对钻孔灌注桩施工过程中常见问题及防治措施的探讨

２０１０年第８期　（总第１９８期）　黑龙江交通科技　ＨＥ　ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ　ＪＩＡＯＴＯＮＧ　ＫＥＪ　Ｎｏ．８，２０１０　（Ｓｕｍ　Ｎｏ．１９８）　对钻孑Ｌ灌注桩施工过程中常见问题及防治措施的探讨　刘继伟　（安徽安庆公路局宿松分局）　摘要：钻孔灌注桩位地下隐蔽工程，它可以降低造价，能直接探测地层变化。由于其成桩工序多，技术含量　高，影响因素多，故在成桩过程中容易出现一些问题。通过论述钻孔灌注桩施工过程中常见的质量问题，分　析其成因，提出了针对各个问题的防治措施，从而保证灌注桩的施工质量。　关键词：钻孔灌注桩；常见问题；防治措施　中图分类号：Ｕ４４５　１引　言　文献标识码：ｃ　文章编号：１００８—３３８３（２０１０）０８—０１２５—０２　２．６浮笼　钻孔灌注桩位地下隐蔽工程，它可以降低造价，能直接　探测地层变化。由于其成桩工序多，技术含量高，影响因素　多，故在成桩过程中容易出现一些问题。比较常见的有坍　孔、孔斜、缩颈、导管进水、卡管、浮笼、埋管、断桩等。若在施　工中出现这些问题，会导致工期延长，甚至返工，造成经济损　失。如何防治钻孔灌注桩施工工程中出现的问题，避免造成　浮笼是指钢筋架被混凝土顶起，导致浮笼的因素也有很　多。钢筋骨架不牢固，空口未用电焊固定；提升导管时不慎　挂住钢筋笼；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管　底端距离钢筋笼仅有１　ｍ左右时，由于浇筑的｝昆凝土自导管　流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；初凝时间短、坍落　度损失大的混凝土上升至钢筋笼底端时钢筋难以插入混凝　损失，是许多施工技术人员一直关注的问题。除在施工过程　中做到分工明确，密切配合，操作规范外，还应对各个问题的　成因做出分析，制定有针对性的防治措施。　２常见问题及成因　２．１坍孔　土面造成上浮；表层混凝土开始发生初凝结硬，也会携带钢　筋笼上浮。　２．７埋管　当导管埋人混凝土过深或管内外混凝土已初凝使导管　与混凝土间摩阻力过大，造成导管无法拔出，即为埋管。　２．８断桩和夹层　钻孔施工时，出现孔内水位突然下降，孔口冒细密的水　泡。出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等现象　时，即说明钻孔内可能产生坍塌。这种现象在粉性土和砂性　土等松散地基钻孔时较容易出现。使用泥浆护壁时泥浆的　比重不够，护壁效果不好；护筒变形或埋深太浅，导致漏水；　孔内水位高度不够，无足够的水头压力；进尺速度太快等原　断桩是严重的质量事故，是指桩身混凝土在某一部位出　现不连续或某一部位严重变质，致使整根桩承载力大幅度下　降，甚至不能使用需报废。　灌注混凝土时导管底部距离钻孔底部过远，冲洗液浸入　混凝土使混凝土被稀释，导致混凝土水灰比增大，无法凝固，　稀释后的混凝土夹在桩体与持力层之间；地下水活动的影响　或导管封闭不密实同样可以导致冲洗液浸入使混凝土水灰　比增大，形成不凝体；由于测深不准或计算有误将导管提升　因，均可以导致坍孔。　２．２孔斜　钻孔偏斜可导致灌注桩中心线不垂直，严重影响设计荷　载。埋设护筒时出现倾斜；钻机底座未安置水平或安置不稳　定以及钻台发生不均匀沉陷；钻进中遇到较大孤石或探头　石。土层软硬不匀，致使钻头受力不均；钻杆弯曲，接头不正　等原因均可导致钻孔发生偏斜。　２．３缩颈　过高，使导管底部脱离混凝土层，或因停电、待料等原因导致　混凝土不能连续灌注，出现夹层；灌注混凝土时，没有从导管　内灌入，而是采用直接从孔口倒人的办法，造生混凝土离析，　凝固后强度达不到要求，个别孔段出现疏松、空洞。以上原　因均可导致断桩、夹层现象的发生。　３防治措施　３．１坍孔的防治　成孑Ｌ后孔径小于设计孔径即为缩颈。钻锥在冲击时转　动不够灵活，泥浆过于粘稠而影响钻锥转动，钻锥严重磨耗，　焊补或更换不及时；地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩　小；泥浆失水量大，形成厚泥皮，在泥页岩地层造成地层软化　膨胀等原因可形成缩径。　