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1、钻孔桩施工常见问题 及预防措施,二零一一年二月,钻孔灌注桩作为一种基础形式，目前在我国广泛使用在铁路桥梁、公路桥梁、城市各种桥梁中，这是因为这种施工方法，可以变水下作业为水上施工，从而大大简化施工，缩短工期每降低了工程造价，而且所需设备简单，操作方便。但其施工质量难于控制，发生事故后又较难处理。因此如何在施工工艺上采取一些措施，尽量避免或杜绝质量事故的发生，以确保施工顺利进行，一直是工程技术人员探讨的课题,钻孔桩施工常见问题,一、坍孔 1、表征现象：在钻孔过程中，孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就表示已经坍孔、此时，出渣量显著增加而不见钻孔进尺，但钻孔负荷显著增加，泥浆泵压力突然上升，造成
2、憋泵。一旦坍孔，钻孔便无法正常进行，易造成掉钻、埋钻事故。 2、原因分析： （1）泥浆性能不符合要求。如泥浆比重偏小，胶体指标不合格，护壁效果差。 （2）施工操作不当，如提升、下取渣筒或钢筋笼时操作不当，碰撞孔壁。 （3）孔内泥浆液位低于孔外水位，或孔内出现承压水，降低了泥浆的护壁性能。,（4）护刃脚埋深不够，或刃脚造壁不牢，护筒周围未用粘土填实，致使护筒底口孔壁坍塌。 （5）在松软沙层、流砂或软塑淤泥质土层钻孔时，进尺太快，泥浆护壁不良。 （6）地层漏浆，局部有地下水潜流，或者卵石层空隙大，未及时向孔内补充泥浆，孔内压力过小。 （7）护筒周围堆放重物或机械振动等。 （8）成孔后未及时浇筑混凝
3、土，静置时间过长。 3、预防措施 （1）陆上埋设护筒时，宜在护筒底部夯填50cm厚粘土，必须夯打密实。放置护筒后在护筒四周对称均衡夯实粘土，防止护筒变形或位移，应夯填密实不渗水。 （2）水中振动沉入护筒时，应根据地质资料，将护筒沉穿淤泥和透水层。护筒质检要有可靠的联系，使护筒不会因水流影响而晃动。,（3）孔内水位必须稳定地高出孔外水位1m以上，在潮汐影响区域内钻孔时，宜有虹吸管等连通措施，以调节孔内水位。泥浆泵等钻孔配套设备能量应有一定的安全系数，并应有备用设备，以应急需。 （4）施工通道的布置应离孔位一定距离，尤其在地表水下10m左右深度有淤泥质粘土之类的软弱土层时更应注意。 （5）应根据不
4、同土层采用不同转速，如在砂性土或含少量卵石申钻进时，可用一或二档转速，并控制尺度。在地下水位高的的粉砂中钻进时，宜可用低档慢速钻进，同时应加大泥浆密度和提高孔内水位。 （6）钢筋笼的吊放，接长均应注意不碰撞孔壁。 （7）尽量缩短成孔后至浇筑混凝土的间隙时间。 （8）发生坍孔时，应用优质粘土回填至坍孔处1m以上，待自然沉实后再继续钻进。如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再进行钻孔。,二、堵孔漏浆 1、钻孔过程中或成孔后泥浆向外泄露。 2、原因分析 （1）护筒埋置深度不够，泥浆从护筒底部向外流失。 （2）护筒制作粗糙，接头和纵向拼缝处不严密，使泥浆产生渗漏。 （3）护筒内静水压力过大，亦会
5、发生护筒刃脚处泥浆渗漏。 3、预防措施 （1）成孔过程中护筒内保持适当的静水压力（80120cm）。 （2）在安置护筒前严格验收制作质量，并在纵、横接缝处设置止水垫片。 （3）加稠泥浆，放慢钻进速度，钻至护筒刃脚处回填粘土，反复冲击，增强护壁效果。 （4）护筒一般应埋置在粘土层内不少于1m。,三、成孔偏斜 成孔偏斜率超标 2、原因分析 （1）施工现场场地不平整，不坚实，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。 （2）钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲。 （3）钻头晃动偏离轴线，扩孔较大。 （4）遇有地下障碍物，把钻头挤向一侧。 3、预防措施 （1）钻机就位时：应使转盘底
6、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。 （2）场地平整坚实，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。,（3）偏斜过大时，应回填粘土，待沉积密实后再钻。 （4）在钻具增加稳定器，稳定器是一比钻头直径略小的钢筒（高34m），与钻杆牢靠焊连，减小钻杆的自由长度，增强导向作用，从而保证钻孔垂直。,四、缩孔 1、现象 成孔桩径小于设计桩径。 2、原因分析 （1）钻具焊补不及时，严重磨损的钻锥往往钻出比设计桩径稍小的孔。 （2）软土层受地下水位影响和周边车辆等施工荷载振动影响。 （3）孔壁为塑性土膨胀，造成缩孔。 3、预防措施 （1）经常检查
