钻孔灌注桩基础施工的常见问题及处理方法

攮　珊发　ＴＥＣＩｔＮＯＬＯＧＹ　ＡＮＤ　ｍＲＫＥＴ　Ｖ０１．１７，Ｎｏ．８，２０１０　钻孔灌注桩基础施工的常见问题及处理方法　－ｑ亚岑，户相洛　４６３０００）　（黄淮学院建筑工程系，河南驻马店摘要：分析了钻孔灌注桩施工过程中的常见问题，如钻孔施工、导管漏水及埋设、钢筋笼上浮等，并提出了有效的控制　措施和处理方法，以保证整个工程的施工质量。　关键词：钻孔灌注桩；施工；问题；处理　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１０．０８．０１６　１　概述　或钻头起落时碰撞。　防治措施：在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘　当地基的弱土层较厚（一般指４米以上），建筑物的荷载较　大，采用浅埋基础不能满足强度和变形限制要求，做人工地基　又没有条件或不经济时，常常采用桩基础，钻孔灌注桩基因其　造价低、节省等优点，被广泛采用。　土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持１．０　ｍ一　１．５　ｍ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，则应重新安装护筒　２．２孔壁坍陷　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，甚至给投资　者造成巨大经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程　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。　造成原因：孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不　中及水下混凝土灌注过程中经常出现的施工质量问题，保质、　保量地完成桩基施工任务。因此不断总结、分析这些缺陷并运　用相应的防治措施解决实际问题，在钻孔灌注桩的施工中显得　尤为重要。　２钻孔灌注桩的主要问题、产生原因及相应的防治措施　２．１护筒冒水　好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护简内水位不高。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。　防治措施：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，维持护简水位简外水位高　出１．３　ｍ～１．４　ｍ，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆的　粘度和比重。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔　护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，　造成钻孔偏斜，甚至无法施工。　造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护简水位差太大，　ＫＰ、Ｋｌ、Ｋ。进行修改，以满足不同ｅ和ｅｃ时对控制参数的不同要　求，从而使控制系统有良好的动态、静态性能。在模糊控制器的　设计中，首先确定输入量ｅ和ｅｃ及输出量Ｋ　、Ｋ。、Ｋ。的论域，其次　选取输入量和输出量的隶属度函数。最后总结工程设计人员和　专家的实际操作经验和知识，针对　、ＫＩ、Ｋ。建立合适的模糊规　位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短　应ＰＩＤ控制系统以锅炉炉膛负压为参数，对锅炉引风机的转速　进行实时调节。利用模糊控制算法对ＰＩＤ调节器的比例、微分、　积分三个参数进行在线整定，使其随着锅炉燃烧状况的变化，　不断地进行调整。控制系统具有很强的自适应能力，能够根据　锅炉炉膛负压对引风机的转速进行实时调整，能够较好的满足　则表　。模糊控制器的功能可通过ＰＬＣ同上位机完成。ＰＬＣ将待　系统控制要求。　参考文献：　处理数据送人上位机，由上位机完成模糊运算并将结果送回　ＰＬＣ，由ＰＬＣ完成控制。　『１】　李文，欧青立，沈宏远等．智能控制及其应用综述［Ｊ】．重庆邮　系统工作时对锅炉炉膛负压进行实时采集，将其对应的信　号输入模糊控制器和ＰＩＤ控制器，模糊控制器对ＰＩＤ控制器的　Ｋ　、Ｋ。、Ｋ云个参数进行在线整定，并将整定结果送入ＰＩＤ控制　电大学学报ｌ自然科学版），２００６，（６）：３７６—３８１．　［２］张国忠．智能控制系统及应用【Ｍ卜ｉ匕京：中国电力出版社，　２００７．　器，由ＰＩＤ控制器通过比例、积分、微分运算计算出此时锅炉引　风机的转速信号并输出，进而控制锅炉引风机的转速，使锅炉　的炉膛负压处在设定的范围内，实现锅炉的安全经济运行。　３结束语　【３】　宋胜利．智能控制技术概论【Ｍ】．北京：国防工业出版社，　２００８．　ｆ４］师黎，陈铁军，李晓媛等．智能控制理论及应用【Ｍ】．北京：清　华大学出版社，２００９．　作者简介：　本文提出了一种锅炉引风机的模糊自适应ＰＩＤ控制方法，　解决了由于电厂锅炉引风机控制系统的非线性和模型的不确　定性带来的系统控制精度不高的问题。锅炉引风机的模糊自适　安宁（１９８８一），男，河北赵县人，中国矿业大学信息与电气　工程学院学生。研究方向：工业自动化。　技术与市场　第ｌ７卷第８期２０１０年　攮　珊援　沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于３小时，并控制混凝　土的灌注时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。　２．３缩径（孔径小于设计孔径）　２．７断桩　原因：灌注砼过程中，因导管漏水或导管提漏而二次下球　是造成夹泥层和断桩的原因。