２．４导管进水　首批混凝土数量不够，不能埋没导管底部，导致泥水进　泥浆护壁时选用比重适合的泥浆，比重过小或过大都会　影响钻进进度，粘性土层可以选用比重为１．３左右的泥浆，　在砂卵石层可选用比重１．４—１．６的泥浆；在钻孔前先检查　护筒，看有没有变形和漏洞，钻进中根据地基土质情况控制　好护筒埋深；保证孔内水头压力大于支护应力，对于较好的　人管内；导管连接不严或橡胶垫被高压气流冲开，造成漏水；　导管提升过猛，管底离开混凝土面，导致导管底部涌人泥水。　这些原因可以导致导管进水。　２．５卡管　初灌时，隔水栓堵管；混凝土离析，粗细骨料集中；混凝　土层，可用１—１．５　ｍ高的水头，对于粉土、砂土等易坍塌的　土层，可根据实际情况选用１．５～２　ｍ高的水头，有时甚至要　选用３　ｍ高的水头；严格控制进尺速度和冲程速度。可对坍　孔现象进行有效的预防。当发生空口坍塌时，应立即拆除护　筒，回填钻孔，重新埋设护筒；当发生孔内坍塌时，应判明坍　土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连　续，在导管中停留时间过长初凝等因素可导致卡管。　收稿日期：２０１０一Ｏ７—１１　塌位置，用粘土重新回填，待沉淀密实后再钻进，加强泥浆护　壁。　・１２５・　总第１９８期　３．２孔斜的防治　黑龙江交通科技　上浮现象即可消失。　３．７埋管的防治　第８期　埋设护筒时应使用ＧＡ一１型灌注桩孔径检测系统及孔　斜仪等仪器严格测量垂直度、筒径及高度；桩架安装完成后，　要及时检查调整，保证桩架垂直平稳；遇有孤石、探头石可用　钻机钻透，采用冲孔机时可低速把石头打碎，在有倾斜度的　软、硬地层钻进时，应控制进尺，低速钻进；钻进过程中要检　查好钻孔和接头，及时撤换变形的钻杆。如钻孔出现偏斜　时，可提起钻头，上下反复钻几次，以便削去硬土，如纠正无　效，应于孔中局部回填黏土至偏孔处０．５　ｍ以上，重新钻进。　３．３缩颈的防治　经常测量混凝土面标高，避免导管埋深过大，下导管时　导管出浆口到钻孔底要留出４０　ｃｍ预留距离，确保混凝土在　孑Ｌ底不埋深导管，导管提升要及时。如发生埋管，可用机具　试拔，若无效果，可加力拔断后，按断桩处理。　３．８断桩、夹层的防治　检查钻锥，及时修补或更换；严格控制泥浆的质量，以减　少失水量，加快成孔的速度，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。如出现缩颈，采用上　下反复扫孔的办法，以扩大孔径，确保孑Ｌ径各要素准确无误。　３．４导管进水的防治　严格按要求备置首批混凝土；使用合格导管，应确保导　管连接部位的密封性，导管使用前应试拼状、试压，试水压力　为０．６—１．０　ＭＰａ，以避免导管进水；在灌注过程中，随时测　量孔内混凝土标高，控制和保证导管埋设深度，避免导管提　成孑Ｌ后，必须使用冲洗液认真清孔，冲孔的时间应根据　孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉　渣超过相关规范的要求。灌注混凝土前，必须对孔径进行精　确测量，以准确算出全孔及首次灌注需要的混凝土量；在混　凝土灌注的过程中，对混凝土的标高和导管的埋深要做到随　时控制，提升导管时要准确可靠，严禁出现超拔或提升不到　位的现象，操作中要严格遵守操作规程；严格控制混凝土的　配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应　满足灌注要求；在地下水活动较大的地段，应事先用套管或　水泥进行相应处理，以止住地下水，待止水成功后才能灌注　混凝土；灌注前应检查导管密封性，确保导管的封闭良好，导　管的起拔高度应根据导管内外混凝土的上升高度而定；在灌　升过高可以预防导管进水。若导管已进水，应及时将灌人孔　底的混凝土清除，换新导管，重新灌注。　３．５卡管的防治　注混凝土的过程中应尽量避免停电、停水和待料的现象发　生，混凝土应从导管内灌入，灌注过程应连续、快速。　