钻孔灌注桩施工要点

篇2：桥梁钻孔灌注桩事故处理预防措施

一、前言

在桥梁工程施工中,钻孔灌注桩处于地下或水下,致使施工中工作人员无法直接接触到,使其施工难度加大,特别是在灌注桩基过程中,往往会由这样那样的疏忽或其它原因,造成严重的质量事故。为使这些事故的损失减少到最低,现根据工程实践经验就桩基灌注中常出现的问题及其处理方法、预防措施加以分析和研究。

二、施工中事故处理及预防措施

1、施工中成桩的几个关键

⑴在剪隔水栓时,漏斗及导管内要储存足够的混凝土。

⑵混凝土灌注时,导管的提拔和拆除中应防止管内进水。

⑶导管内混凝土不满时,混凝土应徐徐灌注,以防止导管内造成高压气囊,堵塞混凝土的下落。

⑷混凝土的运输对混凝土和易性的影响。

⑸整个灌注过程中,应对所有参加人员进行明确的分工,各个工种之间紧密配合,并设专人统一指挥,做到迅速、连续、有条不紊地进行。

⑹尽量使用先进的机械。

实践表明使用了先进的运输机械施工的桥梁桩基和人工运输施工的桩基,其桩基声测报告中就可以看到其差别。

2、导管进水

在灌注桩基过程中,导管进水较为常见,其主要原因有:

⑴剪隔水栓时,漏斗内和导管内混凝土的存储量掌握不好,造成混凝土下落后导管底与混凝土面有一定的间距,使孔内水浆上翻进入导管内。

⑵导管接头处橡胶垫有损伤,密封不严或橡胶垫老化,在导管内高压气囊的冲击下,造成破裂而进水。

⑶导管自身碰撞或长期使用,使导管壁漏水或焊缝开裂而进水。

⑷在提升导管和拆除导管过程中,提升太猛或量导管埋深时出错致使管底口超出混凝土面,造成水浆由管底口进入管内。

预防处理办法:

⑴经常派有经验的人员对橡胶垫及导管进行检查,发现问题及时更换与维护,加强施工、技术人员的责任心,避免错误计算、量深的发生。

⑵一旦出现类似情况,应及时分析情况并采取相应的措施加以补救:对于1类原因引起的,应提出导管,用空压机、抽沙泵或冲抓锥清除所灌注的混凝土,并重下导管重新灌注。

⑶对于2、3类原因引起的,拔出导管,将进水处换下来,重新插入混凝土中,并用抽沙泵将管内泥浆水抽干,方可继续灌注混凝土,对于新灌混凝土前两盘应适当加大水泥用量。

⑷对于4类原因引起的,导管应向下放置插入混凝土面1-2m左右,用抽沙泵抽干管内水浆,再继续灌注混凝土。

⑸对于重新灌注混凝土时,原灌注混凝土将要初凝,导管不能顺利插入混凝土。可在导管上方安置振动器,在振动导管的同时,利用重压使导管压入原混凝土面内,然后抽干管内水,继续灌注。对于已初凝的混凝土,在离设计标高距离较小时,可抽干孔内水浆,并清理原混凝土面至新鲜的混凝土时在护筒内灌注一般混凝土至设计标高。

3、导管“卡管”现象

在混凝土灌注施工中,由于隔水球密封不严造成导管进水,使管中混凝土在下落时石子、砂、水泥浆分离,导致粗集料集中将混凝土棚起,使混凝土无法下落,或由于机械故障和其它原因使混凝土在导管内已初凝,增大了混凝土在管中下落的阻力,堵塞了管道。

