混凝土桥梁桩基施工常见问题及预防措施（全面）

1、混凝土桥梁桩基施工常见问题及预防措施常见问题：塌孔、钻孔偏斜、缩孔、扩孔、卡钻、导管进水、堵管、埋管、灌注过程中塌孔、钢筋笼上浮、断桩等,下面就以上问题进行原因分析及预防措施一一讲解.1、 断桩原因断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的 过程中,泥浆或砂砾进入水泥混凝土,把灌注的 混凝土隔开并形成上下两段,造成混凝土变质或截面积受损,从而使桩不能满足受力要求.常见的 断桩原因大 致可分为以下几种情况：(1)由于混凝土坍落度 过小 ,或由于石料粒径过大 、导管直径较小 ,在灌注过程中堵塞导管,且在混凝土初凝前无法疏通好,不得不提起导管,形成断桩.(2)由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没

2、有进行二次搅拌,灌注时大 量骨料卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩.(3)由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大 而冻结成块,搅拌时没有将结块打开,结块卡在导管内,而在混凝土初凝前不能疏通好,造成断桩.(4)混凝土灌注过程中发生坍孔,无法清理,或使用吸泥机清理不彻底,使灌注中断造成断桩.(5)由于检测和计算错误,导管长度 不够使底口与孔底距离过大 ,首批灌注的 混凝土不能埋住导管底部,从而形成断桩.(6)在提拔导管时,盲目提拔,将导管提拔过量,使导管底口拔出混凝土面,或使导管口处于泥浆层,形成断桩.(7)在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断,

3、形成断桩.(8)导管接口渗漏,使泥浆进入导管,在混凝土内形成夹层,造成断桩.(9)处理堵管时,将导管提升到最小 埋置深度 ,猛提猛插导管,使导管内混凝土连续下落与表面的 浮浆、泥土相结合,形成夹泥缩孔.(10)导管埋置深度 过深,无法提起导管或将导管拔断,造成断桩.(11)由于其他意外原因(如机械故障、停电、材料供应不足等)造成混凝土不能连续灌注,中断时间超过混凝土初凝时间,致使导管无法提起,形成断桩.由此可见,钻孔灌注桩的 施工受多方面因素的 影响,灌注前应从各方面做好充分的 准备,尽可能避免意外情况发生.1、 钻孔过程中常见问题原因分析及处理1.1塌孔1.1.1塌孔的 原因分析 塌孔是一种

4、最常见的 事故,在钻孔过程中或在成孔后都有可能发生,究其原因如下.(1)泥浆稠度 小 ,护壁效果差,出现漏水;或护筒埋置较浅,周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部土层厚度 不足,护筒底部出现漏水,造成泥浆水头高度 不足,对孔壁压力小 .(2)泥浆相对密度 过小 ,水头对孔壁的 压力较小 .(3)在松软的 砂层中进尺过快,泥浆护壁形成较慢,孔壁渗水.(4)钻进时中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上2.0米,降低了 水头对孔壁的 压力.(5)提升钻头或掉放钢筋笼时碰撞孔壁.(6)钻孔附近有大 型设备或车辆振动.(7)孔内水流失造成水头高度 不够.(8)清孔后未能及时灌注混凝

5、土,放置时间过长.1.1.2塌孔的 预防措施(1)根据设计部门提供的 地质勘探资料,对于不同的 地质情况,选用适宜的 泥浆比重,泥浆粘度 和不同的 钻进速度 .如在砂层中,应选用较好的 造浆材料,加大 泥浆稠度 提高泥浆粘度 以加强护壁,并适当降低进尺速度 .(2)在陆地上埋置护筒时,底部应夯填密实,护筒周围也要回填密实.(3)水中振动沉入护筒时,根据地质资料,将护筒穿过淤泥及透水层,护筒衔接严密不漏水.(4)由于汛期或潮汐水位变化大 时,采取升高护筒,增加水头保证水头压力相对稳定.(5)钻孔无特殊原因应尽量连续作业.(6)提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直,不要碰撞孔壁.(7)钻孔时尽量避免大

6、 型设备作业或车辆通过.(8)灌注工作不具备时暂时不要清孔,降低泥浆比重.1.1.3塌孔的 处理(1)如为轻微塌孔,立即采取增大 泥浆比重,提高泥浆水头,增大 水头压力.(2)塌孔不深时,可改用深埋护筒,护筒周围夯实,重新开钻.(3)若发生严重塌孔,应马上用片石或砂类土回填,或用掺入不小 于5%水泥砂浆的 粘土回填,必要时将钻机移开,避免钻机被埋入孔内,待回填稳定后重钻.1.2.钻孔偏斜1.2.1钻孔偏斜原因分析(1)钻机未处于水平位置,或场地未平整及压实,钻机发生不均匀沉降.(2)水上钻孔平台不稳固,或未处于水平状态.(3)土层软硬不均,或遇到孤石,致使锤头或钻头受力不均.(5)若为回旋钻,

