20150610冲孔砼灌注桩充盈系数异常原因和处理措施舒学军

1、冲孔砼灌注桩充盈系数异常主要原因冲孔砼灌注桩充盈系数异常主要原因及施工主要措施及施工主要措施工程管理中心：陈彪、张凌鸽工程管理中心：陈彪、张凌鸽20152015年年5 5月月 目目 录录 一、前言一、前言二、什么是充盈系数二、什么是充盈系数三、充盈系数异常的主要原因三、充盈系数异常的主要原因四、地质因素充盈系数控制措四、地质因素充盈系数控制措施施五、施工因素充盈系数控制措五、施工因素充盈系数控制措施施2 一、一、 前前 言言 随着集团不断状大与发展，所拿地块许多位于溶随着集团不断状大与发展，所拿地块许多位于溶岩、淤泥和大量挖山回填区域（且回填深达岩、淤泥和大量挖山回填区域（且回填深达3040米

2、米），致使桩基工程施工难度较大，并且造成冲、钻、），致使桩基工程施工难度较大，并且造成冲、钻、旋挖等工程桩施工充盈系数严重异常（过大），造成旋挖等工程桩施工充盈系数严重异常（过大），造成桩径变大、桩基成本严重增加。桩径变大、桩基成本严重增加。 为了保证工程质量、降低桩基工程成本，通过技为了保证工程质量、降低桩基工程成本，通过技术措施和方法降低砼桩充盈系数，特编此课件。术措施和方法降低砼桩充盈系数，特编此课件。3 二、什么是充盈系数二、什么是充盈系数 充盈系数：充盈系数：是冲、钻、旋挖砼灌注是冲、钻、旋挖砼灌注桩的实际砼灌注量与桩设桩的实际砼灌注量与桩设计砼用量的体积之比，充计砼用量的体积之比，

3、充盈系数值必须大于盈系数值必须大于1 1，叫，叫充盈系数。充盈系数。 4三、充盈系数异常的主要原因三、充盈系数异常的主要原因 （一）地质原因：（一）地质原因： （1 1）、杂填土）、杂填土 （2 2）、软弱土（淤泥、流砂）、软弱土（淤泥、流砂 等）；等）； （3 3）、溶洞、土洞、溶槽、）、溶洞、土洞、溶槽、 地下暗河。地下暗河。 5三、充盈系数异常的主要原因三、充盈系数异常的主要原因 （二（二) )、施工原因、施工原因 （1 1）、夯压；）、夯压； （2 2）、护壁泥浆的性能；）、护壁泥浆的性能； （3 3）、钻头直径）、钻头直径; ; （4 4）、钻头外形）、钻头外形; ; （5 5）、混

4、凝土浇筑。）、混凝土浇筑。 6（1 1）在杂填土层中）在杂填土层中充盈系数异常的主要原因：充盈系数异常的主要原因： 孔隙较大，土的孔隙较大，土的不均匀性、探头石、孔壁上的土石块垮落造不均匀性、探头石、孔壁上的土石块垮落造成扩孔。成扩孔。施工措施：施工措施： 1、在浅层填土中应采取低击密、在浅层填土中应采取低击密锤，使土石挤入孔壁中，增强孔壁的稳定性锤，使土石挤入孔壁中，增强孔壁的稳定性；2、遇到孤石，应采取高低交替冲击，将孤石、遇到孤石，应采取高低交替冲击，将孤石击碎或挤入孔壁；击碎或挤入孔壁；3、根据不同的土层情况选择桩锤直径。随时、根据不同的土层情况选择桩锤直径。随时检查桩径，以利桩锤冲孔

5、直径（调换桩锤直检查桩径，以利桩锤冲孔直径（调换桩锤直径）满足设计要求的直径。径）满足设计要求的直径。四、四、地质因素地质因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 7（2 2）在淤泥、流沙等软弱土层中）在淤泥、流沙等软弱土层中充盈系数异常的主要原因：充盈系数异常的主要原因： 在淤泥层、流在淤泥层、流沙层等软弱土层冲孔过程中，如护壁泥浆沙层等软弱土层冲孔过程中，如护壁泥浆性能不妥或软弱层的侧向压力大于孔内泥性能不妥或软弱层的侧向压力大于孔内泥浆的侧向压力时，将发生孔壁坍塌或缩颈浆的侧向压力时，将发生孔壁坍塌或缩颈；施工措施：施工措施：1、在软弱土层中冲孔时在软弱土层中冲孔时，适当，适当加大泥浆泵量，

