钻孔灌注桩施工常见问题控制措施

篇2：钻孔灌注桩遇到质量问题预防处理措施

钻孔灌注桩工程由于施工工艺复杂,施工中有可能因各种可见或不见因素的干扰而影响最终的成桩质量。因此,施工中务必不可掉以轻心。为确保整体桩基工程质量达到设计要求,对钻孔灌注桩常见质量问题的预防及处理如下:

1、成孔质量问题

①塌孔

预防措施:根据不同地层,控制使用好泥浆指标。在回填土、松软层及流砂层钻进时,严格控制速度。地下水位过高,应升高护筒,加大水头。地下障碍物处理时,一定要将残留的砼块处理清除。孔壁坍塌严重时,应探明坍塌位置,用砂和粘土混合回填至坍塌孔段以上1—2m处,捣实后重新钻进。

②缩径

预防措施:选用带保径装置钻头,钻头直每径应满足成孔直径要求,并应经常检查,及时修复。易缩径孔段钻进时,可适当提高泥浆的粘度。对易缩径部位也可采用上下反复扫孔的方法来扩大孔径。

③桩孔偏斜

预防措施:保证施工场地平整,钻机安装平稳,机架垂直,并注意在成孔过程中定时检查和校正。钻头、钻杆接头逐个检查调正,不能用弯曲的钻具。在坚硬土层中不强行加压,应吊住钻杆,控制钻进

速度,用低速度进尺。对地下障碍行预先处理干净。对已偏斜的钻孔,控制钻速,慢速提升,下降往复扫孔纠偏。

2、钢筋笼安装质量问题

①钢筋笼安装与设计标高不符

预防措施:钢筋笼制作完成后,注意防止其扭曲变形,钢筋笼入孔安装时要保持垂直,砼保护层垫块设置间距不宜过大,吊筋长度精确计算,并在安装时反复核对检查。

②钢筋笼的上浮

钢筋笼上浮的预防措施:严格控制砼质量,坍落度控制在18±3cm,砼和易性要好。砼进入钢筋笼后,砼上升不宜过快,导管在砼内埋深不宜过大,严格控制在10m以下,提升导管时,不宜过快,防

止导管钩钢筋笼,将其带上等。

3、水下砼灌注问题

①堵管

预防措施:商品砼必须由具有资质,质量保证有信誉的厂家供应,砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时间满足设计或规范要求,现场抽查每车砼的坍落度必须控制在钻孔灌注桩施工规范允许的范围以内。灌注用导管应平直,内壁光滑不漏水。

②桩顶部位疏松

预防措施:首先保证一定高度的桩顶留长度。因受沉渣和稠泥浆的影响,极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测,只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时,才能确认终灌标高已经

达到。

③桩身砼夹泥或断桩

预防措施:成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤,第一次清孔必须彻底清除泥块,砼灌注过程中导管提升要缓慢,特别到桩顶时,严禁大幅度提升导管。严格控制导管埋深,单桩砼灌注时,严禁中途断

料。拔导管时,必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深,严禁凭经验拔管。

篇3：钻孔灌注桩常见施工质量问题防治措施

通过一个多月的实习,使我受益非浅。我所在的实习单位(云南路建集团股份有限责任公司)是一个拥有国家甲级资质的单位,这个项目部主要负责祥云-临沧,也就是国道214的一部分。沿线多次跨越苴力河,桥梁和重力式挡墙很多,我所在的项目部就有桥梁11座。我实习主要是关于桥梁这方面的,其中有钻孔灌注桩大约有100颗。因此,钻孔灌注桩施工的质量直接影响整个桥梁的质量,并影响整条道路的质量。

一般钻孔灌注桩的施工工艺流程:测定桩位→埋设护筒→桩机就位→钻孔(设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣)→清孔→灌筑水下混凝土→安放钢筋骨架。

?钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的,其施工过程无法观察,成桩后也不能进行开挖验收。施工中任何一个环节出现问题,都将直接影响到整个工程的质量和进度,甚至给投资者造成巨大的经济损失和不良的社会影响。因此,要求基础施工队伍在施工技术措施上要落实,并加强施工质量管理,密切注意抓好施工过程中每一个环节的质量,力争将隐患消除在成桩之前。因此在施工前要认真熟悉设计图纸及有关施工、验收规范,核查地质和有关灌注桩方面的资料,对灌注桩在施工过程中可能会发生的一些问题进行分析后制订出施工质量标准、验收实施方案和每根桩的施工记录,以便有效地对桩基施工质量加以控制。