⑴将钢筋焊接起来,向管内冲捣使混凝土下落。

⑵上下抖动吊导管的吊绳,使管中混凝土在抖动的作用下下落。

⑶在导管靠近管口的地方,固定安放附着式振动器,依靠振动器的振动作用使混凝土下落。

如三种方法都无法凑效,则应立即拔出导管逐段拆除,并将管内混凝土清理干净,重新进行灌注工作。

对于混凝土已灌注大半的,在拔导管、清理干净导管后,重新下导管插入混凝土中,然后用抽沙泵将管内泥浆全部抽出,继续开始灌注。

4、桩基钢筋骨架上浮原因

⑴混凝土中粗集料粒径过大,配比不当,混凝土凝固速度太快,导管埋入太深。

⑵混凝土中粗集料粒径大,剪隔水栓时混凝土料处理量过多,造成混凝土下落冲力大使导管混凝土上翻力量过大。

处理措施:

在混凝土中加入适量缓凝剂,并控制混凝土中粗集料的粒径不要太大。缩短混凝土的灌注时间,防止混凝土在灌注中途凝固或塑性变小。当混凝土灌注面接近和进入钢筋骨架时,保持较深的埋管并放慢灌注混凝土下冲速度,减少混凝土浮力。孔内混凝土灌注面进入钢筋骨架1-2米时适当提升导管,但要保证埋深大于1米,以增加钢筋骨架在导管底口以下的埋深。钢筋骨架上端焊在护筒口上,以承受部分顶托力。

5、坍孔

在灌注混凝土过程中,还会出现坍孔现象。主要表现为孔内水位突然上升,并冒出气泡,原因有:井孔周围有机械振动,护筒内水位和泥浆护壁受损等,这种情况应及时查明原因,采取相应措施。首先向护筒内注水,或停止机械振动,并用抽沙泵吸出坍入孔内泥土。如不继续坍落,则可继续灌注施工;如坍落严重则应拔出导管,清出所灌混凝土,并提出钢筋骨架,重新用泥沙填井、钻孔。

6、桩基中加有泥沙

原因主要由以上几种现象造成的,这种现象应查明原因,采取压浆补强的方法进行处理。

对于有问题的桩基,钻两个孔,孔深应不大于补强位置0.5米以下,用高压水泵向一个孔压入清水,将加泥或加沙从另一个孔冲出,直至派出全部所夹的泥沙为止,然后用压浆机降纯水泥浆压入一个孔内,至另一个孔向外溢出水泥浆为止。水泥浆应先用较稀的(一般水灰比为0.8较宜),然后压入稠水泥浆(水灰比为0.45-0.5),并请有关质检单位再次检查其补强效果。

三、结论

各种事故主要以预防为主。由于灌注桩质量事故引发的后果十分严重,所以每个施工单位都应加强教育职工,增强职工的质量意识,强化职工责任心,并制定出相应的管理、监督机制和制度,将质量事故的发生和损失降到最低限度。

篇3：钻孔灌注桩的施工技术质量控制措施

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。

1成孔质量的控制

成孔是混凝土灌注桩施工中的一个重要部分,其质量如控制得不好,则可能会发生塌孔、缩径、桩孔偏斜及桩端达不到设计持力层要求等,还将直接影响桩身质量和造成桩承载力下降。因此,在成孔的施工技术和施工质量控制方面应着重做好以下几项工作。

1.1采取隔孔施工程序。

钻孔混凝土灌注桩和打入桩不同,打人桩是将周围土体挤开,桩身具有很高的强度,土体对桩产生被动土压力。钻孔混凝土灌注桩则是先成孔,然后在孔内成桩,周围土移向桩身土体对桩产生动压力。尤其是在成桩初始,桩身混凝土的强度很低,且混凝土灌注桩的成孔是依靠泥浆来平衡的,故采取较适应的桩距对防止坍孔和缩径是一项稳妥的技术措施。

1.2确保桩身成孔垂直精度

这是灌注桩顺利施工的一个重要条件,否则钢筋笼和导管将无法沉放。为了保证成孔垂直精度满足设计要求,应采取扩大桩机支承面积使桩机稳固,经常校核钻架及钻杆的垂直度等措施,并于成孔后下放钢筋前作井径、井斜超声波测试。

