钻孔桩灌注水下混凝土时的质量通病与防治.doc

钻孔 桩灌注 水下 混凝土 时的质量通病与防治2.2.1导管进水2.2.1.1问题与现象灌注首批混凝土时，孔内泥浆及水从导管下口灌入导管;灌注中，导管接头处进水;灌注中，提升导管过量，孔内水和泥浆从导管下口涌人导管等。造成导管进水，轻者造成桩身混凝土离析，轻度夹泥;重者桩身混凝土有夹层甚至发生断桩事故。2.2.1.2原因分析(1)首次灌注混凝土时，由于灌满导管和导管下口至桩孔底部间隙所需的混凝土总量不足，使首灌的混凝土不能埋住导管下口，而是全部冲出导管以外，造成导管底口进水。(2)灌注混凝土中，未连续灌注，在导管内产生气囊;当再次用大量混凝士拌合物猛灌时，导管内气囊产生高压，将两节导管间封水橡垫挤出，致使导管接口进水。(3)导管拼装后，未进行水密性试验。因接头不严密，水从接口处漏入导管。(4)测深时，误判造成导管提升过量，致使导管底口脱离孔内的混凝土面，使泥水进入。2.1.2.3预防与处理(1)确保首批灌注混凝土总方量能满足导管埋没深度1m的要求，首灌前，导管下口距孔底一般不超过0.4m。(2)在提升导管前，用标准测深锤(锤重不小于4kg，锤呈锥状。吊锤用质轻、拉力强、浸水不伸缩的尼龙绳)测好混凝上表面的深度，控制导管提升高度，始终将导管底口埋于已灌入混凝土面下不少于2m。(3)下导管前，导管应进行试拼，并进行导管的水密性、承压性和接头抗拉强度的试验。试拼的导管，尚须检查其轴线是否在一条直线上。试拼合格后，各节导管应从下而上依次编号，并标示累计长度。入孔拼装时，各节导管的编号及编号所在的圆周方位，应与试拼时相同。(4)首灌混凝土后，要保持混凝土连续灌注。尽量缩短间隔时间。当导管内混凝土不饱满时，应缓慢灌注，防止导管内形成高压气囊。(5)首灌底口进水和灌注中导管提升过量进水情况一旦发生，应立即停止灌注。利用导管作吸泥管，用空气吸泥法，将已灌注的混凝土拌合物全部吸出。查明原因，纠正后再重新灌注混凝土。2.2.2导管堵管2.2.2.1问题与现象导管已提升很高，导管底口埋入混凝土也接近1m，但混凝土仍不能翻涌上来。此时易在中断混凝土灌注时导管内形成高压气囊，严重时发展为断桩。2.2.2.2原因分析(1)凝土离析，因粗骨料集中造成导管堵塞。(2)混凝土灌注持续时间过长，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管内混凝二次下落的阻力，使混凝土堵在管内。2.2.2.3预防与处理(1)灌注混凝土的坍落度宜控制在1822cm之间，并保证具有良好的和易性，在运输和灌注过程中不发生离析和泌水。(2)保证混凝土连续灌注，中断灌注不应超过30min。(3)灌注开始不久后发生堵管，可用长杆冲、捣或用振动器振动导管。若无效，则拔出导管，用空气吸泥机或抓斗将已灌入孔底的混凝土清出。换新导管，准备足够数量混凝土，重新灌注。2.2.3导管提升时，导管卡挂钢筋笼2.2.3.1问题与现象导管提升时，导管接头法兰盘或螺栓挂住钢筋笼，无法提升导管，造成混凝土灌注中断，诱发导管堵塞、易演变成断桩、埋管事故。2.2.3.2原因分析(1)导管拼装后，其轴线不顺直，弯折处偏移过大，提升导管时，挂住钢筋笼。(2)钢筋笼搭接时，下节的主筋摆在外侧，上节的主筋在里侧，提升导管时被卡挂住。钢筋笼的加固筋焊在主筋内侧，也易挂在导管上。(3)钢筋笼变形成折线或者曲线，使导管与其发生卡挂。2.2.3.3预防与处理(1)保证导管拼装后轴线顺直，吊装时，导管应位于井孔中央，并在灌注前进行升降是否顺利的试验;法兰盘式接口的导管，在连接处罩以圆锥形白铁罩，白铁罩底部与法兰盘大小一致，白铁罩顶与套管头上卡住。(2)钢筋笼分段入孔前，应在其下端主筋端部加焊一道加劲箍，入孔后各段相连时，应搭接方向适宜，接头处满焊。(3)发生卡挂钢筋笼时，可转动导管，待其脱开钢筋笼后，将导管移至孔中央继续提升。(4)如转动后仍不能脱开时，只能放弃导管，造成埋管。2.2.4钢筋笼在灌注混凝土时上浮2.2.4.1问题与现象孔内灌注混凝土时，钢筋笼向上浮。钢筋笼一旦发生上浮，基本无法使其归位，因改变了桩身配筋数量，造成桩身抗弯强度不足。2.2.4.2原因分析混凝土由漏斗顺导管向下灌注时，混凝土的位能产生一种顶托力，该顶托力随灌注时混凝土位能大小、灌注速度快慢、首批混凝土流动度、首批混凝土表面标高大小而变化，当顶托力大于钢筋笼的重量时，钢筋笼会被浮推上升。2.2.4.3预防与处理(1)摩擦桩应将钢筋骨架的几根主筋延伸至孔底，钢筋骨架上端在孔口处与护筒相接固定。(2)灌注中，当混凝土表面接近钢筋笼底时，应放慢混凝土灌注速度，并使导管保持较大埋深，使导管底口与钢筋笼底端保持较大距离.以减小对钢筋笼的冲击。(3)混凝土液面进入钢筋笼一定深度后，应适当提升导管，使钢筋笼在导管下口有一定埋深。但注意导管埋入混凝土应不小于2m。