钻孔灌注桩常见问题.doc

钻孔灌注桩常见施工质量问题及防治措施摘要： 钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。关键词： 灌注桩 施工质量 防治措施钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各类房屋及民用建筑中都得到了广泛的应用。钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。施工中的任何一个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、保量地完成桩基施工任务。一、钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施1、护筒冒水护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。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、孔壁坍陷钻进过程中，如发现排出的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。造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。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。防治措施：在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，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。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。3、缩颈缩颈即孔径小于设计孔径。造成原因：塑性土膨胀。防治措施：采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。或在导正器外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。4、钻孔偏斜成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。5、桩底沉渣量过多造成原因：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。防治措施：成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。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宜为30-40mm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土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、卡管水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。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钻孔灌注桩基础水下混凝土施工的常见问题及处理方法摘要： 当地基的弱土层较厚（一般指4米以上），建筑物的荷载较大，采用浅埋基础不能满足强度和变形限制要求，做人工地基又没有条件或不经济时，常常采用桩基础，钻孔灌注桩基因其造价低、节省等优点，被广泛采用。我们建的某市中级法院审判大楼，由于其地质情况复杂，地下水量大，设计采用了水下灌注混凝土方法。现结合我们在此桩基础水下灌注混凝土的施工体会，谈几点粗浅的质量控制方法。关键词： 钻孔灌注桩 水下施工 处理当地基的弱土层较厚（一般指4米以上），建筑物的荷载较大，采用浅埋基础不能满足强度和变形限制要求，做人工地基又没有条件或不经济时，常常采用桩基础，钻孔灌注桩基因其造价低、节省等优点，被广泛采用。我们建的某市中级法院审判大楼，由于其地质情况复杂，地下水量大，设计采用了水下灌注混凝土方法。现结合我们在此桩基础水下灌注混凝土的施工体会，谈几点粗浅的质量控制方法。一、一般钻孔灌注桩的施工工艺流程测定桩位埋设护筒桩机就位钻孔（设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣）清孔灌筑水下混凝土安放钢筋骨架二、钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题1、导管接送严重漏水，造成断桩。发生这种故障的后果非常严重，进水，使混凝土形成松散层次或囊体，出现浮浆夹层造成断桩，严重影响混凝土质量，导致废桩重做。2、导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成导管的堵塞，导致浇注中断，若重新灌注浇注时，则混凝土内存在浮浆夹层，造成断桩。3、护筒外壁冒水，引起地基下沉，护筒倾斜和位移，使桩孔偏斜，无法施工。4、孔壁坍塌。施工中发生孔壁坍塌，往往都有前兆。有时是排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下隆，这都是塌孔的迹象。