钻孔灌注桩在施工中常见问题及处理措施.doc
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1、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:桥梁工程;钻孔桩;混凝土灌注;问题;处理措施0 前 言 桥梁的桩基础根据施工方法的不同可分为:沉入桩、钻孔桩、挖孔桩,而钻孔桩则是桥梁桩基础中比较常见的一种施工方法。而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
2、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。111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。112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-1.5m的水头高度。钻头起落时,应防止碰撞护筒。发现护筒冒水时,应立即停止钻孔,用粘土在四周填实加固,若护筒严重下沉或移位时,则应重新定位后安装护筒。1.2 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,
3、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。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。1.2.2 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
4、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。1.3 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
5、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
6、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
7、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
8、查力度和意识1.5.2.2 成孔后,钻头提高孔底10cm-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30min。采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不要用清水进行置换。1.5.2.3 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1.0m以上,以利用混凝土的巨
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