钻孔灌注桩施工环节多,制约工程质量的因素也多,不同的工程,影响桩基质量的因素也不尽相同。有些比较直观,易于控制,如钢筋笼的加工制作与安装、混凝土的制备、桩位偏差、泥浆性能等;而有些是隐蔽的,难以完全检测,因而控制起来比较困难,如桩孔垂直度、沉渣厚度、泥皮厚度、桩顶浮浆及桩顶混凝土强度等。如何减少这些因素对桩质量的影响,这篇文章着重对施工过程中难以控制的几个工序中的技术问题作以下分析,提出防止措施。

一、钻孔垂直度

桩的垂直度对桩承载力指标影响较大,桩斜会造成桩受力状态改变,尤其是一些单柱的桩基,会留下一定的工程质量隐患。影响桩孔垂直度的因素主要有钻机的平稳程度、钻杆的刚度、钻杆连接的垂直度及地层情况等多种因素。

目前桩孔垂直度的检测绝大多数仅限于测上部钻杆的垂直度来推测桩孔垂直,或者就不测,仅有少部分工程中使用了测孔仪器对桩孔进行全断面检测,规范要求桩孔的垂直度不大于1%,然而从测孔仪反映的资料可知,对于一个桩孔,其垂直度上下是不一致的,多数情况存在上部直,下部偏,而且偏心的轨迹也不一致,可能越钻越偏,成孔时一旦发现孔斜,再进行纠偏难度很大,费时费料,这就要求我们对桩孔的垂直度问题引起足够的重视。

测孔资料反映钻机的成孔垂直度较差,其主要原因是钻机自重轻,易移位,钻杆刚度相对较小,并且有些钻杆连接后都不同轴。正反循环回转工程钻机相对来讲垂直度有一定保证,这主要原因是因为其自重大,底盘大,钻杆刚度大,钻机只要调平、调直后不易改变垂直度,但钻杆的连接形式不同,垂直度也有差异,当采用内六方卡箍式连接时,由于其存在一定的间隙,当孔深时,垂直度易超标,而法兰连接由于结合紧密,垂直度相对较好,钻机由于钻杆刚度大,且同轴,其施工的桩孔垂直度一般较好。由于对垂直度的简易测量不能完全反映桩孔的垂直度,检测孔斜的仪器费用又较高,每个工程、每个桩孔不可能全都用测斜仪来检测,所以防止孔斜的措施主要是通过加强施工现场的管理来保证,开钻前一定要支稳、调平钻机,并保证立轴的垂直度,钻进过程中要随时观察、判断,不断校核钻杆垂直度,发生偏斜及时调整。

二、确保桩位、桩顶标高和成孔深度

在护筒定位后及时复核护筒的位置,严格控制护筒中心与桩位中心线偏差不大于50mm,并认真检查回填土是否密实,以防钻孔过程中发生漏浆的现象。在施工过程中自然地坪的标高会发生一些变化,为准确地控制钻孔深度,在桩架就位后及时复核底梁的水平和桩具的总长度并作好记录,以便在成孔后根据钻杆在钻机上的留出长度来校验成孔达到深度。

虽然钻杆到达的深度已反映了成孔深度,但是如在第一次清孔时泥浆比重控制不当,或在提钻具时碰撞了孔壁,就可能会发生坍孔、沉渣过厚等现象,这将给第二次清孔带来很大的困难,有的甚至通过第二次清孔也无法清除坍落的沉渣。因此,在提出钻具后用测绳复核成孔深度,如测绳的测深比钻杆的钻探小,就要重新下钻杆复钻并清孔。同时还要考虑在施工中常用的测绳遇水后缩水的问题,因其最大收缩率达1.2%,为提高测绳的测量精度,在使用前要预湿后重新标定,并在使用中经常复核。

为有效地防止塌孔、缩径及桩孔偏斜等现象,除了在复核钻具长度时注意检查钻杆是否弯曲外,还根据不同土层情况对比地质资料,随时调整钻进速度,并描绘出钻进成孔时间曲线。当钻进粉砂层进尺明显下降,在软粘土钻进最快0.2m/min左右,在细粉砂层钻进都是0.015m/min左右,两者进尺速度相差很大。钻头直径的大小将直接影响孔径的大小,在施工过程中要经常复核钻头直径,如发现其磨损超过10mm就要及时调换钻头。