如果上述问题出现，势必增加工程投资，又拖延工期，工程质量也很难达到预期的目标。三、桩基础水下混凝土施工中的质量控制措施及方法。1、为防止导管接头与导管漏水，施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管制作及具备以下条件：（1）足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量。（2）各节的安装接头所用的胶热及法兰的对接位置，预先试拼并作好标记，按插导管时须按试拼时的状态对号拦装，所有的法兰盘接头均须垫入5-7毫米厚的橡胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，严防漏水。（3）内径应一致，其误差应小于2毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。（4）最下端一节导管长度要长一些，一般为4米，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内。每节导管的长度要整齐统一，便于丈量长度，并作出标记和记录。（5）导管使用前做好水密性试验。导管不要埋入混凝土过深，严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。2、为预防孔壁坍塌，我们采用了维持护筒水位简外水位高出1.3-1.4米，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆的和比重。3、为保证施工质量，水下混凝土的配合比选用要比设计强度高20%左右，坍塌度宜采用18-22厘米。4、混凝土自拦合机出料至砍球开寒时间不宜超过30分钟，施工中间每间断30分钟后，要上下串一上导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。在施工过程中，中途中断浇注时间不宜走过30分钟，整个桩的浇注霎时间不宜过长，尽量在8小时内完毕。5、注意灌注所需混凝土数量，一般较成孔桩径计算的大，约为设计桩径体积的1.2倍左右。为避免混凝土超灌量，要掌握好各土导的钻孔速度，在正常钻孔作业时，中途不要随便停钻，以避免扩孔导致混凝土超灌量。浇注标高就高出桩顶设计标高0.5-1.0米，以便清除浮将和消除测量误差。务必注意，不要因误测而造成短桩。志管埋入混凝土的尝试取决于浇注速度和混凝土的性质，任何时候不得小于1米，一般控制在24米内。施工中，我们注意对易发生的质量问题采取有针对性的事前、事中、事后控制措施，取得了较好地效果，未发生导管接头漏水形成浮浆夹层造成断桩，也没有出钻孔灌注桩施工过程信息化管理的探索摘要： 本文介绍了钻孔灌注桩施工辅助管理系统的主要内容、功能和在实际工程中的应用。它的研制和试用对于建设工程实现施工过程的信息化、加强施工质量预控、提高施工管理水平具有现实意义。关键词： 施工过程 信息化管理 钻孔灌注桩施工是投入大量人力、物力、财力，把设计方案转化为实物产品的重要阶段。为了加强对施工活动的管理，近十几年来，我国完善了建筑法规体系、建立了监理制度、推行了“贯标”活动，这些重大措施，营造了工程施工的良好环境。在这个氛围下，怎样在施工过程中进行信息化管理，使施工水平上一个台阶，具有重要的现实意义。在工程建设中，计算机技术正在广泛地使用。在设计、造价、项目管理等方面都有了许多软件可供运作。唯独在施工阶段内，目前计算机的应用尚局限在文字处理、表格填制等低层次上，还没有充分开发计算机的功能，在施工过程的管理、决策层次上发挥作用。施工过程的组织、管理、实施都是由人来进行的。人的素质、水平、甚至一时的情绪和注意力都会对施工状况产生影响。如果能将工程的设计要求、技术标准、工艺流程、相关计算、统计报表、管理经验等等都固化成一个标准化的程序，随着工程进程，这个程序能不断地提供相应信息来引导施工，那样就可以在一定程度上弥补管理者可能存在的弱点或不足，减少失误，把施工水平保持在一个较高的水准上。这样的软件，能够参与到施工的各个环节之中，是进一步把施工挪入标准化、规范化轨道的有力保证。由于工程施工的复杂性，要编制这样的软件有很大的难度。钻孔灌注桩有很强的隐蔽性，它的工程目标常需在施工过程中确定，对其实施工程控制的难度很大。但它有成熟的工艺流程、完备的规范、规程，因此，比较具备研制和应用这类软件的需求和条件。经过努力，我们研制出钻孔灌注桩施工辅助管理系统，希望对施工过程的信息化管理做出有益的探索。钻孔灌注桩施工辅助管理系统主要由六个部分组成。他们的内容、功能和研制重点分别介绍如下：一、工程目标的设定：这一部分包括了设计要求、施工技术要求和部分合同要求。这些要求构成工程所应达到的目标。它们需要在开工前记入系统，作为衡量施工过程各个方面是否合格的标准与依据。由于各地的岩土条件不同，各个设计单位的表达方式不同，桩基工程的设计方案是五花八门的。要使一个软件适应各种工程情况，在系统编制前就要做大量分析整理工作，将不同桩型设计参数及相互关系归纳、梳理清楚，编出有条理的输入方式和顺序。例如，系统中对确定桩深的原则，就归纳了给定桩长、给定桩底标高、按嵌岩深、嵌岩深与桩长双控、嵌岩深或桩长五种方式。届时，按设计的做法选定方式并输入数值后，桩长与桩底标高会立即配套显示。当一个工程有两个以上的建筑轴线系时，系统能把不同桩的坐标值换算在一个坐标系内。对桩位坐标的输入，系统提供了多种方法，可按设计的特点选用。