钻孔灌注桩在施工中常见问题及处理措施

精选优质文档-----倾情为你奉上精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业专心---专注---专业精选优质文档-----倾情为你奉上专心---专注---专业论文钻孔灌注桩在施工中常见问题及处理措施钻孔灌注桩在施工中常见问题及处理措施摘要：针对钻孔桩钻孔及水下灌注混凝土施工常遇见的问题，而采取的相应处理措施。关键词：钻孔桩；混凝土灌注；问题；处理措施前言桩基础根据施工方法的不同可分为：沉入桩、钻孔桩、挖孔桩，而钻孔桩则是桩基础中比较常见的一种施工方法。钻孔桩的施工在施工过程中受到的因素比较多，容易产生断桩等施工通病。本文结合多年来的工程施工实践，分析了钻孔桩钻孔及混凝土灌注过程中遇到的一些问题，分析了产生问题的原因，总结出了一些规律和防治措施，为今后的施工起到一些帮助。现针对这些问题和措施，作一介绍。1钻孔中出现的质量问题及防治措施1.1护筒冒水护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾伴和移位，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1.0m-1.5m1.2塌孔、溶洞或裂隙钻进过程中，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、溶洞或裂隙的迹象。1.2.1造成原因1.2.1.1孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护洞周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。黄土层中泥浆的比重以1.1～1.15，粘度18～20s左右为宜。如果穿遇砂层时，应加大泥浆比重和黏度至1.2～1.3，粘度20～22s左右。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。1.2.1.2当遇到小溶洞或裂缝时，可能发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象。1.2.1.3地下水流量大，护壁及钢护筒不起作用，造成塌孔。1.2.1.4沉放钢筋时，碰撞了孔壁，破坏了泥膜及孔壁。1.2.2防治措施1.2.2.1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，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。1.2.2.2当遇到小溶洞或裂隙且发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象的时候，可采用在泥浆中加适量水泥，增大泥浆比重及其护壁效果；当遇到大溶洞时，孔内泥浆急剧下降的情况，可采用粘土或碎石回填后重新钻孔。1.2.2.3当遇到地下水流量大，护壁及下钢护筒均不起作用时，可采用在本桩附近井点降水的方法，降低孔内地下水位，甚至砼浇注完毕。1.2.2.4开钻前要求在泥浆池储备适量泥浆，钻进过程中如泥浆有损耗、漏失，须及时、直接向孔中补充新浆。1.2.2.5调配及管理好泥浆比重及粘度，勤加入优质膨润土，勤清渣必要时换配泥浆。1.2.2.6边成孔边注入泥浆，保持孔内水头压力。1.2.2.7提钻不能过快，须稳步提升。1.2.2.8下放钢筋笼时保持对中，要保证垂直度，不能左右晃动。1.2.3处理措施1.2.3.1在钻进过程中塌孔：如果是轻微塌孔，不影响正常钻进可以不处理，但要勤补泥浆；如果塌孔严重不能再继续钻进，则需要回填土待自然沉实后再捞孔钻进。1.2.3.2在灌注过程中塌孔：在保证孔内水头的同时，应采用泥浆泵吸出孔中的泥土，如不再继续塌孔，可恢复灌注，如仍塌孔不停止，则需要拔出导管钢筋笼，回填土待自然沉实时机成熟后再钻进。回填后的孔位，当地层呈现稳定状态后，应适当的停置10～15天后再度施工。1.3缩颈缩颈即孔小于设计孔径。1.3.1造成原因1.3.1.1软土层受地下水影响和周边车辆振动。1.3.1.2塑性土膨胀，造成缩孔。1.3.1.3钻锤磨损过甚，焊补不及时。1.3.2防治措施1.3.2.1在软塑土地层采用失水率小的优质泥浆护壁，降低失水量。1.3.2.2成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，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。1.3.2.3及时焊补钻锤，或在其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。1.3.2.4如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。1.4成孔偏斜成孔壁桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。1.4.1造成原因1.4.1.1施工现场不平整，不坚实，地面软弱或软硬不均匀，在支架上钻孔时，支架的承载力不足，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。1.4.1.2钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲。1.4.1.3钻头晃动偏离轴线，扩孔较大。1.4.1.4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。1.4.1.5施工检测控制不到位。1.4.2防治措施1.4.2.1先将场地夯实平整，轨道及枕木宜均匀着地，支架的承载力应满足要求，在发生不均匀沉降时，必须随时调整。1.4.2.2钻机就位时，应使转盘，底座水平，使天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止位移，在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。1.4.2.3进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要加慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。1.4.2.4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，待沉积密实后再钻。1.5桩底沉渣量过多对摩擦桩来说，由于其受力机理是通过桩表面和周围土壤之间的磨擦力或依附力，逐渐把荷载从桩顶传递到周围的土体中，如果在设计中端部反力不大，端部的沉渣量对桩承载力亦影响不大；而对于承载桩来说，如果沉渣量过大，势必造成桩受荷时发生大量沉降，同样使桩的承载力失效，因此钻孔灌注桩的沉渣量检查是施工控制中的一项关键工作。1.5.1造成原因检查不够认真，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。1.5.2防治措施1.5.2.1加强对沉淀层的检查力度和意识1.5.2.2成孔后，钻头提高孔底10cm-20cm1.5.2.3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。1.5.2.4开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30cm-40cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m2水下混凝土灌注施工问题及防治2.1卡管水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。