导管提漏有两种原因：一是当导　管堵塞时，一般采用上下振击法，使砼强行流出，但如此时导管　埋深很少，极易提漏。二是泥浆过稠，如果估算或测砼面难，在测　量导管埋深时，对砼浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导　造成原因：塑性土膨胀。　防治措施：成孔时应加大泵量，加快成孔速度，快速通过。在　成孔一段时间，孔壁形成泥皮，孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。　如出现缩径，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。　２．４钻孔偏斜（成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲）　管提离砼面，也就产生提漏，引起断桩；灌注时间过长，而上部砼　已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉　淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，使砼灌注极为困难，造　成堵管与导管拔不上来，引发断桩事故；导管埋得太深，拔出时　造成原因：钻机安装就位稳定性差，作业时钻机安装不稳　或钻杆弯曲所致；地面软弱或软硬不均匀；土层呈斜状分布或　土层中夹有大的孤石或其它硬物等情形。　防治措施：先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装　钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置　偏差不大于２０　ｅｍ。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆　刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速　要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方　法。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０．５　ｍ以上，　重新钻进。　２．５桩底沉渣量过多　造成原因：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。　防治措施：成孔后，钻头提高孔底１０　ｅｍ一２０　ｅｍ，保持慢速　空转，维持循环清孔时间不少于３吩钟。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。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，直至孑Ｌ口返浆比重及沉渣厚　度均符合规范要求。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距　离宜为３０　ｍｍ～４０　ｍｍ，应有足够的混凝土储备量，使导管一次　埋人混凝土面以下１．０　ｍ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。　２．６钢筋笼上浮　造成原因：１）当砼灌注至钢筋笼下，若此时提升导管且导管　底端距离钢筋笼仅有１　ＩＴＩ左右的距离时，由于浇注的砼自导管　流出后冲击力较大，推动了钢筋笼上浮。２）由于砼灌注钢筋笼　且导管埋深较大时，其上层砼因浇注时间鞍长，已近初凝，表面　形成硬壳砼与钢筋有一定握裹力，如果此时导管底端未及时提　到钢筋底部以上砼从导管流出后将以一定的速度向上顶升，同　时也带动钢筋笼上移。　防治措施：１）灌注砼过程中应随时掌握砼浇注标高及导管　埋深，当砼埋过钢筋笼底端２—３ｍ时，应及时将导管提至钢筋笼　底端以上。２）当发现钢筋笼开始上浮时，应立即停止浇注，并准　确计算导管埋深和已浇砼标高，提升导管后再进行浇注，上浮现　象即可消除。　底部已接近初凝，导管拔上后砼不能及时冲填，造成泥浆填人，　引发断桩。　防治方法：１）认真做好清孔，防止孔壁坍塌。２）尽可能提高砼　浇注速度；一是开始浇砼时尽量积累大量砼，产生极大的冲击　力可以克服泥浆阻力。二是快速连续浇注，使砼和泥浆一直保　持流动状态，可防导管堵塞。３）提升导管要准确可靠，灌注砼过　程中随时测量导管埋深，并严格遵守操作规程。４）灌注水下砼前　检查导管是否漏水、弯曲和缺陷，发现问题及时更换。　２．８桩底地基承栽力不足　造成原因：桩端没有支承在持力层上面。　防治措施：这种情况一般出现在复杂地层，这种地层一般最　好取芯检验。如不能钻孔取芯，要参照邻近取芯情况，钻速、泥浆　返上的岩屑及钻进情况（一般钻进至微风化岩时，钻头不蹩钻，　主要钻杆振动不很厉害，钻进声音感觉较好）、工程地质资料进　行综合考虑。　３钻孔灌注桩的质量控制　由于钻孔灌注桩的施工质量直接影响到上部结构的稳定　与安全，所以除了规范要求以外，应强调以下几点：　（１）对质量控制应以预防为主，在施工前做好充分的准备工　作，制定相应的防范措施，并责任到人。　（２）严把队伍进场关。采用一流的人才，先进的工艺，过硬的　设备进场，为优良工程打下坚实的基础。　（３）严把检测关。钻孔灌注桩无破损检测是确保施工质量的　一个重要检测手段。应对承担桩基检测任务的单位和个人进行　资格审查，逐根桩做超声波检测。对处理后的缺陷桩做二次检　测，以确保成桩质量及工程的安全性。　４结束语　钻孔灌注桩是一种比较常见。施工速度快，受气候环境影　响小的基础形式。在施工中，应结合工程的实际，按照设计文件　与施工规范的要求，选取合理的施工工艺，坚持以预防为主的原　则，采取有效的措施进行施工控制，及时解决施工过程中出现的　各种问题，不断总结经验教训，提高施工技术水平。才能保质保　量地完成任务。　参考文献：　ｆ１】莫海鸿，杨小平．基础工程（第二版）［Ｍ］．北京：中国建筑工　业出版社．２００８．　ｆ２】《桩基工程手册》编写委员会．桩基工程手册［Ｍ］．北京：中　国建筑工业出版社．１９９７．