(23)钻孔灌注桩施工质量事故预防措施12讲义

2015年一级级建造造师执执业资资格考考试《市政实实务》精讲班班主讲老老师：：胡宗宗强1K420101钻孔灌灌注桩桩施工工质量量事故故预防防措施施一、地地质勘勘探资资料和和设计计文件件（了解内内容）(一）可可能存存在的的问题题地质勘勘探主主要存存在勘勘探孔孔间距距太大大、孔孔深太太浅，，土工工试验验数量量不足足、土土工取取样和和土工工试验验不规规范，，桩周周摩阻阻力和和桩端端承载载力不不足等等问题题；设设计文文件主主要存存在对对地质质勘探探资料料没有有认真真研究究、桩桩型选选择不不当、、地面面标高高不清清等问问题。。1K420100城市市桥桥梁梁工工程程质质量量检检查查与与检检验验(二））预预防防措措施施在桩桩基基开开始始施施工工前前，，对对地地质质勘勘探探资资料料和和设设计计文文件件进进行行认认真真研研究究。。对对桩桩基基持持力力层层厚厚度度变变化化较较大大的的场场地地，，应应适适当当加加密密地地质质勘勘探探孔孔；；必必要要时时进进行行补补充充勘勘探探，，防止止桩桩端端落落在在较较薄薄的的持持力力层层上上而而发发生生持持力力层层剪剪切切破破坏坏。场地地有有较较厚厚的的回回填填层层和和软软土土层层时时，，设设计计者者应应认认真真校校核核粧粧基基是是否否存存在在负摩摩擦擦现象象。。二、、孔孔口口高高程程及及钻钻孔孔深深度度的的误误差差(一））孔口口高高程程的的误误差差孔口口高高程程的的误误差差主主要要有有两两方方面面：：一一是是由由于于地地质质勘勘探探完完成成后后场场地地再再次次回回填填，，计计算算孔孔口口高高程程时时疏疏忽忽而而引引起起的的误误差差；；二二是是由由于于施施工工场场地地在在施施工工过过程程中中废废渣渣的的堆堆积积，，地地面面不不断断升升高高，，孔孔口口高高程程发发生生变变化化造造成成的的误误差差。。其对对策策是是认真真校校核核原原始始水水准准点点和和各各孔孔口口的的绝绝对对高高程程，，每每根根桩桩开开孔孔前前复复测测一一次次桩桩位位孔孔口口高高程程。(二)钻孔孔深深度度的的误误差差有些些工工程程在在场场地地回回填填平平整整前前就就进进行行工工程程地地质质勘勘探探，，地地面面高高程程较较低低，，当当工工程程地地质质勘勘探探采采用用相相对对高高程程时时，，施施工工应应把把高程程换换算算一致致，，避避免免出出现现钻钻孔孔深深度度的的误误差差。。另另外外，，孔深深测测量量应应采采用用丈丈量量钻钻杆杆的的方方法法，，取取钻钻头头的的2/3长度度处处作作为为孔孔底底终终孔孔界界面面，，不宜宜采用用测测绳绳测测定定孔孔深深。对对于于端承承桩桩钻钻孔孔的的终终孔孔标标高高应应以以桩桩端端进进入入持持力力层层深深度度为为准准，不不宜宜以以固固定定孔孔深深的的方方式式终终孔孔。。因因此此，，钻钻孔孔到到达达桩桩端端持持力力层层后后应应及及时时取取样样鉴鉴定定，，确确定定钻钻孔孔是是否否进进入入桩桩端端持持力力层层。。三、、孔孔径径误误差差孔径径误误差差主主要要是是由由于于作作业业人人员员疏疏忽忽错用用其他他规规格格的的钻头头，或或因因钻头头陈陈旧旧，，磨磨损损后直直径径偏偏小小所所致致。。对对于于直直径径800〜〜1200mm的桩桩，，钻头头直直径径比比设设计计桩桩径径小小30〜〜50mm是合合理理的的。