1.3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O.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。

1.4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。

1.5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子L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。

2成桩质量的控制

2.1为确保成桩质量,要严格检查验收进场原材料的质保书(水泥出厂合格证、化验报告、砂石化验报告),如发现实样与质保书不符,应立即取样进行复查,对不合格的材料(如水泥、砂、石、水质),严禁用于混凝土灌注桩。

2。2钻孔灌注水下混凝土的施工主要是采用导管灌注,混凝土的离析现象还会存在,但良好的配合比可减少离析程度,因此,现场的配合比要随水泥品种、砂、石料规格及含水率的变化进行调整,为使每根桩的配合比都能正确无误,在混凝土搅拌前都要复核配合比并校验计量的准确性,严格计量和测试管理,并及时填入原始记录和制作试件。

2.3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。

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。

篇4：冲击钻钻孔灌注桩施工工艺病害处理措施

随着公路桥梁和高层建筑在我国的飞速发展,我国的钻孔灌注桩技术也得到了长足发展,积累了丰富的施工经验,但复杂地质条件下的冲击钻钻孔灌注桩及病害的处理还是一大难题,下面通过泉头大桥及黑河子中桥的桩基础施工经验,介绍一下冲击钻钻孔灌注桩施工工艺及断桩和桩身夹泥的处理措施。仅供参考。

1工程概况

泉头大桥位于国道102线k900+734公里处,为8×20米大桥,下部结构采用摩擦灌注桩,共有桩27根,其中墩桩21根,台桩6根,桩径1.2米,墩桩长19米,台桩长14米。黑河子中桥距泉头大桥2km,地质情况基本相同。

2工程地质情况及机具的选择

2.1桥址处主要地址情况:表层为6.5-8.1米左右的白色砂岩,坚硬;中层为细砂亚粘土互层,硬塑状态,细砂为灰色,稍松状态,每层厚30-40公分总厚6米左右,此细砂亚粘土互层在钻孔施工的干扰下易液化、出现涌砂现象、导致坍孔;桩底落在红色泥岩上。整体地质条件比较复杂、特殊,表层和底层坚硬、中层稍松易液化。

2.2机具的选择:施工前对机具进行了选择,循环钻钻进速度快、成孔好、清孔干净,但怕硬岩层及孤石、卵石;冲击钻适用广泛,但速度慢、成孔质量不高。经现场进行两种机具的比较,循环钻48小时只钻进1.5米,而冲击钻48小时只钻进3.4米,虽然,中层易采用循环钻,但更换机具耗时过多,决定在保证冲击钻工艺和泥浆质量的基础上采用4台30型冲击钻同时施工。

3冲击钻钻孔灌注桩施工工艺

钻孔灌注桩的施工顺序为:初步放样→筑岛→恢复定线→护筒埋设→钻孔→成孔检测清孔→下钢筋笼→下导管→砼浇注→破桩头→成桩检测。

3.1初步放样:施工前先排水、修路、清除桩基位置的杂草和淤泥,换填山皮土并刮平压实,使施工机具顺利进出,能保证钻机在施工中平稳,然后根据设计提供的导线点(经导线复测闭合后)及水准点用光电全站仪及水准仪定位,桥墩中线在桥轴线方向上的位置中误差不应大于±15cm,成排成列放样,放样后用钢尺校核。

3.2筑岛:场地为浅水时,采用草袋围堰,普通土填充,筑岛高出水面1.5cm为准。

3.3护筒埋设,恢复定线:护筒埋设是重要一环,起到定位、导向,靠筒内水位和泥浆比重使孔内水压大于外部水压,防止塌孔,护筒内径比桩经大200-400mm,护筒高度宜高出地面0.3m或水面1.0-2.0m,护筒的埋设深度应根据设计要求或桩径及水文地质情况确定,一般情况埋置深度宜为2-4m,有冲刷影响的河床,应沉入冲刷线以下不少于1.0-1.5m。泉头大桥采用4m高护筒,φ1.6m,壁厚4mm,旱地及筑岛处采用挖坑埋设法,护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实,护筒顶高出地面0.3m,埋设时位置要准确,护筒要竖直。护筒中心竖直线应与桩中心线重合,平面允许误差50mm,竖直线倾斜不大于1%,护筒顶部焊加强筋和吊耳,开出水口,钻进过程中要经常检查是否发生偏移和下沉,并及时纠正。