7、钻具尺寸，及时补焊或更换钻齿。有软塑土时，采用失水率小的优质泥浆护壁。 （2）采用钻具上、下反复扫孔的方式来扩大孔径。,五、钢筋笼上浮 1、现象 在钻孔桩混凝土灌注期间，钢筋笼向上浮起。 2、原因分析 （1）混凝土在进入钢筋笼底部时浇筑速度太快。 （2）钢筋笼未采取固定措施。 3、预防措施 （1）当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，应放慢浇注速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼被顶托而上浮。当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时，再提升导管，减少导管的埋入深度，使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度浇筑，在通常情况下，可防止钢筋笼上浮。 （2）浇筑混凝土前，应将钢筋笼固定在护筒上，可
8、防止上浮。,六、断桩 1、现象 成桩检测结果为桩身断裂局部或大面积残缺夹泥。 2、原因分析 （1）混凝土坍落度太小，骨料太大，运输距离过长，混凝土和易性差，导致导管堵塞，疏通堵管再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层。 （2）计算导管埋管深度时出错，或者盲目提升导管，使导管脱离混凝土面，再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层。 （3）钢筋笼将导管卡住，强力拔管时，使泥浆混入混凝土中。 （4）导管接头处渗漏，泥浆进入导管内，混入混凝土中。 （5）混凝土供应中断，不能连续浇筑，中断时间过长，造成堵管事故。,（6）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。 （7）由于水
9、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。 3、预防措施 （1）集料的最大粒径应不大于导管内径的1/61/8以及钢筋最小径距的1/4，同时不大于40mm。拌和前，应检查水泥是否结块；如果在冬季施工，拌和前还应将细集料过筛，以免因细集料冻结成块造成堵管。控制混凝土的坍落度在1822cm范围内，混凝土拌合物应有良好的和易性。在运输和灌注过程中，混凝土不应有离析、泌水现象。,（2）制作钢筋笼时，为使焊口平顺，最好采用对焊的方法。若采用搭接焊法，要保证接头不在钢筋笼内形成错台，以防钢筋笼卡住导管。 （3）根据桩径和石料
10、的最大粒径确定导管的直径，尽量采用大直径导管，使用前要对每节导管编号，进行水密承压和接头抗拉试验，以防导管渗漏。导管安装完毕后还应该建立复核和检验制度，尤其要记好每节导管的长度。 （4）若使用传统的运输车从拌和站运送混凝土，为保证首批混凝土灌注后导管的埋置深度，可在施工现场设置两条运输便道，前两辆运输车同时从两条便道运送混凝土，连续灌注。 （5）混凝土运至灌注地点时，应检查其均匀性和坍落度等，如不符合要求，应进行第二次拌和。二次拌和后仍不符合要求时，不能使用。,（6）下导管时，其底口距孔底的距离应不大于4050cm（导管口不能埋入沉淀的回淤泥中）。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度（
11、1m）和填充导管底部的需要。 （7）关键设备（如混凝土拌和设备、发电机、运输车辆等）要有备用，材料要准备充足，以保证混凝土能够连续灌注。 （8）首批混凝土拌合物下落后，应连续灌注混凝土。在随后的灌注过程中，一般控制导管的埋置深度在26m范围内为宜，要适时提拔导管，不要使其埋置过深。 4、处理方法 （1）断桩后如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔，清空后下钢筋笼，再重新灌注混凝土。,（2）如果因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处，加球胆。继续
12、灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土上下落填满导管的瞬间（此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定）将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成湿接桩。 （3）若断桩位置处于距地表10m以下处，且混凝土已终凝，可使用直径略小于钢筋笼内径的冲击钻在原桩位进行冲击钻孔至钢筋笼底口以下1m处，然后往孔内投放适量炸药，待钢筋笼松动后整体吊出或一根根吊出。然后再进行二次扩孔至设计直径，清孔后重新灌注混凝土。,（4）若断桩位置处于距地表5m以内，且地质条件良好时，可开挖至端断桩位置，将泥浆或掺杂泥浆的混凝土清除，露出良好的混凝土并凿毛，将钢筋上的泥浆清除干净后，支模浇筑混凝土。拆模后及时回填并夯实。 （5）若断桩位置处于地表5m以下、10m以内时，或虽距地表5m以内但地质条件不良时，可将比桩径略大的混凝土管或钢管一节节接起来，直到沉到断桩位置以下0.5m处，清除泥浆及掺杂泥浆的混凝土，露出良好的混凝土面并对其凿毛，清除钢筋上泥浆，然后以混凝土管或钢管为模板浇筑混凝土。 （6）若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。,