４结束语　选择具有良好的隔水性能的直径与导管内径相匹配的　隔水栓，保证顺利排出；在灌注混凝土时，应严格控制混凝土　搅拌时间和混凝土坍落度，要求水下混凝土必须具备良好的　和易性，采用经实验通过的配合比，坍落度宜为１８～２２　ｅｍ；　粗骨料的最大粒径应不大于导管直径和钢筋笼主筋最小径　距的１／４，且应小于４０　ｍｍ；在施工过程中，必须确保机械的　运转正常，避免发生机械事故。通过这些措施可以有效预防　卡管。若已经发生卡管，可以用长杆冲捣管内混凝土，如冲　捣无效或混凝土已初凝，应按断桩处理。　３．６浮笼的防治　钻孔灌注桩是工程中常用的基础形式，其成桩质量对工　程安全有着至关重要的作用，钻孔灌注桩在施工中的任何一　个环节出现问题，都将直接影响整个工程的质量和进度。由　于钻孔灌注桩的施工大部分是在地面以下进行的，很难控制　施工质量，这就要求施工技术人员在施工前认真熟悉设计图　纸及有关施工、验收规范，核查地质情况，分析在施工过程可　能发生的质量问题，制定相应的施工方案和防治措施，确保　灌注桩的施工质量，以保证整个建筑的安全。　参考文献：　［１］段新胜，顾湘．桩基工程［Ｍ］．武汉：中国地质大学出版社，　１９９４．　认真细致地下好钢筋笼，并将其牢固地绑扎或点焊于孑Ｌ　口；导管应顺井孑Ｌ中央放置，并在灌注混凝土前进行升降试　验；当灌注的混凝土顶面距离钢筋底部１　ｍ左右时，降低混　凝土的灌注速度。当混凝土拌和物上升到笼底４　ｍ以上时，　提升导管，使其底口高于笼底２　ｍ以上，按正常速度灌注。　当发生钢筋笼上浮时，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，　（上接第１２４页）　为：下沉系数　主要影响角正切ｔａ　、水平移动系数６、拐点　偏移距ｓ和最大下沉角０等。　计算参数首先根据地表监测数据的反演以及根据岩性　的不同形成的经验估计值来综合确定其预计参数的初始值，　［２］王伯惠，上官兴．中国钻孔灌注桩新发展［Ｍ］．北京：人民交通　出版社，２００１．　［３］　于成勇．钻孔灌注桩常见事故分析及防治措施［Ｊ］．北方交通，　２００９．　［４］李鹏，于玲玲．钻孔灌注桩施工中存在的质量问题和预防措施　［Ｊ］．海河水利，２００９．　匀沉降剧烈区，对建筑物危害很大。占总规划区的１１．６％，　地表最大下沉值大于１　４００　ｒａｍ，南北方向的最大倾斜为　４　ｍｍ／ｍ，东西方向最大倾斜为一４　ｍｍ／ｍ，南北方向的水平　变形为１　ｍｍ／ｍ，东西方向的水平变形为一２　ｍｍ／ｍ。　４结论　然后对下沉系数进行修正。计算参数取值表见表１。　３规划区建笳地基变形分区　（１）均匀沉降区：处于沉陷盆地以外部分，属于均匀整　体性沉降，对建筑物危害较小。占总规划区的６１．７％，地表　最大下沉值小于１　０００　ｍｍ，南北方向的最大倾斜小于　１　ｍｍ／ｍ，东西方向最大倾斜为一１　ｍｍ／ｍ，南北方向的水平　变形为０．５　ｍｍ／ｍ，东西方向的水平变形为０．５　ｍｍ／ｍ。　（２）缓倾斜沉降区：处于沉陷盆地盆沿边缘区域，属于不均　匀沉降，对建筑物危害较大。占总规划区的２６．７％，地表最大下　沉值小于１　４００　ｒｆｌｌｎ且大于１　０００　ｍｍ，南北方向的最大倾斜１—　４　ｍｍ／ｍ，东西方向最大倾斜为一４～一１　ｍｍ／ｍ，南北向的水平　变形为０．５—１　ｍｍ／ｍ，东西向的水平变形为一２—０．５　ｎｌｍ，／ｍ。　（３）急倾斜沉降区：处于沉陷盆地盆沿区域，属于不均　・（１）概率积分法物理及几何意义明确，其参数和结果预　计精度较高，对于建筑地基沉陷灾害的评价迅速准确，并能　给出定量的评价。　（２）可适用于任意形状工作面（采区）、地表沉降盆地内任　意点的移动和变形预计，具有模型简单、参数选取方便等优点，　可以较好地对地基变形做出预计。对地基变形区进行了划分，　并针对各区变形特征，给出了建筑地基稳定性评价和建议。　参考文献：　［１］蔡美峰，李春雷，谢谟文等．北沼河铁矿开采沉陷预计及地表　变形监测分析．北京科技大学学报．　［２］任松，姜德义，杨春和等．岩溶水开采沉陷新概率积分三维预　测模型研究［Ｊ］．岩土力学，２００７，２８（１）：１３４—１３８．　［３］　柴华彬，邹友峰，袁占良等．ＳｕｐｅｒＭａｐ系统在开采沉陷预计分　析中的应用［Ｊ］．西安科技大学学报，２００５，２５（１）：５３—５６．　１２６・