3.4钻孔:分冲击钻和正反循环钻,应按设计资料绘制的地质剖面图,选用适当的钻孔和泥浆,泉头大桥根据实际情况选用冲击钻。

3.4.1泥浆的配制:为保证中层易液化坍塌砂质层的成孔质量和最终能将孔底清理干净,对泥浆的比重与粘度制定了严格的指标,经过20余次的泥浆配比试验,决定采用当地的膨润土,泥浆配和比为水:膨土:粘土:NaoH:CMC=1000:100:60:1.5:1.5。配制的泥浆比重为1.06-1.10;粘度18-22Pa.s;含砂率0.3%-0.5%;PH值8-10,胶体率95%-98%;静切力1.1-1.3;失水率13-15ml。泥浆的好坏是成孔质量的重要保证之一,由于配置了高质量的泥浆,在长期停钻的情况下,沉积物很少,此外,优质的泥浆可使孔壁形成一层粘性好、密度大渗透性差的泥皮,这层泥皮可防止孔内泥浆外渗,大大减缓孔内水头降低的速度,这也是使孔壁稳定的有效措施。

3.4.2冲击钻钻孔注意事项

①钻机就位前,应对钻孔前的各项准备工作进行检查,包括主要机具设备的检查和维修,钻机就位后,应平稳,不得产生位移和沉陷,开孔的孔位必须准确。

②冲锥的钢丝绳同钢护筒中心位置偏差不大于2cm,升降锥头时要平稳,不得碰撞护壁和孔壁。

③钻孔作业必须连续,并作钻孔施工记录,经常对钻孔泥浆进行检测和试验,不符合要求的随时改正,注意补充新拌的好泥浆,在整个施工过程中,泥浆的损失较小,水头始终保证在2m左右,有效地防止了孔壁坍塌,埋钻头的现象发生,确保了钻孔桩的成孔质量和成孔速度。

④钻进过程中,每进5-8尺检查钻孔直径和竖直度,注意地层变化,在地层变化处捞取渣样,判明后记入记录表中并与地质剖面图核对。根据实际地层变化采用相应的钻进方式,在钻至中层易液化砂层时,钻进速度必须放慢,以确保成孔质量。

⑤冲击钻应用小径钻钻到深度后,用大径钻扩孔,钻管内的泥渣和泥浆经常倒出,在钻孔排渣,提钻头除土或因故停钻时,应保持孔内水头和要求的泥浆指标。

3.5成孔检测、清孔

3.5.1成孔检测:成孔检测一般包括孔的中心位置、倾斜度、钻孔底标高、深度、直径、护筒顶标高等。孔的中心位置应在±100mm范围内,孔径﹥设计桩径,倾斜度小于1%,孔深不小于设计规定。

3.5.2清孔

①只有成孔检测合格后才可清孔。清孔方法一般有换浆、抽浆、掏渣、空压机喷射等。泉头大桥采用空压机喷射方法,采用高压泵向孔底射浆,用水下填充导管进行空气反循环清孔。喷射压力适中(0.8-1Mpa),使孔底及边角处的钻渣也能随之吸出,并注意射浆管必须插到孔底,射浆管的插入深度不到位就会引起喷射塌孔。