2.2.5灌注混凝土时塌孔2.2.5.1问题与现象灌注水下混凝土过程中，护筒内泥浆水位忽然上升溢出，随即骤降并冒出气泡，此为塌孔征兆。如用测深锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为塌孔。塌孔造成桩身扩径，桩身混凝土夹泥，严重时引发断桩事故。2.2.5.2原因分析(1)灌注混凝士过程中，孔内外水头未能保持一定高差。在潮汐地区，未采取有效措施稳定孔内水位。(2)护筒刃脚周围漏水，孔外堆放重物或有机器振动，在灌注混凝土时塌孔。(3)导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生塌孔。2.2.5.3预防与处理(1)灌注混凝土过程中，要采取各种措施来稳定孔内水位，同时要防止护筒及孔壁漏水。(2)用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再塌孔，可继续灌注混凝土。(3)如用上法处治，塌孔仍不停止或塌孔部位较深，应将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。2.2.6埋管事故2.2.6.1问题与现象导管从已灌入孔内的混凝土中提升费劲，甚至拔不出，造成埋管事故，使混凝土灌注中断，易发展为断桩事故。2.2.6.2原因分析(1)导管埋入混凝土过深，一般大于6m。(2)超过0.5h未提升导管，先期灌入混凝土初凝，裹住导管。2.2.6.3预防与处理(1)导管接头形式宜为卡口式，可缩短装卸导管时间，各批混凝土均掺入缓凝剂，并采取必要措施，加快混凝土灌注速度。(2)随混凝土的灌入，适时提升导管，使导管埋深不大于6m。(3)发生埋管时，可用链式滑车、千斤顶、卷扬机进行试拔。(4)若拔不出，可加力拔断导管，然后按断桩处理。2.2.7桩头高度短缺2.2.7.1问题与现象已浇注的桩身混凝土，没有达到设计桩顶标高再加上设计或规范规定预留的高度，须进行接桩，造成人力、财力和时间的浪费，加大工程成本。2.2.7.2原因分析(1)在混凝土灌注后期，灌注产生的超压力减小，此时导管埋深较小。因测深不精确，或将过稠浆渣、坍落土层误判为混凝土面，使导管提前拔出。(2)测锤及吊锤索不标准，手感不明显，未沉至混凝土表面，误判已到要求标高，造成过早拔出导管，中止灌注。(3)首灌混凝土中，有一层混凝土从开始灌注到灌注完成，一直与水或泥浆接触，不仅受浸蚀，还有泥浆、钻渣等杂物混入，质量较差，必须在灌注后凿去。在灌注桩的桩顶标高计算时，未在桩顶设计标高值上，增加0.51.0m的预留高度。从而在桩头凿除后，桩顶低于设计标高。2.2.7.3预防与处理(1)采用精确的水下混凝土表面测深仪，提高判断的精确度。当使用标准测深锤检测时，可在灌注接近结束时，用取样盒等容器直接取样，判定良好混凝土面的位置。(2)对于水下灌注的桩身混凝土，为防止去桩头造成桩头短浇事故，必须在设计桩顶标高之上，增加0.51.0m的高度，控制区间低限值用于泥浆比重小、灌注过程正常的桩，高限值用于发生过堵管、塌孔等灌注不顺利的桩。(3)无地下水时，可开挖后做接桩处理。(4)有地下水时，接长护筒，沉至已灌注的混凝土面以下，然后抽水、清渣、按接桩处理。2.2.8夹泥、断桩2.2.8.1问题与现象先后两次灌注的混凝土层之间，夹有泥浆或钻渣层，如存在于部分截面，为夹泥;如属于整个截面有夹泥层或混凝土有一层完全离析，基本无水泥浆粘结时，则为断桩。夹泥、断桩使桩身混凝士不连续，无法承受弯矩和地震引起的水平剪切力，使桩报废。2.2.8.2原因分析(1)灌注水下混凝土时，混凝土的坍落度过小;或集料级配不良，粗骨料颗粒太大，灌注前或灌注中混凝土发生离析;或导管进水等使桩身混凝土产生中断。(2)灌注中，发生堵塞导管又未能处理好;或灌注中发生导管卡挂钢筋笼、埋导管、严重塌孔而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥、混凝土桩身中断等严重事故。(3)清孔不彻底或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，而继续灌入的混凝土冲破顶层与泥浆相混;或导管进水，一般性灌注混凝土中塌孔，均会在两层混凝土中产生部分夹有泥浆渣土的截面。2.2.8.3预防与处理(1)严格按设计或规范要求控制混凝土坍落度，尽量延长混凝士初凝时间(如用初凝慢的水泥，加缓凝剂，尽量用卵石，加大砂率，控制石料最大粒径)。(2)灌注混凝土前，检查导管、混凝土罐车、搅拌机等设备是否正常，并配有备用的设备、导管，以确保混凝土连续灌注。(3)随灌混凝上，随提升导管。做到连灌、勤测、勤拔管，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或过浅。(4)采取有效措施，避免导管卡挂钢筋笼;避免出现堵导管、埋导管、灌注中塌