浅谈泥浆护壁成孔灌注桩施工中常见问题及处理措施.doc

浅谈泥浆护壁成孔灌注桩施工中常见问题及处理措施 邵金刚 （江苏天宁建设工程有限公司江苏仪征211400） 【摘要】本文通过总结工程实践，对冲(钻)孔灌注桩施工中常出现的质量问题及产生原因进行分析，并提出处理方法、改进措施。 关键词孔壁坍塌；偏孔；沉渣隔层；夹泥或软弱夹层；流砂 OnthemudwallholingpouringCommonProblemsandTreatmentMeasuresinConstruction ShaoJin-gang (JiangSuTianningConstructionEngineeringCo.,LtdYizhengJiangsu211400) 【Abstract】Thispapersummarizestheengineeringpractice,hedge(Drilling)Pouredconstructionqualityproblemsoftenourandcauseswereanalyzed,andprocessingmethodimprovements. 【Keywords】Holewallcollapse;Partialhole;Sedimentpartment;Siltedorweakinterlayer;Quicksand 1.工程概况 储英阁、民俗馆是位于福建省闽南西湖公园湖心岛上的两座综合性建筑物，集展览、管理、园林观赏于一体。由于地下水位较高，且所处场地条件复杂，采用冲(钻)孔灌注桩，桩径800，桩长约19.8米，持力层为强风化岩层。 2.施工常见问题及处理 2.1孔壁坍塌：指成孔过程中孔壁上土层不同程度的坍落。 （1）产生：常出现在冲（钻）孔桩施工现场地质环境中带有较厚的砂层、淤泥层、卵石层等夹层部位的成孔过程中，由于砂层、淤泥层和卵石层的整体性较差，当施工至夹层时桩孔位置被掏空，遇到冲（钻）孔桩施工的外力作用，夹层部位的孔壁不稳定而又采用一般地质条件中使用的泥浆，护壁不能保持完整性而向桩孔内塌落；若在石灰岩地区施工，当桩孔碰到地下溶洞、溶槽、井或地下河时，桩孔内泥浆面会因泥浆漏走而骤然下降，使桩孔壁上部突然失去泥浆静压力的作用而向桩孔内坍塌；提升下落冲击锤、掏渣筒或钢筋笼时，碰撞护筒及孔壁，护筒周围未用粘土紧密填实，孔内水压力小于孔外水压力，未能稳固土壁。 （2）处理：常用的处理方法是选用胶体率较高的粘土块来造浆，同时增大泥浆比重，塌孔较严重的可向桩孔内加粘土块夹小石片，反复冲击造壁。在孔壁坍塌段用石子粘土投入，重新开钻，并调整泥浆比重和液面高度；使用冲孔机时，填入混合料后高低锤密击，造成坚固孔壁后，再正常冲击。若以上方法仍没有效果。那么，征得设计人员同意采用其它有效的处理方法。 2.2偏孔：指成孔过程中出现孔位偏移或孔身倾斜垂直度不满足规范的要求。 （1）产生：引起斜孔的原因有以下几种：桩孔位置有较大的探头石，或桩施工现场地质岩层走向的坡度很大，桩孔内出现一边软一边硬的地质情况，使钻头或冲锤挤向软的一边而引起斜孔；在粉细砂或石泥软土层中成孔，去冲进或钻进过快，都会引起轻微的塌孔，使孔径增大，此时，孔壁对钻头或冲锤的约束减少，如不及时控制好进尺速度，很容易使冲锤或钻头因摆动偏向一方，导致偏孔；桩架不稳固、导杆不垂直；土层软硬不均；用冲孔成孔时可能为导向不严格或遇到孤石用基岩倾斜。 （2）处理：发生斜孔后，将桩架重新安装牢固、平稳垂直，若是钻孔成孔的多改用冲锤成孔来矫正；斜孔不严重的可用低锤密冲矫正。若斜孔较严重的可向桩孔内回填充石和枯土块，然后用低锤密冲，反复矫正。