2.1.1造成原因初灌时，隔水栓堵管：混凝土和易性、流动性造成离析：混凝土中粗骨料粒径过大。各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进行造成混凝土离析等。2.1.2防治措施2.1.2.1使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出；或采用隔水盖板或插板盖住导管顶部，封底时拉起盖板或抽时插板即可，安全、方便。2.1.2.2在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应实验室确定，坍落度宜为18cm-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应＜0mm2.1.2.3应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6Mpa-1.0Mpa，以避免导管进水。2.1.2.4在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。2.1.2.5在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。2.2钢筋笼上浮2.2.1造成原因2.2.1.1当混凝土灌注至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右的距离时，由于浇注的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。2.2.1.2由于混凝土灌注过程钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定握裹力，如果此时导管底部未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上移。2.2.1.3钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升。2.2.2防治措施2.2.2.1在拔导管时挂到钢筋笼被提起，需轻提并转动导管。2.2.2.2加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进行钢筋笼时流动性变小，当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，控制导管埋深在1.5cm-2.0m，应放慢浇筑速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼顶被托而上浮。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2m-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-5m，≯6m2.2.2.3当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准确计算导管埋深和已浇混凝土标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消除。2.2.2.4在灌注过程中发现钢筋笼上浮时，应立即减缓灌注速度，在保证导管有足够埋深的情况下，快速提升导管，待钢筋笼回到设计标高位置，再拆除导管。如导管埋深不够不能拆除导管时，则将导管快速提升（注意不要将导管拔脱），然后再缓慢放下导管，如此反复多次，直至钢筋笼回到设计标高位置。2.2.2.5为防止钢筋笼上浮，在钢筋笼安装好后将其固定在孔口；其次在灌注过程中应准确测量好混凝土顶面高程，当混凝土快进入钢筋笼时，应减缓灌注速度，并严格控制导管埋深。采用控制灌注速度及调整导管与钢筋笼笼底高差来预防和控制，即在砼面接近笼底时，通过慢提管，缓慢开启吊斗口的方法适当减缓砼面上升速度。当砼面超过钢筋笼底3m时，及时拆管，使导管底高于笼底，即可有效地预防“浮笼”现象的发生。2.3断桩混凝土凝固后不连续，中间被泥浆等疏松体及泥土填充形成间断桩。2.3.1造成原因2.3.1.1封底时，由于导管底端距孔底过远，混凝土被泥浆稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。2.3.1.2泥浆过稠，增加了浇注混凝土的阻力，如泥浆比重大且泥浆中含较大的泥块，导致在施工中经常发生导管堵塞、流动不畅等现象，有时甚至灌满导管还是不行，最后只好提取导管上下振击，由于导管内储存大量混凝土，一旦流出其势甚猛，在混凝土流出导管后，即冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层。2.3.1.3灌注混凝土过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下沉也是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：（1）当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏；（2）因泥浆过稠，如果估算或测混凝土面难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩。2.3.1.4灌注时间过长，而上部混凝土已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注极为困难，造成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故。2.3.1.5导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时冲填，造成泥浆填入。2.3.1.6浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。2.3.2防治措施2.3.2.1成孔后，必须认真清孔，防止孔壁坍塌。清孔时间应根据孔内沉渣情况而定，清孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。2.3.2.2灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。2.3.2.3尽可能提高混凝土浇注速度：开始浇混凝土时尽量积累大量混凝土，产生极大的冲击力可以克服泥浆阻力；快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞。2.3.2.4混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。2.3.2.5严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。2.3.2.6在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。2.3.2.7灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水，必要时应有备用搅拌机、发电机等应急设施。2.3.2.8导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。2.3.2.9对导管的要求：（1）导管应有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量；（2）各节的安装接头