混凝土采用垂直导管法进行灌注，采用商品混凝土并派实验人员前往混凝土厂家进行质量控制，根据灌注情况随时调节混凝土性能，较好的满足了施工需要。现场由专业工程师控制灌注进度并根据地质情况控制埋管深度，保证成桩质量。当灌注到溶洞位置时保持较大的埋管深度，防止混凝土由于挤破护壁后突然下沉，造成断桩。施工过程中保持埋管深度不小于5m，没发现混凝土面下降现象。但当灌注到溶洞位置时，混凝土面上升缓慢，尤其是孔深35m～33m位置时，平均每上升1m需要混凝土8m3左右，混凝土浪费严重。但翻浆正常，下料顺利。灌注完毕后，混凝土方量比设计多出60 m3。

８．体会和心得

①、钻头钻至溶顶时，为防止由于溶洞顶板岩层厚度、硬度不均而出现斜孔，除采用抛填片石平衡钻头外，也可采用质量较大的钻头处理。

②、溶洞处理时，速度稍微放慢一些或稍停一段时间，可促使片石和粘土的固结利于固壁。

③、充填物的溶洞采用抛填物的方法处理是可行的，但为了避免发生缩孔，可采用大块片石。

④、溶洞内泥浆浓度要大，比重不小于1.6。孔内泥浆比重从上至下均应满足。

⑤、如孔内泥浆不是大量流失，粘土可不装袋投入。

⑥、因溶洞内为流塑状粘土，即使孔内不漏浆，为加大泥浆浓度，增加固壁的牢固性，也要按片石粘土3:1的比例加入。

⑦、当处理住漏浆时或到达溶洞位置但不漏浆，要向孔内抛填片石及粘土进行固壁，小冲程反复冲砸，使抛填片石充分挤入孔壁，粘土充分填塞片石空隙，避免混凝土超灌量过大，保证成桩质量。

结束语：

在溶洞地区进行桥梁桩基施工是比较困难的，如何在施工中实施对桩基质量的有效控制显得更为重要。通过以上处理，能够保证大溶洞的处理，保证了工程质量。

参考文献：程建耀 桥梁设计实用手册 吉林电子出版社 ２００５

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