②清孔指标有孔内泥浆性能指标及沉淀厚度,实际工作中通常只测泥浆比重1.03-1.1,沉淀厚度﹤30cm,即满足清孔标准。

③钢筋笼安放至设计标高后,如泥浆指标及沉淀厚度超出标准,应进行第二次清孔,直至达到标准。不能用加深钻孔深度的方法代替清孔。

3.6钢筋笼的制造和安放

3.6.1钢筋笼的制造:为保证钢筋笼安装的垂直度和安装效率,工地采取了平地整体胎膜长线法制造。每个钢筋笼在胎膜上一次成形,创造出可观的经济效益。全桥施工中未发生因钢筋笼弯曲而插不到设计标高的现象。

钢筋笼的制造除满足设计要求外,在骨架处设置控制保护层厚度的垫块,竖向间距为2m,横向周围不少于4处,并在骨架顶端设吊环。

3.6.2钢筋笼的安放:整个桩采用两段钢筋笼,在孔口进行单面邦条焊,接头错开1m。骨架下放时注意防止碰撞孔壁,放至孔内设计标高后将骨架吊环挂在孔口,并临时与护筒口焊接牢固。

3.7下导管、灌注机具的准备、砼的配制

3.7.1下导管:泉头大桥采用φ300mm钢导管,使用前进行了水密、承压和接头抗拉等试验。吊装时导管应位于井孔中央,并应在灌注砼前进行升降试验,应使位置居中,轴线顺直,稳步沉放,防止卡挂钢筋骨架和孔壁碰撞,导管下口到孔底的距离一般控制在25-40cm之间。

导管上口设置隔水猫头鹰和储料斗,储料斗口中盖钢扳,挂细钢丝,灌注时用吊车吊出。

3.7.2灌注机具的准备:25t吊车1台;搅拌机3台(满足灌注桩在砼初凝时间内完成);导管、储料斗、吊斗2个;1吨翻3台;备用水泵以及吸泥机,高压射水管等设备。为保持孔内水压和及时处理灌注故障,备用发电机2台。

3.7.3砼的配制

①水泥,中砂,石子分别送权威机构检测合格后,由权威机构作出配合比。C25水下砼的配合比为水泥:中砂:石子:水=1:1.91:2.21:0.54,坍落度为180-220mm,施工中根据砂石含量将设计配合比换算成施工配合比。

②水泥采用普通硅酸盐42.5﹟水泥,初凝时间大于2.5h;碎石采用10-20mm,16-31.5mm各占一半,级配良好;砂子选用优质河砂。

③砼配制后要有良好的和易性,运输和灌注过程中无显著离析、泌水现象,保持足够的流动性。为保证灌注的顺利,坍落度尽量采取上限。

3.8灌注水下砼及应注意事项

3.8.1灌注水下砼是钻孔桩施工的重要工序,必须经过成孔质量检测和清孔检测(包括泥浆指标和沉淀厚度检测等)合格后,方可进行灌注工作,如沉淀量超标,应再次清孔,但应注意孔壁的稳定,防止塌孔。灌注的时间控制在初凝时间内2.5h。

3.8.2首批砼的数量必须保证导管初次埋深≧1m和填充导管底部的需要。泉头大桥每桩首批砼数量1.8立方米加吊斗0.6立方米共2.4立方米,保证了初次埋深﹥1.5m,首批砼拌和物下落后,砼应连续灌注,在灌注过程中,导管的埋置深度宜控制在2-6m。

3.8.3砼拌和物运至灌注地点时,应检查均匀性和坍落度等,如不符合要求,应进行第二次拌和,二次拌和达不到要求,不能使用。

3.8.4首批砼灌入孔底后,立即测探孔内砼面高度,计算出导管内埋置深度,如符合要求即可正常灌注,如发现导管大量进水,表现出现事故,按应急方法处理。

3.8.5灌注开始后,应紧凑、连续地进行,严禁中途停工。在灌注过程中,要防止砼拌和物从漏斗处掉入孔中,使泥浆内含有水泥而变稠凝结,而使测深不准确。灌注过程中应注意观察管内砼下降和孔内水位升降情况,及时测量孔内砼面高度,正确指挥导管的提升和拆除。