对桩型、承台类型相同，且有规律分布的桩（包括直线分布和圆弧分布），可以成批输入，结果不但一次算出该批桩的坐标值，还同时编上了桩号，并与设计参数建立了联系。由于是成批输入，不但加快了输入速度，更重要的是减少了出错的可能性。输入的桩位还能在屏幕上显示，一旦有错，很容易观察出来，及时纠正。在开工后，如遇设计变更等变化，工程目标可随之相应调整二、现场施工管理：这是系统与现场管理人员联系的窗口，也是进行工序管理的平台。在整个施工过程中，系统根据现场管理人员采集的数据，对现场所有施工活动，包括设备、材料的验收与检测、成孔、成桩的各道工序、事故停工事件等进行记录，然后自动地对各工序、各项质量指标全面进行检验，自动形成报表，记入施工日志，并按事先控制原则，对后续工序做出提示。各种材料、各道工序都配有相关的规范条文备查。系统还备有工况分布图与实时状态表，可随时直观地查询各桩、各桩机当时的施工状况。所有输入项目的选定遵循了以下的原则：1、要全面反映设计方案及以规范、规程为主体的各项技术标准的落实情况。例如，许多报表对实际采用的钢筋直径没有反映。而现实施工中，可能因材料代换、可能无意、或有意改变了设计规格。要求输入这一数值，就会引起对这一项目的注意；2、要满足有关部门规定的资料要求，例如竣工表格规定填写的内容，施工过程中就应采集生成并存入数据库；3、要能提供施工管理工作中需要统计、分析的各方面资料数据。例如，为了加强施工进度管理4、输入的应是管理人员现场第一手采集到的原始数据。后处理由系统自动来做，保证资料的客观、真实、准确、可靠。像护筒偏心距、孔深、笼顶到位差、沉渣厚度等都是需要通过计算求得的，不应直接填写，以减少中间环节的差错；5、要有利于现场人员的使用。程序设计上每一步都提供了提示信息和相关项目的默认从上面的过程中可以看到，系统在工序管理方面是比较严密的。作为对质量的事后控制，系统自己会按设计、规范等要求来判定质量合格与否，避免了出错的可能。作为对质量的事前控制，每道工序对紧后工作都做了提示。计算机给了我们一个工具，它使一直强调的事前控制措施，有可能得到真正的落实。三、施工安排：在这一部分，系统为施工中各项工作任务的安排准备了一套工具，包括桩位测放数据计算、开钻通知单、制笼通知单、自拌混凝土配料计算、桩孔施工顺序优化计算等。在制笼通知单中，只要输入桩号和给定钢筋的定尺长度，就会自动出现笼子的配筋方案。特别对变截面笼，会列出两个不同的方案，可根据现场材料等情况选用。钻孔灌注桩桩孔施工顺序的优化计算，是在遵循跳打原则条件下，以移机路径最短为目标进行的。按计算结果可绘制出移机路线图，以备打印使用。四、周/月进度计划与统计：系统的这一部分主要是为工程例会及工程月报提供资料，也是管理者获得各类统计信息的一个平台。它包括了上一施工期的成桩情况、各桩、各机完成工程量统计、各桩各工序段耗时统计、各桩各项质量偏差统计等。在制定新施工期的施工计划时，能自动计算出本期的各项工程量细目和所需的各种规格材料数量。这些资料数据是掌握工程施工状况、进行科学管理和科学决策的基础。在质量偏差统计表中，列出了各桩、各项质量参数偏离标准值的数值，从中可以对施工的质量情况做出判断和处理。桩各工序段耗时统计则主要用于进度控制。该表中列有各桩钻土、钻岩速度、各工序耗费工时、事故停工时间、移机耗时等。各桩、各机的施工效率的差异提供了进度挖潜的可能。此外，工程调度是否合理也能得到反映。对这些数据分析比其他方法更具有说服力，因而成为优化施工进度的有力手段。在完成工程目标输入之后、实际开工之前，计划表中的待完成工程量及尚需材料总量，可作为工程量清单用于工程预算。五、图表查阅：整个系统运行过程中输入的数据资料，均可分门别类地在此查得，供施工管理、决策作为依据和参考，以及用于费用结算等。它包括：1、施工日志。可以按桩、按桩机、按责任人、按指定时段查得并打印。这对于一些专门问题的调查、研究提供了方便。对单位考察人员的表现，也提供了资料。2、质量与安全。包括设计参数、成桩数据、工序报验单、质量偏差、事故异常等9类表格。各种质量、安全情况都能在不同侧面上得到反映。3、设备材料。包括各类设备、钻机钻具、各类材料及检测情况、材料供耗统计等7类表格。材料供耗统计表中有计算库存与实际库存的对照，可以评价材料管理上的问题，以及对工程质量的影响。4、工程量与进度。包括工程量、耗时统计、施工计划完成情况及工程进度图等6类图表。在工程量统计中，不但有实际发生的工程量，还列出工程量的调整值以及偏差值，供结算时选用。六、竣工用表：根据建设管理机关对竣工资料的要求，按格式规定，系统能自动生成各种相关表格，既免除了填制资料的工作量，又提高了竣工资料的准确度，保证了填报质量，客观地反映了施工情况。2004年，某监理公司在对一桩基工程实施监理时，对该软件进行了试用，对其实用性做了检验。该工程有工程桩239根，支护桩290根。桩径有800、900、1000三种。桩深的确定方法有给定桩长和桩长、入岩深度二者取一两种。钢筋笼规格繁多，连接既有搭接焊又有冷挤压。这些多变的因素组合成的桩型多达15种。施工管理上难度较大。，在系统的试用与正常监理工作平行进行，相互对照。从中可以看到使用系统的长处：1、每道工序验收时，系统对各项质量指标的落实情况都有鉴别数据生成，质量问题能及时发现，敦促施工单位及时整改。而人工处理时，难免会有不少的疏忽产生，弄得不好，会发生质量问题。该工程的施工单位是一个实力雄厚的专业基础公司。虽然它有多年的施工经验，但当使用本系统对它的工作检查时，仍发现了不少质量或数据问题。