如偏移过大，应填入石子粘土，重新成孔；如遇孤石，而又是采用普通的GJC-40HF、SPJ-300或CPS-10(15)回转钻机、CZ-22型冲击钻机等设备施工的，因进尺慢(通常每小时进尺仅1020cm)且钻头损耗严重，可参照钻探取岩芯的原理，在原回转钻机上安装一个大直径的钢筒套(直径同设计桩径)，套筒端部焊上合金钢，并配上大功率电机，这样可以使钻岩速度提高数倍，将岩芯取出地面；遇基岩倾斜，可投入毛石于低处，再开钻或密打。 2.3孔底沉渣隔层：指孔底残留石渣过厚，孔脚涌进泥沙或坍落泥土沉底。 2.3.1产生：这是泥浆护壁成孔灌注桩施工容易出现的较严重的施工质量问题，造成这种种施工质量问题的原因主要有以下几种： （1）清孔阶段的遗留因素。岩渣粒径过大，清孔的泥浆无法使其呈现悬浮状态并带出桩孔而成为永久性沉渣；清孔后的泥浆比重过大，以致在灌注混凝土时，混凝土的冲击力不能完全将桩孔底部的泥浆反起，造成混浆；清孔之后到灌注混凝土期间的间歇时间过长，使原来已处于悬浮状态的岩渣沉回桩孔底部。这些沉淀的岩渣过厚不能被反起而成为永久性沉渣，造成施工质量问题。 （2）灌注桩芯混凝土阶段的影响因素：浇筑混凝土、安放钢筋笼是碰撞孔壁造成坍孔落土；导管下端距离桩孔底部过高，影响了混凝土的冲击力对桩孔底部泥浆的反起效果，并可能造成初始灌注的混凝土无法包裹住导管的下端，造成混浆或夹层；初始灌注的混凝土的塌落度过小，流动性差，影响了混凝上的冲击作用而造成底部混浆；导管内壁过于粗糙，“光洁度”不足，减小了初始混凝土灌注时活塞在导管中的下落速度，影响了混凝土的冲击作用，造成桩底部混浆。 2.3.2防止和处理：防止和处理桩底沉渣过厚或混浆的措施有如下几种： （1）认真检查清孔阶段的岩渣粒径，以及清孔后的泥浆比重。为了提高泥浆的清孔效果，可在泥浆中加入外加剂碳酸钠，一般掺入量为0l03。外加剂碳酸钠可以提高泥浆的胶体率和稳定性。 （2）严格控制好清孔后的停置时间，若时间过长，应利用灌注混凝土的导管重新清孔，再进行水下混凝土的灌注工作。 （3）严格控制好导管下端到桩孔底部的距离，通常为3050cm，且不超过50cm。确保初始灌注的混凝土数量能盖过导管下端，且使导管的初始埋置深度不小于lm。 （4）严格控制好混凝土的塌落度，确保混凝土的流动性。经常清理导管内壁，以确保其“光洁度”，从而避免初始混凝土灌注时减小活塞在导管中的下落速度，或造成导管堵塞，影响了桩芯混凝土的灌注质量。 （5）对于桩长大于35m的冲（钻）孔桩，在采用正循环施工清孔没有把握时，应利用真空泵采用反循环施工对桩孔底部沉渣进行清孔，以确保成桩后的桩底沉渣厚度不超过施工规范的允许厚度。 （6）注意泥浆浓度及孔内水位变化，施工时注意保护孔壁；第二次清渣时设置专用泥管，同时下混凝土导管及做好混凝土浇筑的准备工作，在高压泥浆泵作用下，孔中碎渣处于悬浮状态，此时立即浇筑混凝土，这样桩底沉渣可减少到最小程度。 （7）采用重锤法或X-Z型沉渣仪检测，做好清孔工作，使沉渣厚度在规范允许范围内：端承桩50mm，端承摩擦、摩擦端承桩100mm，摩擦桩300mm。 2.4夹泥或软弱夹层：指桩身混凝土混进泥土或形成浮浆泡漆软弱夹层。 （1）产生：浇筑混凝土时孔壁坍塌，或导管下口埋入混凝土高度太小，泥浆被喷翻，掺入混凝土中。 （2）防止：经常注意混凝土表面标高变化和保持导管下中埋入混凝土中的深度，一般宜控制在24m间；在钢筋笼下放于孔内4h内应浇筑混凝土。 2.5流砂：指成孔时发现大量流砂涌塞孔底。 （1）产生：孔外水压力大于孔内水压力，孔壁土松散。 （2）处理：流砂严重时可抛入碎砖石、粘土，用锤冲入流砂层，阻止流砂涌入。 2.6断桩:即是桩身混凝土带有软弱夹层。 （1）产生：造成这一质量问题的常见原因是在水下混凝土的灌注过程中，导管的提升控制不当，致使导管下端提离了混凝土面，然后不