每每根根桩桩孔孔开开孔孔时时，，应应验验证证钻钻头头规规格格，，实实行行签签证证手手续续。。四、、钻钻孔孔垂垂直直度度不不符符合合规规范范要要求求★(一））主主要要原原因因(1)场地地平平整整度度和和密密实实度度差差，，钻钻机机安安装装不不平平整整或或钻钻进进过过程程发发生生不不均均匀匀沉沉降降，，导导致致钻钻孔孔偏偏斜斜；；(2)钻杆杆弯弯曲曲、、钻钻杆杆接接头头间间隙隙太太大大，，造造成成钻钻孔孔偏偏斜斜；；(3)钻头头翼翼板板磨磨损损一一，，钻钻头头受受力力不不均均，，造造成成偏偏离离钻钻进进方方向向；；(4)钻进进中中遇遇软软硬硬土土层层交交界界面面或或倾倾斜斜岩岩面面时时，，钻钻压压过过高高使使钻钻头头受受力力不不均均，，造造成成偏偏离离钻钻进进方方向向。。垂直度不不合格原原因(二）控制制钻孔垂垂直度的的主要技技术措施施(1)压实、平平整施工工场地；；(2)安装钻机机时应严严格检查查钻机的的平整度度和主动动钻杆的的垂直度度，钻进进过程中中应定时时检查主主动钻杆杆的垂直直度，发发现偏差差立即调调整；(3)定期检查查钻头、、钻杆、、钻杆接接头，发发现问题题及时维维修或更更换；(4)在软硬土土层交界界面或倾倾斜岩面面处钻进进，应低低速低钻钻压钻进进。发现现钻孔偏偏斜，应应及时回回填黏土土，冲平平后再低低速低钻钻压钻进进；(5)在复杂地地层钻进进，必要要时在钻钻杆上加加设扶正正器——与原因对对应处理理五、塌孔孔与缩径径(一)主要原因因塌孔与缩缩径产生生的原因因基本相相同，主主要是地地层复杂杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后后放置时间间过长没有灌注注混凝土土等原因因所造成成。(二)预防措施施钻（冲））孔灌注注桩穿过过较厚的的砂层、、砾石层层时，成成孔速度度应控制制在2m/h以内，泥泥浆性能能主要控控制其密密度为1.3〜〜1.4g/cm³、黏度为为20〜30s、含砂率率不大于于6%，若孔内内自然造造浆不能能满足以以上要求求时，可可采用加加黏土粉粉、烧碱碱、木质质素的方方法，改改善泥浆浆的性能能，通过过对泥浆浆的除砂砂处理，，可控制制泥浆的的密度和和含砂率率。没有有特殊原原因，钢钢筋骨架架安装后后应立即即灌注混混凝土。。——与原因对对应：慢慢钻进、、稠泥浆浆、莫久久放。七、孔底底沉渣过过厚或灌灌注混凝凝土前孔孔内泥浆浆含砂量量过大孔底沉渣渣过厚除除清孔泥泥浆质量量差，清清孔无法法达到设设计要求求外，还还有测量量方法不不当造成成误判。。要准确确测量孔孔底沉渣渣厚度，，首先需需准确测量桩的的终孔深深度，应应采用丈丈量钻杆杆长度的的方法测测定，取取“孔内内钻杆长长度+钻头长度度”，钻钻头长度度取至钻钻尖的2/3处。在含粗砂砂、砾砂砂和卵石石的地层层钻孔，，有条件件时应优先采采用泵吸吸反循环环清孔。当采用用正循环环清孔时时，前阶阶段应采采用高黏黏度浓浆浆清孔，，并加大大泥浆泵泵的流量量，使砂砂石粒能能顺利地地浮出孔孔口。孔孔底沉渣渣厚度符符合设计计要求后后，应把孔内泥泥浆密度度降至1.1〜〜1.2g/cm³（应该是1.1g/cm³以内，见见教材65页）。