3.8.6导管提升时应保持轴线竖直和位置居中,逐步提升,如导管法兰卡钢筋骨架,可移动导管,使其脱开钢筋骨架后,移到钻孔中心。

3.8.7当导管提升到法兰接头露出孔口以上有一定高度,可拆除1节和2节导管,(视每节导管和工作平台距孔口高度而定)。此时,暂停灌注,先取走漏斗,重新卡牢井口的导管,然后松开导管的接头螺栓,同时将起吊导管用的钓钩挂上待拆的导管上端的吊环,待螺栓全部拆除后,吊起待拆的导管,徐徐放在地上,然后将漏斗重新插入井口导管内,校好位置,继续灌注。

3.8.8拆除导管动作要快,时间一般不宜超过15分钟,要防止螺栓、橡胶垫和工具等掉入孔中,并注意安全。已拆下的管节要立即冲洗干净,堆放整齐。

3.8.9在灌注过程中,当导管内砼不满含有空气时,后续砼要徐徐灌入,不可整斗地灌入漏斗和导管,以免在导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡皮垫,而使导管漏水。

3.8.10当砼面升到钢筋骨架下端时,为防止钢筋骨架被砼顶托上升,可采取以下措施:尽量缩短砼总的灌注时间,防止顶层砼进入钢筋骨架时,砼的流动性过小。当砼面接近和初进入钢筋骨架时(1m左右),应保持较深埋管,并徐徐灌入,以减小砼从导管底口出来后向上的冲击力,当孔内砼面进入钢筋骨架底口4m以上时,适当提高导管,减少导管埋置深度(不得小于1m),以增加骨架在导管底口以下的埋置深度,从而增加砼对钢筋骨架的握裹力。导管提升到高于骨架底部2m以上,即可恢复灌注速度。

3.8.11在灌注过程中,应防止污染环境和河流。

3.8.12为确保桩顶质量,在桩顶设计标高以上灌一定高度,可按孔深,成孔方法,清孔方法查定。一般为0.5-1m,深桩为1m。

3.8.13处于地面及桩顶以上的井口整体式钢性护筒,应在灌注完后立即拔出,处于地面以下护筒,需待砼抗压强度达到5Mpa后方可拆除。

3.8.14在灌注将近结束时,由于导管内砼柱高度减小,超压力降低,而导管处的泥浆及所含渣土稠度增加,比重增大,如出现砼顶升困难时,可在孔内加水稀释泥浆,并掏出部分沉淀物,使灌注顺利进行。在拔出最后一段长导管时,拔管速度要慢,以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管,形成泥心。

3.8.15在灌桩时,每根桩应做3组试块,施工单位二组,监理一组,强度测试后,如不合格,要及时提出报告补救处理。

3.8.16有关砼灌注情况,各灌注时间,砼面的深度,导管埋深,导管拆除及发生的异常现象应由专人进行记录。

3.9破桩头:由人工或汽镐、电镐进行,直至设计高程,要保持钢筋的完整,桩顶基本平整、干净。

3.10成桩检测

砼强度达到70%后可做桩基无破损检测,用基桩动测仪和手提电脑,传感器用橡皮泥粘在桩顶(破桩头后桩顶清理干净),用大锤在桩顶砸5下,在电脑中显示声波图象,如振幅出现异常,说明有问题。

4二次灌注桩病害的处理

由于操作失误和经验不足,黑河子中桥灌注桩共发生2次病害,如下:

4.11-3台桩在灌注3.3m砼后,由于砼过干,提升导管剧烈,造成导管下口变形,灌注砼不能继续,3小时后宣布为断桩。当时进行了3种方案的比较:①用大于1.2m冲击钻硬冲,但中层易液化、塌孔,不宜采用。②在孔内填入毛石,用1.2m冲击钻冲孔,将钢筋笼及桩底砼砸入桩四壁及桩底。③用挖掘机挖出桩底砼,但必须做好强排水措施,后下φ1.2m水泥砼管,竖直叠起,砼管四周分层填筑砂砾粘土并夯实,在砼管中下钢筋笼,灌注砼。最后考虑1-3台桩比较浅(14m),而且中层细砂亚粘土互层,极易液化出现涌砂,塌孔现象,不宜采用前二种方案,决定采用第三种方案处理,后圆满解决。