7、钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大 .(6)在原有建筑物位置钻孔,遇到障碍物,把锤头挤向一侧.1.2.2钻孔偏斜预防措施(1)钻机就位前,对施工场地进行整平和压实,必要时垫枕木并把钻机调整到水平状态.水上钻孔平台在钻机就位前严格检查验收,确保平台牢固、水平、机架稳固.在钻进过程中,应经常检查调整使钻机保持处于水平状态.(2)保证钻机顶部滑轮槽、钻杆卡盘和桩位中心在同一条垂线上,并在钻进过程中经常检查钻机移位或摆动情况,随时予以调整.(3)经常检查钻杆,对弯曲的 钻杆要及时调整或废弃.(4)在原旧建筑物位置钻孔时,提前做好探测,如发现障碍物,改用冲击钻.(5)在软硬不均土层钻进时,冲程放小

8、 ,慢速钻进,必要时回填片石粘土重新钻进.(6)突然遇到变硬地层,控制进尺,低速钻进,钻进过程中应减压钻进,避免出现斜孔、弯孔和扩孔,甚至扭断钻杆现象.1.2.3 钻孔偏斜处理措施(1)当遇到孤石或障碍物时改用冲击钻冲击成孔.(2)当钻孔偏斜超过规范要求时,应回填粘土或片石,重新钻孔.1.3缩孔1.3.1缩孔原因分析(1)地质构造中有软弱层,在土的 压力下,向孔内挤压形成缩孔.(2)地层中有塑性土层,遇水膨胀形成缩孔.(3)钻锤磨损,补焊不及时,钻出的 孔径往往比设计桩径小 .1.3.2缩孔预防措施 (1)根据设计部门的 钻探资料,若有软弱层或塑性土时,注意要经常扫孔.(2)当锤头磨损严重时,

9、要及时补焊,再进行扫孔治设计孔径.1.3.3缩孔处理出现缩孔后,用钻头反复扫孔,直到满足设计桩径为止.1.4 扩孔1.4.1扩孔原因(1)遇到极软淤泥质或粉细砂土层,造成孔壁塌落而扩孔.(2)在钻进过程中钻锤摆动过大 而造成.1.4.2扩孔预防措施(1)钻孔过程中平稳进尺,防止钻锤晃动过大 .(2)经常检查钻杆,及时更换不合格钻杆.(3)采取减压钻进.1.4.3扩孔处理措施(1)遇到极软淤泥质或粉细砂土层造成孔壁塌落而扩孔时,应加大 泥浆比重到1.31.4.(2) 扩孔严重时,在孔内填入粘土,待沉淀密实后重钻.1.5 卡钻1.5.1卡钻原因分析(1)孔内出现梅花孔、探头石或缩孔.(2)下钻太猛

10、,或钢丝绳松绳太长,使钻锤倾倒卡在孔壁上.(3)塌孔时落下的 石块或落下较大 的 工具将钻锤卡住.(4)当出现缩孔后,补焊后的 钻锤尺寸加大 ,冲击太猛,钻锤被吸住.(5)使用冲击钻在粘土层中进行钻孔时,冲程过大 ,或泥浆太稠,冲锤被吸住.1.5.2钻锤被卡预防措施 (1)上下轻微提动钻锤,并辅以转动,以便提起钻锤.(2)下钻时不可太猛.(3)钻锤补焊时保证尺寸与孔径配套,冲程量不宜过大 ,以防止锤头倾倒造成卡钻.1.5.3卡钻处理 (1)卡钻后不宜强提,可上下左右试着轻提,将钻锤提起.(2)可用小 冲锤冲击,或用冲、吸的 方法将钻锤周围的 钻渣松动后提起.(3)必要时用小 爆破或用滑轮组强提

11、.2、水下混凝土灌注时常见问题原因分析与处理措施2.1导管进水2.1.1导管进水原因(1)首批混凝土方量不够或导管口距孔底的 间距过大 ,混凝土不能埋没导管底口或导管埋入过浅造成泥浆从导管底口进入.(2)导管接头不严,接头间橡皮垫被导管高气囊挤开,或导管焊缝破裂,水从接头或焊缝处流入.(3)在灌注中,上下抽动导管过猛,导管接头处橡胶垫破裂导致水流入导管;若导管为丝扣连接,导管被混凝土罐车撞击弯曲,丝扣滑丝导致进水.(4)操作不当或机械制动失灵导致导管提升过猛,或测深搞错,导管底口拔离混凝土面,底口涌入泥水.2.1.2导管进水预防措施(1)准备足量的 首批混凝土方量,导管底口距孔底保持在30厘米