清孔整个个过程应应专人负负责孔口口捞渣和和测量孔孔底沉渣渣厚度，，及时对对孔内泥泥浆含砂砂率和孔孔底沉渣渣厚度的的变化进进行分析析，若出出现清孔孔前期孔孔口泥浆浆含砂量量过低，，捞不到到粗砂粒粒，或后后期把孔孔内泥浆浆密度降降低后，，孔底沉沉渣厚度度增大较较多，则则说明前前期清孔孔时泥浆浆的黏度度和稠度度偏小，，砂粒悬悬浮在孔孔内泥浆浆里，没没有真正正达到清清孔的目目的，施施工时应应特别注注意这种种情况。。——正循环清清孔，利利用泥浆浆稠度清清孔八、水下下混凝土土灌注和和桩身混混凝土质质量问题题混凝土质质量关系系到混凝凝土灌注注过程是是否顺利利和桩身身混凝土土质量两两大方面面。要配配制出高高质量的的混凝土土，首先先要设计计好配合合比和做做好现场场试配工工作，采采用高强强度水泥泥时，应应注意混凝凝土的初初凝和终终凝时间间与单桩桩灌注时时间的关关系，必要时时添加缓缓凝剂。。施工现现场应严严格控制制好配合合比（特特别是水水灰比））和搅拌拌时间。。掌握好好混凝土土的和易易性及其其斜落度度，防止混凝凝生在灌灌注过程程中发生生离析和和堵管。(一)初灌时埋埋管深度度达不到到规范要要求规范规定定，灌注导管管底端至至孔底的的距离应应为0.3〜〜0.5m，初灌时时导管首首次埋深深应不小小于1.0m。在计算算混凝土土的初灌灌量时，，除计算算桩长所所需的混混凝土量量外，还还应计算算导管内内积存的的混凝土土量。首首批灌注注混凝土土所需数数量可按按下式计计算:——公式不要要求V≥h1πd2/4+πD2(H1+H2)/4(lK420101-1)式中V—灌注首批批混凝土土所需数数量(m3)；D—桩孔直径径(m)；Hl—桩孔底至至导管底底端间距距，一般般为0.4m；H2—导管初次次埋入混混凝土的的深度，，不小于于1.0m；d—导管内径径(m)；h1—桩孔内混混凝土达达到埋置置深度H2时，导管管内混凝凝土柱平平衡导管管外(或泥浆)压力所需需的高度度(m)：h1=Hwγw/γcHw—桩孔内水水或泥浆浆的深度度(m)；γw—桩孔内水水或泥浆浆的重度度(kN/m3)；γc—混凝土板板和物的的重度(kN/m3)。(二）灌注注混凝土土时堵管管(1)灌注混凝凝土时发发生堵管管主要是由由灌注导管管破漏、、灌注导导管底距距孔底深深度太小小、完成成二次清清孔后灌灌注混凝凝土的准准备时间间太长、、隔水栓栓不规范范、混凝凝土配制制质量差差、灌注注过程中中灌注导导管埋深深过大等原因引引起。(2)灌注导管管在安装装前应有有专人负负责检査査，可采采用肉眼眼观察和和敲打听听声相结结合的方方法进行行，检查查项目主主要有灌灌注导管管是否存存在孔洞洞和裂缝缝、接头头是否密密封、厚厚度是否否合格。。(3)灌注导管管使用前前应进行行水密承承压和接接头抗拉拉试验，，严禁用用气压。。进行水密密试验的的水压不不应小于于孔内水水深1.5倍的压力力，也不不应小于于导管壁壁和焊缝缝可能承承受灌注注混凝土土时最大大内压力力p的1.5倍。★p=γchc-γwHw(lK420101-2)式中γc—混凝土拌拌合物的的重力密密度(kN/m3)；hc—导管内混混凝土柱柱最大高高度(m)，以导管管全长或或预计的的最大高高度计；；γw—桩孔内水水或泥浆浆的重度度(kN/m3)；Hw—桩孔内水水或泥浆浆的深度度(m)。(4)灌注导管管底部至至孔底的的距离应应为300〜〜500mm，在灌浆浆设备初初灌量足足够的条条件下，，应尽可可能取大大值。