三、钢筋笼制作质量和吊放

钢筋笼制作前首先要检查钢材的质保资料,检查合格后再按设计和施工规范要求验收钢筋的直径、长度、规格、数量和制作质量。在验收中还要特别注意钢筋笼吊环长度能否使钢筋准确地吊放在设计标高上,这是由于钢筋吊笼放后是暂时固定在钻架底梁上的,因此,吊环长度是根据底梁标高的变化而改变,所以应根据底梁标高逐根复核吊环长度,以确保钢筋的埋入标高满足设计要求。在钢筋笼吊放过程中,应逐节验收钢筋笼的连接焊缝质量,对质量不符合规范要求的焊缝、焊口则要进行补焊。同时,要注意钢筋笼能否顺利下放,沉放时不能碰撞孔壁;当吊放受阻时,不能加压强行下放,因为这将会造成坍孔、钢筋笼变形等现象,应停止吊放并寻找原因,如因钢筋笼没有垂直吊放而造成的,应提出后重新垂直吊放;如果是成孔偏斜而造成的,则要求进行复钻纠偏,并在重新验收成孔质量后再吊放钢筋笼。钢筋笼接长时要加快焊接时间,尽可能缩短沉放时间。

四、泥皮厚度

泥皮系指由于施工成孔、成孔工艺等因素,在桩身混凝土与桩周土之间形成的一层粘性泥土。在成孔过程中由于钻头的切削、挤压以及泥浆中自由水在动水位压力作用下向孔壁渗透,使泥浆中的粘粒不断粘附在孔壁表面。而形成一层柔韧的粘土膜,它可以抵抗冲洗介质对孔壁的冲刷,而且循环的时间越长,泥皮厚度也会增加,起到稳定孔壁的作用,但成桩后泥皮会影响桩周土摩阻力的发挥,无泥浆循环的桩,桩周泥皮较薄,泥浆循环的桩,桩周泥皮较厚,从一些试桩资料中反映,泥皮厚度的不同可影响桩基承载力达10%,无泥浆循环的成孔工艺承载力相对较。在成孔过程中由于排渣、钻进、桩周形成泥皮不可避免,要减少泥皮厚度,主要可通过选择适当的钻机和成孔方法来缩短成孔时间,成孔后及时灌注来减小孔壁泥皮的形成时间,尤其是泥浆循环成孔工艺,更要加强管理,选择造浆率高的优质粘土或膨润土造优质泥浆。并且设置有效的泥浆循环系统,及时清渣、测量、调节泥浆性能。

五、灌注水下混凝土前泥浆的制备和第二次清孔

清孔的主要目的是清除孔底沉渣,而孔底沉渣则是影响灌注桩承载能力的主要因素之一。清孔则是利用泥浆在流动时所具有的动能冲击桩孔底部的沉渣,使沉渣中的岩粒、砂粒等处于悬浮状态,再利用泥浆胶体的粘结力使悬浮着的沉渣随着泥浆的循环流动被带出桩孔,最终将桩孔内的沉渣清干净,这就是泥浆的排渣和清孔作用。从泥浆在混凝土钻孔桩施工中的护壁和清孔作用,我们可以看出,泥浆的制备和清孔是确保钻孔桩工程质量的关键环节。因此,对于施工规范中泥浆的控制指标:粘度测定17~20min;含砂率不大于6%;胶体率不小于90%等在钻孔灌注桩施工过程中必须严格控制,不能就地取材,而要专门采取泥浆制备,选用高塑性粘土或膨润土,拌制泥浆必须根据施工机械、工艺及穿越土层进行.配合比设计。

灌注桩成孔至设计标高,应充分利用钻杆在原位进行第一次清孔,直到孔口返浆比重持续小于1.10~1.20,测得孔底沉渣厚度小于50mm,即抓紧吊放钢筋笼和沉放混凝土导管。沉放导管时检查导管的连接是否牢固和密实,以防止漏气漏浆而影响灌注。由于孔内原土泥浆在吊放钢筋笼和沉放导管这段时间内使处于悬浮状态的沉渣再次沉到桩孔底部,最终不能被混凝土冲击反起而成为永久性沉渣,从而影响桩基工程的质量。因此,必须在混凝土灌注前利用导管进行第二次清孔。当孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求后,应立即进行水下混凝土的灌注工作。