12、40厘米之间为宜.(2)使用质量较好的 橡胶皮垫,导管有破损的 予以补焊或废弃,安装导管时严格把关,使导管水密性达标.(3)灌注时导管不宜上下抽动过猛,最好不要使用丝扣连接的 导管.(4)拆除导管时,要仔细量测计算,确保导管有一定的 埋深.2.1.3导管进水处理措施(1)导管进水,当为首批混凝土封底不成功时,应立即将导管提出,将孔底的 混凝土用空气吸泥机或抓斗清除,然后下导管重新灌注.(2)若导管拔出混泥土面,应立即组织施工人员依次将导管拆除并清洗干净,迅速将装有底塞的 导管压重插入原混凝土表面以下2.5米的 深处,然后再继续灌注,将导管提升0.5米,按照初灌混凝土的 要求继续灌注.(3)由于

13、导管接头原因进水,视具体情况,拔换原管重新下管后,将进入导管内的 泥浆用泥浆泵抽出,续灌时混凝土配合比适当增加水泥用量,以后可恢复正常配合比.2.2.堵管2.2.1堵管原因分析(1)灌注过程中因灌注时间过长,表面混凝土已初凝.(2)导管内进入异物,导致混凝土在导管内停留过久,或因混凝土离析而发生堵管.(3)塌落度 过小 ,流动性差,或夹杂大 块石头砖块等异物.2.2.2堵管预防措施(1)灌注前,应对机械设备仔细检修,并准备备用机械.发生故障立即更换备用机械,同时采取措施加速混凝土灌注速度 .(2)拌合站原材料加强管理,不得混入大 块砖石.(3)严把混凝土质量关,对塌落度 小 ,流动性差,或离析

14、的 砼不得灌入,经处理合格后再灌入.2.2.3堵管处理措施(1)堵管后视具体情况,若首批混凝土已初凝,将导管拔出,用吸泥机将孔内表层混凝土和泥浆、渣土等吸出,重新下导管灌注.但灌注结束后,这根桩宜作断桩再予以补强.另一种处理方法是将已灌注的 混凝土作废弃处理,孔内回填片石粘土后重新成孔.(2)若孔内混泥土尚未初凝,且流动性很好,迅速将导管连同堵塞物拔起,重新下导管配重压入已灌注混凝土内2米,用潜水泵将导管内泥浆抽出,然后继续灌注;另一种是重新下导管二次拔球重新灌注,做法是导管插入原混凝土面以下50厘米,料斗内放入足够的 首批混凝土量进行二次拔球灌注,当混凝土灌入足以置换完导管内泥浆时,配重再把

15、导管压入原混凝土内1米左右.后续正常灌注,为保证桩头混凝土质量需超灌2米以上.但该种处理方法桩基质量难以保证.根据检测结果需做补强处理.2.3埋管2.3.1埋管原因分析(1)导管埋入混凝土过深,导管内外混凝土初凝使导管与混凝土间摩阻过大 .(2)提升导管时过猛,将导管拉断.2.3.2埋预防措施 (1)加速灌注速度 ,严格控制导管埋深,灌注过程中每隔数分钟上下抽动导管数次.(2)导管接头螺栓事先检查是否稳妥,感觉导管已很难拔出,适当小 幅度 活动,不可猛拔.2.3.3埋管处理措施 (1)若已成埋管故障,插入一直径稍小 的 护筒至已灌注混凝土中,用吸泥机吸出混凝土表面泥渣,派潜水工下至混凝土表面在

16、水下将导管齐混凝土面切断,拔出安全护筒,重新下导管灌注,此桩需做补强处理.(2)若埋管后,混凝土已初凝,导管插不下去,按断桩处理.2.4灌注过程中塌孔2.4.1灌注过程中塌孔原因分析(1)护筒底脚漏水.(2)潮汐区未保持所需水头.(3)地下水超过原承压水头.(4)孔内泥浆相对密度 、粘度 过低.(5)孔口周围堆放重物或有机械振动.2.4.2灌注过程中塌孔预防措施 (1)埋设护筒时夯压密实.(2)潮汐区保持所需水头.(3)孔内泥浆保持一定的 相对密度 与粘度 .(4)灌注时,孔口处避免堆放重物和机械振动.2.4.3灌注过程中塌孔处理(1)若塌孔程度 不大 ,可用泥浆泵抽出混凝土表面坍塌的 泥土,如不继续塌孔,可恢复正常灌注.(2)如塌孔发生不断,且有扩大 之势,应将导管和钢筋笼拔出,孔内回填片石,待孔位周围地层稳定后再重新成孔.2.5钢筋笼上浮2.5.1钢筋笼上浮原因分析(1)操作马虎,提升导管时钩挂钢筋笼致使其上浮.(2)混