6、泥浆相对密度控制在加大泥浆泵量，泥浆相对密度控制在1.3-1.5之间。利用向孔内投粘土或加清水调整之间。利用向孔内投粘土或加清水调整泥浆相对密度，这样能加强孔壁的稳定性泥浆相对密度，这样能加强孔壁的稳定性；2、当发生塌孔现象时当发生塌孔现象时，可往孔内灌填粘土，可往孔内灌填粘土与小块石，填至软弱土层顶上或塌孔部位与小块石，填至软弱土层顶上或塌孔部位至少至少1-2米以上。采用低锤密击的方法使米以上。采用低锤密击的方法使土石被挤入孔壁内，增强孔壁的稳定性；土石被挤入孔壁内，增强孔壁的稳定性；3、当软弱土层较厚且埋藏不深时当软弱土层较厚且埋藏不深时，可采用，可采用较长的钢护筒，以减少塌孔和颈缩的现象

7、较长的钢护筒，以减少塌孔和颈缩的现象发生，可避免浇捣砼时造成扩径现象。发生，可避免浇捣砼时造成扩径现象。 四、四、地质因素地质因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 8工程一、工程概况工程一、工程概况 一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 （3 3）在溶岩地区）在溶岩地区充盈系数异常的主要原因：在溶岩地区进行充盈系数异常的主要原因：在溶岩地区进行冲孔灌注桩施工时，易出现因溶洞（包括土冲孔灌注桩施工时，易出现因溶洞（包括土洞、溶槽、地下暗河）、斜岩造成的漏浆、洞、溶槽、地下暗河）、斜岩造成的漏浆、卡锤、掉锤、桩孔偏斜等现象；冲击穿较大

8、卡锤、掉锤、桩孔偏斜等现象；冲击穿较大溶洞时，孔内泥浆全部流失导致塌孔，易出溶洞时，孔内泥浆全部流失导致塌孔，易出现地面沉降、塌陷危及桩机和人员安全，甚现地面沉降、塌陷危及桩机和人员安全，甚至在地面下留下了安全隐患，影响到建筑物至在地面下留下了安全隐患，影响到建筑物的正常使用。的正常使用。施工措施施工措施：1 1、宜在每根桩位进行超前钻，在、宜在每根桩位进行超前钻，在地质较复杂地区还应进行溶洞补勘，根据溶地质较复杂地区还应进行溶洞补勘，根据溶洞大小提前做好具体的预控措施；洞大小提前做好具体的预控措施；四、四、地质因素地质因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 9工程一、工程概况工程一、工程概况

9、一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 1、通过强夯，增加土、通过强夯，增加土的密实度，减少土的孔的密实度，减少土的孔隙。隙。2、成孔过程中，降低、成孔过程中，降低堒孔发生的概率。堒孔发生的概率。五、五、施工因素施工因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 10工程一、工程概况工程一、工程概况 一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 3、在冲孔过程中，当孔内泥浆部分或、在冲孔过程中，当孔内泥浆部分或全部流失，甚至塌孔，可判断是遇到全部流失，甚至塌孔，可判断是遇到了溶洞。了溶洞

10、。（1）、施工措施）、施工措施 （a）、片石、粘土和水泥）、片石、粘土和水泥护壁法护壁法 一般小溶洞击穿时，因洞内有填充物，泥一般小溶洞击穿时，因洞内有填充物，泥浆面降低不大，此时可加大泥浆比重即可浆面降低不大，此时可加大泥浆比重即可; （b）、若为空洞时，泥浆面将快速下降，此时应往孔内、若为空洞时，泥浆面将快速下降，此时应往孔内填石块、粘土、甚至是袋装水泥，同时停止泥浆循填石块、粘土、甚至是袋装水泥，同时停止泥浆循环，采用低锤密击，使得回填物得到充分的密实，环，采用低锤密击，使得回填物得到充分的密实，并及时补充泥浆至正常泥浆面，直至泥浆面稳定不并及时补充泥浆至正常泥浆面，直至泥浆面稳定不再往