4.23-2桩在成桩检测时发现在﹣9.5m处有桩身夹泥病害,传统的方法是将缺陷桩凿除再重新浇注,既费时又费力,而且造价昂贵。最后决定采用高压喷射注浆法,施工过程如下:

4.2.桩身缺陷处理

①在桩顶布设3个钻芯孔,钻孔取芯至缺陷部分以下50cm,仔细分析缺陷处芯样,查明了缺陷位置和范围。

②将注浆管通过钻孔设置到夹泥区,用泵压大于20Mpa的高压水流对缺陷段自下而上进行切割喷射,喷射时喷管提升速度为10cm/min,旋进速度为20转/min,喷射处理长度上下各延长50cm,一孔进行切割而另一孔有水溢出时可认定病害区已打通,可换另外二孔,直至3个孔全部打通。钻孔之间连通后,压入清水利用水循环将废渣排出桩身,当出水口的水由浊变清时,再换其它孔轮流处理,直至所有的孔水流都为清水时,清渣工作结束。

5结论

冲击钻钻孔灌注桩是近年来桥梁建设中采用的基本方法之一,怎么掌握好冲击钻钻孔灌注桩的施工工艺及病害的处理也是难题之一。总之,采用正确的冲击钻钻孔工艺和配制高质量的泥浆是保证成孔的关键,采用正确灌注水下砼方法可有效地防止灌注桩病害的发生。另外,本文介绍的两种处理灌注桩病害的方法均取得了成功,受到了权威部门的肯定,不失为处理断桩和桩身夹泥两种病害的优秀方法。?

篇5：钻孔灌注桩施工要点事故处理

钻孔灌注桩适用于地下水位较低、地质复杂且常需护壁的情况,水下砼灌注是成桩的关键环节。目前,此工艺正日益完善,但往往由于工艺不当,断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题时有发生。因此,运用科学、实用的砼灌注工艺以确保工程质量极为重要。如某工程采用钻孔灌注桩,共117根,围护采用钻孔灌注桩加水泥搅拌桩作为止水帷幕,共169根,钻孔桩数量大、桩身长,由于正确选用科学合理的施工工艺,使钻孔灌注桩单桩静载试压达到全部优良。

一、原料选择与下料

砼原料宜选用卵石、石子含泥量小于2%,以提高砼的流动性,防止堵管。一般砼初凝时间仅3~5小时,只能满足浅孔小桩径灌注要求,而深桩灌注时间约为5~7小时,因此应加缓凝剂,使砼初凝时间大于8小时。为了使砼具有良好的保水性和流动性,应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后,先开动搅拌机并加入30%以上的水,然后与拌合料一起均匀加入60%的水,最后再加入10%的水,最后加水到出料时间控制在60秒内,坍落度应控制在180+20毫米之间,砼灌注距桩顶约5米处时,坍落度控制在160~170毫米,以确保桩顶浮浆不过高。气温高,成孔深,导管直径在250毫米之内,取高值,反之取低值。

二、选择打桩顺序

打桩顺序一般分为:由一侧向单一方面打,自中间向两个方面对称打,自中间向四周打。打桩顺序直接影响打桩速度和桩基质量。因此,应结合地基土壤挤压情况、桩距大小、桩机性能工程特点及工期要求,综合考虑予以确定,以确保桩基质量。减少桩机的移动和转向,加快打桩速度。在后续灌注中,当出现非连续性灌注时,漏斗中的砼下落后,应当牵动导管,并观察孔口返浆情况,直至孔口不再返浆,再向漏斗中加入砼。牵动导管的作用有两点:

1.有利于后续砼的顺利下落,否则砼在导管中存留时间稍长,其流动性能变差,与导管间摩擦阻力随之增强,造成水泥浆缓缓流坠,而骨料都滞留在导管中,使砼与管壁摩擦阻力增强,灌注砼下落困难,导致断桩。同时,由于粗骨料间有大量空隙,后续砼加入后形成的高压气囊,会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水,有时还会形成蜂窝状砼,严重影响成桩质量。

2.牵动导管增强砼向四周边扩散,加强桩身与周边地层的有效结合,增大桩体摩擦力,同时加大砼与钢筋笼的结合力,从而提高桩基承载力。

在砼灌注后期,由于孔内压力较小,往往上部砼不如下部密实,这时应稍提漏斗增大落差。以提高其密实度。当然在控制砼初凝时间的同时,必须合理地加快灌注速度,这时提高的灌注质量十分重要,因此应做好灌注前的各项准备工作,以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。

三、钻孔灌注桩易产生的质量问题及处理:

1.断桩。断桩一般常见于地面下1~3米不同较硬层交接处。其裂痕呈水平或略倾斜,一般都贯通整个截面,其主要原因有:桩距过小,邻桩施打时土的挤压所产生的水平横向抵力和隆起拔力的影响;软硬土层间传递水平力大小不同,对桩产生剪力;桩身砼终凝不久,强度弱,承受不了外力的影响。避免断桩的措施有:1)桩的中心距宜大于3.5倍桩径;2)考虑打桩顺序及桩架行走路线时,应注意减少对新桩的影响;3)采用跳打法或控制时间法以减少对邻桩的影响。断桩检查,在2~3米深度内可用木锤敲击桩头侧面,同时用脚踏在桩头上,如桩已断,会感到浮振。亦可用动测法,由波形曲线和频波曲线图形判断桩的质量和完整程度。断桩一经发现,应将断桩段拔出,将孔清理干净后,略增大面积或加上铁箍联接,再重新灌注砼补做桩身。

2.缩颈。缩颈的桩又称瓶颈桩。部分桩径缩小,截面不符合要求。其原因有:在含水量大的粘性土中沉管时,土体受强烈扰动和挤压产生很高的孔隙和压力。桩管拔出后,这种压力便作用到新灌注的砼桩上,使桩身发生不同程度的颈缩现象,拔管过快,砼量少或和易性差,使砼出管时扩散差等。施工中应经常测定砼落下情况,发现问题及时纠正,一般可用复打法处理。

3.吊脚桩。即桩底部分砼隔空或砼中混进泥砂而形成松软层。原因为桩靴强度不够,沉管时被破坏变形,水或泥砂进入桩管,或活瓣未及时打开。处理方法:将桩管拔出纠正桩靴或将砂回填成孔后重新浇筑。

4.桩靴进水进泥。常发生在地下水位高、饱和淤泥或粉砂土层中。原因为桩靴活瓣闭合不严,预制桩靴被打坏或活瓣变形。处理方法:拔出桩管消除泥砂,整修桩靴活瓣,用砂回填后重打。如地下水位高,可待桩管沉至地下水位时,先灌入0.5米厚的水泥砂浆作封底,再灌1米高砼增压,然后再继续沉管。

随着科学技术的不断提高,建筑新技术及新工艺也不断发现并完善起来。相当多的科研人员及业内人士非常重视钻孔灌注桩的发展。作为水下施工的一把利剑,注意收集有关地质资料及学习各种复杂的基础施工经验是必不可少的。在沿海地带有许多地区采用箱形基础和筏形基础来代替桩基,使用这种基础类型必须考虑到地下潜水及承压的分布情况和土层之间的变化,尤其是对当地地质历史的深入了解,而且利用现代高技术的电子实验及检测设备(如电阻感应片)来观察土体在被开挖后的变化极为重要。