例如，Zha33桩，按其填报的测深计算，沉渣为-98cm，显然填报的数据错了。Zha35桩笼顶安置深度差了1.57m，吊筋长度不足。ZHd29桩的机高，开孔与终孔时数值不一致。ZHc14终孔深度，系统计算比报表多了5cm，施工单位手算发生了错误。等等。发现后有的做了整改。也有的无法改了。像Zha87多打了0.46m，Zha24多打了0.48m等，显然事前控制没有做好。这不仅是个浪费，若有岩性变化，还可能对承载力产生影响。2、人工很难进行大量数据的统计工作。而本系统提供的各种统计报表，为全面深入地掌握施工状况、深化监理工作创造了条件。例如，对工序耗时统计的分析表明，各桩机的施工效率有很大的差别，但在施工调度方面却有“压快扶慢”的迹象。例如，在打ZHd1型桩时，某桩机三根桩平均每根用了70小时，另一桩机却用了152小时。但安排下笼与灌注，后者只用了16小时，而前者却要等21小时。这对工程的总体施工进度是不利的，施工方应该做钻孔灌注桩水下混凝土灌注施工要点摘要： 目前，钻孔灌注桩在沿海地区工程中广泛使用，工艺日趋完善。钻孔灌注桩的水下砼灌注是成桩的关键环节，但往往由于施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此，运用科学、实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。关键词： 灌注桩 水下施工目前，钻孔灌注桩在沿海地区工程中广泛使用，工艺日趋完善。钻孔灌注桩的水下砼灌注是成桩的关键环节，但往往由于施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此，运用科学、实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。如某广场6号楼桩基工程采用钻孔灌注桩(800，桩长7062米)共121根，围护采用钻孔灌注桩加水泥搅拌作为止水帷幕(700，桩长1350米)共176根。钻孔灌注桩数量大，桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量，关系到整个工程的质量，由于我们正确地选用了科学合理的施工工艺，使钻孔灌注桩单桩静载试压全部优良。现对其施工作以下要点分析：一、水下灌注砼的性能参数(一)砼原料粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于2，以提高砼的流动性，防止堵管。(二)砼初凝时间一般砼初凝时间仅35小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为57小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时。(三)砼搅拌方法和搅拌时间为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30的水，然后与拌合料一起均匀加入60的水，最后再加入10的水(如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量)，最后加水到出料时间控制在6090秒内。(四)坍落度选择坍落度应控制在18020毫米之间，砼灌注距桩顶约5米处时，坍落度控制在160170毫米，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在250毫米之内，取高值，反之取低值。二、砼灌注操作技术(一)首批砼灌注砼灌注量与泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则应用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。(二)后续砼灌注后续砼灌注中，当出现非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。1有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，与导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼与管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，现场就应采集各种事件的发生时间；会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。2牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身与周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼与钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。(三)后期砼的灌注在砼灌注后期，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。三、砼灌注速度在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。钻孔扩底桩的施工控制1、成孔成孔主要是利用双腰带笼式钻头钻进至设计标高的过程。在成孔过程中，主要控制成孔