桥梁钻孔灌注桩常见质量缺陷处理及预防措施.doc

桥梁钻孔灌注桩常见质量缺陷处理及预防措施 苏 秦(中国水利水电第七工程局有限公司五分局 四川彭山 620860 )摘要:钻孔灌注桩在基础工程中已得到广泛应用。但由于地质条件复杂、所用设备优劣、施工水平差异等原因,钻孔灌注桩成桩后或钻孔过程中往往会出现桩身混凝土离淅松散、裂缝、夹泥、断桩和桩位位移等问题。文章根据施工中发生事件阐述了相应的处理措施。关键词：钻孔灌注桩 质量缺陷 预防措施 1 前言在桥梁结构中, 钻孔灌注桩作为一种基础形式, 以其适应性强、成本适中、施工简便等特点, 被广泛地应用于公路桥梁及其他领域。灌注桩属于隐蔽工程, 但由于影响灌注桩施工质量的因素较多, 对其施工过程每一环节都必须严格要求, 对各种影响因素必须详细考虑。如地质因素、钻孔工艺、护壁、混凝土的配制、灌注等。若稍有不慎或措施不当, 就会在灌注中产生质量事故,小到塌孔松散、缩颈, 大到断桩报废,给国家财产造成重大损失, 直至影响工期, 并对整个工程质量产生不利影响。下面是渝湘高速公路秀山互通主线桥钻孔灌注桩施工中质量缺陷处理方法,供同行们参考。2 工程与地质概况该桥位于重庆市秀山县官庄镇,全长158.08 m ，桥墩跨度25m ，单幅桥面净宽1612 m。桥梁下部结构基础为直径140cm的冲击钻孔钢筋混凝土灌注桩,桩长均是30 m ,桩基是为摩擦桩设计；上部为系梁、墩柱。桥梁上部结构是625m一联预应力砼连续箱梁。桩位地质主要由（Qal+pi)、（Qfgl)漂卵石层及卵石土层组成，冲积层卵石土层厚15.5m，下部全为冰水堆积的漂卵石土层，漂卵石含量可达5565%,呈中密密实状，厚度达到30.452.6m，基岩埋深大。 钻孔灌注桩钻孔中问题处理钻孔灌注桩在钻孔过程中往往因地质、操作等因素影响，会发生桩孔偏位、漏浆塌孔、钻头脱落等问题。.1 桩孔偏位的处理5-1#桩钻孔至14.6m位置时，进行桩孔竖直度检查发现桩孔偏位13.5cm，而规范要求直桩倾斜度为1%，若按当前倾斜度钻孔至30m终孔时，推算桩孔偏位是58.6cm，超过技术规范要求，必须采取措施进行纠偏。首先对钻机位置、地质资料进行研究，桩位位于凸起岩层边上，岩层硬度不一致，导致钻孔时钻头朝硬度较小岩层钻进，从而引起桩位偏位。首先采用最简单的纠偏方法，就是直接往孔内填充片石，填充深度2m，重新进行钻孔，每钻1m，测量一次，能够纠正回来3cm，当钻过回填片石层后偏位又继续发展，填充片石反复进行三次，桩孔已钻至16m，效果甚微；最终采取灌注C30水下砼进行灌注已成孔的部分，灌至10m位置，待砼强度满足7d强度后，重新对灌注砼部分桩孔进行钻孔，在钻孔严格监控桩位倾斜度，若发生偏位，可填充片石进行纠偏。采取填充砼方法进行纠偏，效果良好，该钻孔桩成孔后，倾斜度满足规范要求。.2 补加新桩法该方法适用于处理桩身缺陷较深,局部性缺陷严重的或倾斜度不符合设计要求的单桩、多桩、群桩,并且场地许可的情况下。补加桩后原设计单桩承台即成为二桩承台、二桩承台即成为三桩承台。施工方法同新桩,施工时注意不要损害其它灌注桩。1-1#桩孔钻孔过程中，地下水丰富，孔壁垮塌，掩埋钻头，采取回填桩孔，在钻孔过程中，埋设钢护筒加固孔壁，打捞钻头，最终钻头无取回。通过业主、设计、监理研究后，取消该桩孔，重新加桩，也就是补加新桩法。、 1-1#桩基缺陷处理示意图.3 桩孔漏降塌孔钻孔灌注桩钻孔过程中，由于地址原因，发生孔壁垮塌，泥浆渗漏是比较常见的情况，须根据实际情况确定处理方案。该桥在钻孔中孔壁垮塌出现较多，主要发生在离地面03m位置，主要是采取埋设钢护筒，加入外掺料（片石），提高泥浆比重及粘度。在钻孔过程中注意补给泥浆，保持一定高度的水头。在施工过程或成孔后，要防止物体对孔壁产生刮碰（如在吊装钢筋笼时注意钢筋笼刮碰孔壁）。成孔后待灌时间一般不超过4h，加快浇灌速度，缩短浇灌时间。.4 孔底沉渣过多钻孔灌注桩在终孔后孔底沉淀泥砂过厚，或是孔壁土层坍落孔底，导致桩孔深度不足。主要产生原因是：下钢筋笼时，碰撞孔壁，泥土坍落孔底，或等待浇筑时间拖延过长，泥浆沉淀过多。