六、水下混凝土施工

钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题有:1)、导管接送严重漏水,造成断桩。发生这种故障的后果非常严重,进水,使混凝土形成松散层次或囊体,出现浮浆夹层造成断桩,严重影响混凝土质量,导致废桩重做。2)、导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深,混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素,可能造成导管的堵塞,导致浇注中断,若重新灌注浇注时,则混凝土内存在浮浆夹层,造成断桩。3)、护筒外壁冒水,引起地基下沉,护筒倾斜和位移,使桩孔偏斜,无法施工。4)、孔壁坍塌。施工中发生孔壁坍塌,往往都有前兆。有时是排出的泥浆中不断出现气泡,有时护筒内的水位突然下隆,这都是塌孔的迹象。

如果上述问题出现,势必增加工程投资,又拖延工期,工程质量也很难达到预期的目标。

?我们采取了如下施工方法和措施控制施工质量:

1)为防止导管接头与导管漏水,施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制,保证导管制作及具备以下条件:(1)足够的抗拉强度,能承受其自重和盛满混凝土的重量。(2)各节的安装接头所用的胶热及法兰的对接位置,预先试拼并作好标记,按插导管时须按试拼时的状态对号拦装,所有的法兰盘接头均须垫入5~7毫米厚的橡胶垫圈,安放时须对正放平,拧紧螺栓,严防漏水。(3)内径应一致,其误差应小于±2毫米,内壁须光滑无阻,组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。(4)最下端一节导管长度要长一些,一般为4米,其底端不得带法兰盘,以便在混凝土内。每节导管的长度要整齐统一,便于丈量长度,并作出标记和记录。(5)导管使用前做好水密性试验。导管不要埋入混凝土过深,严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。

?2)为预防孔壁坍塌,我们采用了维持护筒水位简外水位高出1.3~1.4米,操作中避免碰撞孔壁,并随时注意控制泥浆的和比重。

?3)为保证施工质量,水下混凝土的配合比选用要比设计强度高20%左右,坍塌度宜采用18~22厘米。

?4)混凝土自拌合机出料至灌注时不宜超过30分钟,施工中间每间断30分钟后,要上下串一上导管,防止混凝土失去流动性,提升导管困难,增加发生事故的可能性。在施工过程中,中途中断浇注时间不宜走过30分钟,整个桩的浇注霎时间不宜过长,尽量在8小时内完毕。

5)注意灌注所需混凝土数量,一般较成孔桩径计算的大,约为设计桩径体积的1.2倍左右。为控制混凝土超灌量,要掌握好各导管的钻孔速度,在正常钻孔作业时,中途不要随便停钻,以避免扩孔导致混凝土超灌量。浇注混凝土要高出桩顶设计标高0.5~1.0米,以便清除浮浆和消除测量误差。务必注意,不要因误测而造成短桩。导管埋入混凝土的尝试取决于浇注速度和混凝土的性质,任何时候不得小于1米,一般控制在2~4米内。

七、桩顶混凝土强度

由于桩顶部混凝土受力最大,其质量的控制也比较关键,水下灌注混凝土桩顶的质量比桩身混凝土的质量难控制,当首灌的混凝土冲出导管后向四周扩散,与孔内泥浆相互掺合形成一定厚度的稀释混合层,随着混凝土的继续灌入,该部分始终被顶升在最上层,把泥浆与桩身混凝土分开,最终在桩顶凝固成含浮浆、泥渣的混杂层,施工中混杂层的厚度难以掌握,并且在灌注过程中由于导管要上下抽动,可能使部分浮浆随导管混入桩身混凝土一定深度,使桩芯夹泥。

桩顶混凝土常见的质量问题有:混凝土强度不够、桩芯夹泥、未灌注到位或超灌过多。影响因素主要有:1)泥浆性能:当清孔不彻底,泥浆比重大,含泥渣较多时,水下灌注时就影响混凝土的扩散,并使混凝土的顶升困难,这时混杂层厚度必然较大;2)灌注工艺:一般要求导管埋深2~6m,但当导管埋深过大,灌注则困难,一则容易埋管,二则要不停的上下抽动导管促使混凝土下落,这样必然会使桩顶部分浮浆进入桩身,形成桩顶混凝土芯夹泥;3)清孔工艺:清孔的方式、时间都影响到孔内泥浆的性能,泥浆比重大不利于灌注,混杂层必厚。由于桩顶混凝土的隐蔽性,尚无法清楚判定混杂层的厚度,只能凭经验来判断,要防止桩顶混凝土的质量问题,首先要清孔彻底,当孔底泥浆比重在1.2以下时,灌注混凝土均较顺利,桩顶混杂层较薄,另外还要有适宜的初灌量,灌注混凝土时要及时拆导管;及时测孔内混凝土面高度,最后还要保持一定的超灌量。使桩头混凝土强度较低的部分凿除后,桩顶标高满足要求。