11、下降为止，方可恢复正常冲孔施工；再往下降为止，方可恢复正常冲孔施工；（2）、较大的溶洞采用灌注法（水泥砂浆或砼）、较大的溶洞采用灌注法（水泥砂浆或砼）五、五、施工因素施工因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 11工程一、工程概况工程一、工程概况 一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 （3）、钢护筒方法）、钢护筒方法 有的溶洞漏浆有的溶洞漏浆严重且溶洞是窜通的，采用严重且溶洞是窜通的，采用A法效果不法效果不好时，可采用钢护筒跟进处理；好时，可采用钢护筒跟进处理；（4 4）、应急措施）、应急措施：现场应备足石：现场应备足石块、粘土、水

12、泥和铲车等机械，块、粘土、水泥和铲车等机械，以备出现险情时能及时处理。以备出现险情时能及时处理。五、五、施工因素施工因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 12工程一、工程概况工程一、工程概况 一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况5 5、避免偏孔、卡锤、掉锤、避免偏孔、卡锤、掉锤 在冲孔过程中在冲孔过程中，当接近溶洞顶部时，当接近溶洞顶部时应低锤慢打，穿过溶洞后，应反复提升应低锤慢打，穿过溶洞后，应反复提升冲锤（钻头）捶打，以免卡锤或掉锤。冲锤（钻头）捶打，以免卡锤或掉锤。因溶洞、斜岩出现斜孔时，应及时往孔因溶洞、斜岩出现斜孔时，应

13、及时往孔内填充块石和粘土，再用低锤冲孔以纠内填充块石和粘土，再用低锤冲孔以纠正斜孔偏差；正斜孔偏差；五、五、施工因素施工因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 13工程一、工程概况工程一、工程概况 一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况6.6.护壁泥浆原因：护壁泥浆原因：泥浆性能往往不泥浆性能往往不被施工单位重视，未设泥浆沉淀池。在松被施工单位重视，未设泥浆沉淀池。在松散、易坍塌地层，不注意泥浆的性能，用散、易坍塌地层，不注意泥浆的性能，用比重小、粘度低的稀泥浆护壁成孔往往会比重小、粘度低的稀泥浆护壁成孔往往会造成孔壁剥落、坍塌。造成

14、孔壁剥落、坍塌。施工措施：施工措施：(1)(1)、严格控制好泥浆性能、严格控制好泥浆性能；必须根据不同的土层护壁情况调整泥浆；必须根据不同的土层护壁情况调整泥浆性能性能. .如成孔自然造浆质量达不到施工护壁如成孔自然造浆质量达不到施工护壁要求，应进行人工造浆；保证泥浆粘度为要求，应进行人工造浆；保证泥浆粘度为1825s1825s，含砂率，含砂率6%6%，泥浆比重控制在，泥浆比重控制在1.11.151.11.15之间，在杂填土区段加大至之间，在杂填土区段加大至1.21.31.21.3；五、五、施工因素施工因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 14工程一、工程概况工程一、工程概况 一、工程概况一、

15、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 (2)(2)、加强对泥浆检测，、加强对泥浆检测，在钻孔前、中、后分别对泥在钻孔前、中、后分别对泥浆进行检测，若遇复杂地质浆进行检测，若遇复杂地质加大对泥浆检测的频率。加大对泥浆检测的频率。( (3 3) )、泥浆池应大于冲孔、泥浆池应大于冲孔体积的体积的2 2倍以上，及时清除倍以上，及时清除渣石。渣石。 五、五、施工因素施工因素充盈系数控制措施充盈系数控制措施 15工程一、工程概况工程一、工程概况 一、工程概况一、工程概况一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 一、工程概况一、工程概况 7 7、钻头外径选择不当：、钻头外径选择不当：制作钻头的外径不规范，误差较大制作钻头的外径不规范，误差较大，直接形响到桩径的大小。地层性，直接形响到桩径的大小。地层性质对桩径也有一定的影响，有的甚质对桩径也有一定的影响，有的甚至很大。故应经常检查成桩孔径，至很大。故应经常检查成桩孔径，找到适合在不同土层的锤直径。找到适合在不同土层的锤直径。 8 8、钻头形式的选择不当，、钻头形式的选择不当，对地层不适应，不仅钻进效率低，对地层不适应，不仅钻进效率低，而且势必增加钻杆敲打孔