解决措施：终孔后，钻头提高孔底10cm左右保持慢速空转，循环清孔时间不少于30分钟。清孔时采用优质泥浆，控制泥浆比重和粘度。钢筋笼垂直缓放入孔，避免碰撞孔壁。清孔采用二次清孔，冲孔时间以导管内测量的孔底沉渣达到规范要求为止。二次清孔后要立即浇灌混凝土。.5 导管拔空在浇筑混凝土过程中，导管脱离混凝土面，泥水进入导管中，造成桩身夹泥或断桩。造成导管拔空的主要原因是施工人员操作失误，过量上拔导管所致。解决措施：当发现导管拔空时，应迅速将导管插入到混凝土中，利用小型水泵或小口径抽水设备，将导管中泥水抽出，再继续浇灌混凝土；迅速提出导管，重新设隔水球灌注混凝土，在隔水球冲出导管后，应将导管继续下降，直到导管不能插入时再少许提升导管，继续浇灌混凝土。.6 埋管在浇灌混凝土过程中，导管埋在混凝土内，没有及时拔出，混凝土硬化后，形成废桩。造成埋管原：混凝土浇灌速度过快，施工人员未及时将导管拔出或起吊设备不够；混凝土初凝时间短，或由于其他原因造成混凝土浇灌时间中断，间歇时间过长，重新浇灌时下部混凝土已初凝乃至硬化，导管拔不出。解决措施：在浇灌混凝土过程中，应勤提勤拆导管；混凝土初凝时间一定要保证正常浇灌时间的2倍，夏季施工时应加缓凝剂，保证混凝土的连续供应、浇捣。 钻孔灌注桩成桩后质量缺陷处理钻孔桩灌注桩成桩后质量缺陷主要有压浆补强法、桩身搭接法、重新成桩法和补加新桩法。该桥在成桩后所发生的质量缺陷，考虑桩孔深度、地质状况、处理效果及经济成本，选用了桩身搭接法和重新成桩法两种处理方法。.1 桩身搭接法桩身搭接法主要适用于砼灌注完后经检测，灌注桩存在严重夹泥、裂缝、松散和断桩，而且缺陷部位不深，一般深度在10 m 以内。0#台0-1-4#在进行水下砼灌注时，突遇雷雨天气，施工专用电线停止供电，而当时雷电异常，为了保证施工人员人身安全，经请示监理工程师同意，停止施工。此时该桩基已灌注完成24m，剩余桩身6m未完成。按照规范要求对已经灌注完成的24m砼桩采用声波透视法检测进行，无质量问题。对未灌注完成的桩孔，考虑到该桩上半部分采用人工挖孔，护壁在钻孔过程中未造成破坏，故采用桩身搭接。采用人工挖孔，使用风镐分层凿除桩顶上面的浮浆, 按照桩顶清除要求进行凿除。每层30 50 cm ,一般先从中部开始凿起,再沿桩径周围凿孔,严禁使用爆破的方法。在凿除过程严禁损坏钢筋。若原有的钢筋笼不能满足质量要求，需更换新钢筋笼,断层以上的钢筋除预留搭接长度外其余均不能使用,搭接长度要满足要求。砼凿除后钢筋笼质量满足要求，监理工程师同意使用。由于桩孔渗水较小，满足旱桩灌注要求，最后采用旱桩灌注剩余部分砼，采用其灌注材料和方法与原设计相同。.2 重新成桩法对于桩身存在严重缺陷或缺陷部位深度较大者,或者桩身严重位移、倾斜,同时由于客观条件不能采取其它方法处理的,为不留下隐患,可采用冲除废桩重新成桩的方法。冲除废桩可采用冲击钻,钻头直径比要废除的桩径大510 cm ,以防止废桩钢筋笼卡住钻头。冲击锤质量不小于5 000 kg ,宜使用6 翅锤头,冲击时应先采用2 m 左右的冲程,以起到冲击破碎和向外挤压的作用。0#台0-1-9#在砼灌注至14m出现砼堵塞导管，在提升导管时，导管漏气，出现断桩。由于桩孔深度较深，并且桩孔邻近河道，渗水较大，无采用其他方法处理，最终选用重新成桩法。冲除前,先用强度大于30Mpa片石回填桩孔，填满桩孔，用冲击锤夯实片石，再将冲击式钻机就位并开始冲桩,为增大冲击能力和加快冲击速度,冲击过程中宜采用低密度的泥浆,并不断地进行泥浆沉淀循环和掏渣换浆工作。泥浆相对密度以1. 2 为宜,含沙率宜小于8 %。如发现泥浆稠度太小,可在冲桩前及冲桩过程中适当抛加粘土块用以护壁防止塌孔。5 结束语钻孔灌注桩在施工过程中， 发生断桩、短桩或其他质量缺陷也是正常的， 但处理一定要认真，尽量将事故消灭在萌芽状态。若发生了这类事故， 要对桩底的断层位置、地质、钻孔成孔状况及当时原始记录加以认真分析，处理后必须要再进行验证为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象