隔水栓应应认真细细致制作作，其直直径和椭椭圆度应应符合使使用要求求，其长长度应不不大于200mm。(5)完成第二二次清孔孔后，应应立即开开始灌注注混凝土土，若因因故推迟迟灌注混混凝土，，应重新新进行清清孔。否则，，可能造造成孔内内泥浆悬悬浮的砂砂粒下沉沉而使孔孔底沉渣渣过厚，，并导隔隔水栓无无法正常常工作而而发生堵堵管事故故。(三）灌注注混凝土土过程中中钢筋骨骨架上浮浮1.主要原因因(1)混凝土初初凝和终终凝时间间太短，使孔内内混凝土土过早结结块，当当混凝土土面上升升至钢筋筋骨架底底时，结结块的混混凝土托托起钢筋筋骨架；；(2)清孔时孔孔内泥浆浆悬浮的的砂粒太太多，混凝凝土灌灌注过过程中中砂粒粒回沉沉在混混凝土土面上上，形形成较较密实实的砂砂层，，并随随孔内内混凝凝土逐逐渐升升高，，当砂砂层上上升至至钢筋筋骨架架底部部时托托起钢钢筋骨骨架；；(3)混凝土土灌注注至钢钢筋骨骨架底底部时时，灌注速速度太太快，造成成钢筋筋骨架架上浮浮。2.预防措措施除认真清清孔外，当当灌注的的混凝凝土面面距钢钢筋骨骨架底底部1m左右时时，应应降低低灌注注速度度。当混混凝土土面上上升到到骨架架底口口4m以上时时，提提升导导管，，使导导管底底口髙髙于骨骨架底底部2m以上，，然后后恢复复正常常灌注注速度度。——混凝土土坍落落度保保持在在180~220，取上上限；；合理理安排排尽量量在混混凝土土初凝凝前灌灌注完完成；；钢筋筋笼吊吊环与与护筒筒固定定等(四）桩桩身混混凝土土强度度低或或混凝凝土离离析主要原原因是是施工工现场场混凝凝土配配合比比控制制不严严、搅搅拌时时间不不够和和水泥泥质量量差。。预防防措施施：严严格把把好进进厂水水泥的的质量量关，，控制制好施施工现现场混混凝土土配合合比，，掌握握好搅搅拌时时间和和混凝凝土的的和易易性。。(五）桩桩身混混凝土土夹渣渣或断断粧1.主要原原因(1)初灌混混凝土土量不不够，造成成初灌灌后埋埋管深深度太太小或或导管管根本本就没没有进进入混混凝土土；(2)混凝土土灌注注过程程拔管长长度控控制不不准，导管管拔出出混凝凝土面面；(3)混凝土土初凝凝和终终凝时时间太太短，，或灌灌注时时间太太长，使混混凝土土上部部结块块，造造成桩桩身混混凝土土夹渣渣；(4)清孔时时孔内内泥浆浆悬浮的的砂粒粒太多多，混凝凝土灌灌注过过程中中砂粒粒回沉沉在混混凝土土面上上，形形成沉沉积砂砂层，，阻碍碍混凝凝土的的正常常上升升，当当混凝凝土冲冲破沉沉积砂砂层时时，部部分砂砂粒及及浮渣渣被包包入混混凝土土内。。严重重时可可能造造成堵堵管事事故，，导致致混凝凝土灌灌注中中断。。2.预防办办法导管的的埋置置深度宜宜控制制在2〜6m之间。混凝凝土灌灌注过过程中中拔管管应有有专人负负责指指挥，并分分别采采用理理论灌灌入量量计算算孔内内混凝凝土面面和重锤实实测孔孔内混混凝土土面，取取两者者的低低值来来控制制拔管管长度度，确确保导导管的的埋置置深度度不小小于1.0m。单粧粧混凝凝土灌灌注时时间宜宜控制制在1.5倍混凝凝土初初凝时时间内内。(六）桩桩顶混混凝土土不密密实或或强度度达不不到设设计要要求主要原原因是是超灌灌高度度不够够、混混凝土土浮浆浆太多多、孔孔内混混凝土土面测测定不不准。。根据《城市桥桥梁施施工与与质量量验收收规范范》CJJ2-