八、断桩、夹泥、堵管

为防止发生断桩、夹泥、堵管等现象,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。因为混凝土搅拌时间不足会直接影响混凝土的强度,混凝土坍落采用18cm~20cm,并随时了解混凝土面的标高和导管的埋人深度。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m~4m,不宜大于5m和小于1m,严禁把导管底端提出混凝土面。当灌注至距桩顶标高8m~10m时,应及时将坍落度调小至12cm~16cm,以提高桩身上部混凝土的抗压强度。在施工过程中,要控制好灌注工艺和操作,抽动导管使混凝土面上升的力度要适中,保证有程序的拔管和连续灌注,升降的幅度不能过大,如大幅度抽拔导管则容易造成混凝土体冲刷孔壁,导致孔壁下坠或坍落,桩身夹泥,这种现象尤其在砂层厚的地方比较容易发生。在灌注过程中必须每灌注2m3左右测一次混凝土面上升的高度,确定每段桩体的充盈系数,《建筑施工操作规程》规定桩身混凝土的充盈系数必须大于l。同时要认真进行记录,这对日后发现有问题的桩或评价桩的质量有很大作用。

九、结论

钻孔灌注桩的整个施工过程属隐蔽工程项目,质量检查比较困难,如桩的各种动测方法基本上都是在一定的假设计算模型的基础上进行参数测定和检验,并要依靠专业人员的经验来分析和判读实测结果,同一个桩基工程,各检测单位用同一种方法进行检测,由于技术人员的实践经验的差异,其结论偏差很大的情况也时有发生。通过十几年来几十个钻孔灌注桩工程的施工实践,得出这样一个结论,即加强桩基工程检测是一个手段,要保证钻孔灌注桩的施工质量,其关键还在于人。强调现场管理人员要有高度责任心,以防为主,对桩基各个施工环节要充分重视并精心施工,只有这样桩基的质量控制才能得到保证。

钻孔灌注桩施工中虽然存在诸多影响质量的因素,但是只要重视、认真做好机械设备的选型,尤其是加强施工管理,一些难以控制的指标,在现有技术设备状况下也能保证,这些工作的深入就能从施工过程中进一步挖掘桩承载潜力,来提高桩基工程质量水平。

篇4：钻孔灌注桩施工控制要点问题技术措施

钻孔灌注桩是民用和工业建筑广泛应用的一种基础形式,具有适应性强、施工操作简单、设备投入不大等优点。但是由于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行,其施工过程无法直接观察,成桩后也不能进行直接开挖验收,它又是最容易出现质量问题的一种基础形式。分析钻孔灌注桩在施工过程中可能发生的事故,进行必要的防范是保证钻孔灌注桩成桩质量,确保基础工程安全的重要措施。根据多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验,简要分析钻孔灌注桩施工过程中可能存在的几种质量问题以及相应的防范措施,旨在为类似工程提供借鉴。

一、无套管施工法中孔壁坍塌及对策

无套管灌注桩施工过程中由于土壤的持力层发生变化等原因,将会出现因漏水、漏浆等导致的孔壁坍塌的质量事故。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,则表示有孔壁坍陷迹象。根据对此类问题的分析,发现造成施工事故的原因主要在于:

①护筒的长度不够,护筒变形或形状不合适;

②保持的水头压力不够;

③地下水位有较高的承压力;

④在砾石层等处有渗流水或者没水,孔中出现跑水现象;

⑤泥浆的容重及浓度不足;

⑥成孔速度太快,在孔壁中来不及形成泥膜;

⑦用造孔机械在护筒底部造孔时触动了孔周围的土壤;

⑧沉放钢筋时,碰撞了孔壁,破坏了泥膜及孔壁;

⑨造孔机械的机械力过大,致使护筒与土层之间的粘着力减弱;

针对这种问题,应采取的相应处理措施为:

施工现场在埋设灌注桩的护筒时,坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实,必须注意保持护筒安装垂直,在护筒的适当高度开孔,使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。

当发现地基有地下水时,应密切注意是否夹有不透水层。当下层的承压地下水的水头比下层的地下水位高时,必须能保持足够的泥水压力,在施工前的地质情况勘测中,一定要求给出地下水的压力、出水量、水流方向等要素条件。

泥浆的比重以1.02~1.08左右为宜。另外,在成孔时,如果遇到砾石层等土层产生大量漏浆时,应考虑是否改成其他施工方法。

当中断成孔作业时,要着重监视漏水、跑浆的情况。

在反循环钻孔法的成孔施工中,钻孔速度不宜过快,如果孔壁未形成有效泥浆膜,施工中将易出现孔壁坍塌的质量事故。成孔速度应根据地质情况并参照相应规范选取,对于淤泥质等非常软弱的地质,如果成孔速度过快,造孔的桩孔将很不规则,对于砂、砂砾等土层若成孔速度过快,会产生桩的径向摆动,而发生孔壁坍塌现象,在现场调查中发现,孔中水的向下流速超过12m/min,在负压的作用下,孔壁非常容易发生坍塌现象。

为避免此类问题的发生,在施工中,要求施工人员要严格按施工规范进行施工,深入理解设计意图是确保成功施工的关键因素,塌孔的桩孔应及时回填,当地层呈现稳定状态后,应适当的停置3~5天后再度施工为宜。

在钢筋笼的沉放过程中,多采用边沉桩边射水搅拌的施工方式,然后用空气升液法、砂泵等设备抽出搅混的泥浆,同时,要注意避免射水压力过大,破坏钻孔的完整。

二、缩颈

缩颈是钻孔灌注桩最常见的质量问题,主要由于桩周土体在桩体浇注过程中产生的膨胀造成。针对这种情况,应采用优质泥浆,降低失水量。成孔时,应加大泵量,加快成孔速度,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。或在导正器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。另外,可采用上下反复扫孔的办法,以扩大孔径。

三、钢筋笼上浮

用全套管法成孔后,在浇筑混凝土时,有时钢筋笼会发生上浮,其原因及相应对策

①套管底部内壁黏附砂浆或土粒,由于管的变形,使内壁产生凹凸不平,在拔出套管时,将钢筋笼带上来。此时,应注意在成孔前,必须首先检查最下部的套管内壁,当堆积大量粘着物时,一定要及时清理。如确认有变形,必须进行修补,待成孔结束时,可用张大锤式抓斗,使其反复升降几次,以敲掉残余在管内壁上的土砂,确保孔底水平。

②当钢筋笼的外径及套管内壁之间的间隙太小,有时套管内壁与箍筋之间夹有粗骨料时,会发生钢筋上浮现象,出现这种问题处理的方法是,使箍筋与套管内壁之间的间隙要大于粗骨料的最大尺寸的2倍。

③钢筋笼自身弯曲,钢筋笼之间的接点不好、弯曲,箍筋变形脱落,套管倾斜等,使得钢筋与套管内壁的接触过于紧密时,也将造成钢筋笼上浮。在处理此类问题时,应注意提高钢筋笼加工、组装的精度,防止钢筋笼在运输工程中的碰撞等因素引起的变形。在沉放笼时要确认钢筋笼的轴向准确度等,不得使钢筋笼自由坠落到桩孔中,不得敲打钢筋笼的顶部,在贯入套管时,必须注意汽锤制度。

④由于混凝土灌注过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的握裹力,如此时导管底端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升。当此类现象发生时,应立即停止灌注混凝土,并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高,提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。

⑤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。

钢筋笼初始位置应定位准确,并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度,缩短灌注时间,或掺外加剂,防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小,混凝土接近笼时,控制导管埋深在1.5-2.0m。

⑥除此之外,在浇筑混凝土之前,一定要将套管稍稍往上提一点,以确认钢筋笼是否存在上浮现象。

四、桩底沉渣量过多

清孔是灌注桩施工中保证成桩质量的重要环节,通过清孔应尽可能的使桩孔中的沉渣全部清除,使混凝土与岩基结合完好,提高桩基的承载力。施工中发生桩底沉渣的主要原因及处理的措施

①桩底的沉渣过多主要由于施工中违犯操作规定,清孔不干净或未进行二次清孔造成的;施工中应保证灌注桩成孔后,钻头提高孔底10-20cm,保持慢速空转,维持循环清孔时间不少于30分钟,然后将锤式抓斗慢慢放入孔底,抓出孔底的沉渣。

②当使用的泥浆比重过小或泥浆注入量不足时,桩底的沉渣浮起困难,沉渣将堆积在桩底,影响桩与地基的结合。工程中需采用性能较好的泥浆,控制泥浆的比重和粘度,不能用清水进行置换。

③钢筋笼吊放过程中,如果钢筋笼的轴向位置未对准孔位,将会发生碰撞孔壁的事故,孔壁的泥土会坍落在桩底;因此,钢筋笼吊放时,务使钢筋笼的中心与桩中心保持一致,避免碰撞孔壁。在钢筋笼的加工工艺上,可选用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,使用方法是用空气升液排渣法或空吸泵反循环法。这种方法是用已有的空吸泵、空压机,在导管上备有承接管,它无需特殊设备,在任何施工方法中均可采用。

④清孔后,待灌时间过长,致使泥浆沉积。开始灌注混凝土时,导管底部至孔底的距离宜为30-40mm,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,以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣,达到清除孔底沉渣的目的。

五、导管进水

在浇注混凝土过程中,有时会发生由于过量上提导管,使接头部分产生漏水等情况,将造成混凝土离析、流动等质量事故,在桩身上留下致命的质量隐患。因此要严格施工管理,不得发生泥浆水进入导管的质量事故。一旦生发上述事故,可采取如下的处理措施:

浇筑混凝土之前,若发现导管口出现漏水现象时,应立即提起到导管进行检查,对漏水部位进行严格的防水处理后,再重新放入桩孔中,建筑混凝土。

在任何情况下,都应该尽可能的将导管底部深深的埋在混凝土中,当发现导管上提明显过量时,应迅速将导管插到混凝土中,利用小型水泵或小口径的抽水设备,将导管中的水抽到之后,再继续浇筑混凝土。

六、断桩

由于混凝土凝固后不连续,中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。造成原因及防治措施

①施工中若发生导管底端距孔底过远,则混凝土被冲洗液稀释,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。

为避免质量事故的发生,桩孔钻成后,必须认真清孔,一般是采用冲洗液清孔,冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定,冲孔后要及时灌注混凝土,避免孔底沉渣超过规范规定。这就要求在灌注混凝土前,应认真进行孔径测量,准确算出全孔及首次混凝土灌注量。

②有时受地下水活动的影响或导管密封不良,冲洗液浸入混凝土水灰比增大,形成桩身中段出现混凝土不凝体。

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。帮扎水泥隔水塞的铁丝,应根据首次混凝土灌入量的多少而定,严防断裂。确保导管的密封性,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。

③在浇注混凝土时,由于导管提升和起拔过多,露出混凝土面,或因停电、待料等原因造成夹渣,出现桩身中岩渣沉积成层,将混凝土桩上下分开的现象。

施工中应明确规定,混凝土浇注过程中,一旦开始浇筑工序,一定要连续完成改作业,确保在混凝土初凝时间内连续浇注,在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。并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,严格遵守操作规程。

④施工中还会发生浇注混凝土时,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。

因此,施工要求中要严格确定混凝土的配合比,使混凝土有良好的和易性和流动性,坍落度损失亦满足灌注要求。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,避免埋下质量事故的隐患。

七、钻孔内的有害气体

由于地质构造或其他特殊原因,在灌注桩的成孔过程中,发现桩孔中产生沼气、天然气、硫化氢等有害气体,全套管施工中,当需要在孔口附近进行焊接钢筋骨架时,焊接的电火花会点燃桩孔内可燃性气体而发生爆炸的质量事故。

为避免上述事故的发生,在进行焊接作业前,首先利用有害气体探测器或火绳等检查桩孔中是否存在有害气体,一般情况下,桩孔中的可燃气体,应用注水法排除孔中的有害气体;当气体量较少时,也可以利用火绳等将有害气体燃烧掉。

八、结语

根据多年来从事钻孔灌注桩设计和施工经验,分析了影响钻孔灌注桩施工质量的几种因素,包括孔壁坍塌、缩颈、钢筋笼上浮、桩底沉渣、导管进水、断桩、钻孔内有害气体,并提出了相应的防范和处理措施,可以为类似工程提供借鉴。