钻孔灌注桩水下施工中常见质量问题及防治措施

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钻孔灌注桩水下施工中常见质量问 题及防治措施
李 莉
（ 宁省 公 路勘 测设 计公 司， 宁 沈 阳 １０ ６ ） 辽 辽 １ １６
摘 要： 论述 了钻孔 灌注桩在钻孔和水下灌注两个阶段 施工中常见的质量 问题和 防治措施。 关 键 词 ： 注桩 ； 量 ； 施 灌 质 措 钻 孑灌 注 桩广 泛应 用 于 桥 梁工 程 中 ， 由于 均匀着地 ；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起 Ｌ 但 钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施 吊滑轮在同一轴线 ，钻杆位置偏差不大于 ２ ｃ 。 ０ｍ 工过程无法直接观察 ，成桩后也不能进行开挖验 在不均匀地层中钻孔时 ， 采用 自重大、 钻杆刚度大 收。 施工中的任何—个环节出现问题 ， 都将直接影 的钻 机 。进 入 不均 匀地 层 、斜状 岩 层或 碰 到孤 石 响整个工程的质量和进度 ，甚至给投资者造成 巨 时， 钻速要打熳档。另外安装导正装置也是防止孔 可提起钻头 ， 大经济损失和不 良社会影响。必须防治在钻孔过 斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时 ， 程 中及水下混凝土灌注过程巾经常出现的施工质 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 偏孑 处 ０ 以上 ， 新 Ｌ ５ｍ 重 量问题 ， 保质、 保量地完成桩基施工任务。 １ 钻孔过程Ｌ 出现的施工质量问题及防治措 钻 进 。 １ ｜ 施 １ 底沉 渣量 过多 ５桩 造成原因： Ｌ 清 不干净或未进行二次清孔 ； 泥 １ 护筒冒水 ． １ 护筒外壁冒水 ，严重的会引起地基下沉， 护 浆 比重过小或泥浆注人量不足而难 于将沉 渣浮 简倾斜和移位， 造成钻孑 偏斜 ， Ｌ 甚至无法施工。 起； 钢筋笼 吊放过程中， 未对准孑位而碰撞孔壁使 Ｌ 造 成 原 因 ： 设 护 筒 的 周 围 土不 密 实 ， 护 泥土坍落桩底 ； 埋 或 清孔后 ， 待灌时间过长 ， 致使泥浆 筒 水位 差太 大 ， 头起 落时 碰撞 。 或钻 沥积 。 防 治措 施 ： 成孔 后 ， 头提 高 孔 底 １ ～ ０ｍ， 钻 ０２ｃ 防 治 措施 ： 埋 简 时 ， 地 与 四周 应 选 用 最 在 坑 佳 含 水量 的粘 土分 层夯 实 ；在 护筒 的适 当高度 开 保 持慢 速 空 转 ，维 持 循 环清 孔 时 间不 少 于 ３ Ｏ分 孔， 使护筒 内保持 １ ． Ｂ 的水 头高度 ； ０～１ ｉ ｎ 钻头起 钟。采用性能较好的泥浆 ，控制泥浆 的比重和粘 落时 ， 防止碰撞护简 ； 应 发现护简 冒水时 ， 应立即 度 ， 不要用清水进行置换。钢筋笼吊放时 ， 使钢筋 停止钻孔 ， 用粘土在四周填实加固。 若护筒严重下 笼的中心与桩中心保持一致 ， 避免碰撞孔壁 。 可采 沉或移位时 ， 则应重新安装护简。 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！沉渣。下完钢筋笼后 ， ！ 检查 １ ２孔壁坍陷 钻进过程 中， 如发现排 出的泥浆 中不断出现 沉渣量 ， 如沉渣量超过规范要求 ， 则应利用导管进 气泡 ， 或泥浆突然漏失 ， 则表示有孔壁坍陷迹象。 行二次清孑 ，直至孑 口返浆比重及沉渣厚度均符 Ｌ Ｌ 造成原因：孔壁坍陷的主要原 因是土质松 合规范要求。 开始灌注混凝土时， 导管底部至孑 底 Ｌ 散， 泥浆护壁不好 ， 护筒周围未用粘土紧密填封以 的距 离 宜为 ３ ４ ｍｍ，应 有 足 够 的混 凝空钻时间过 量，使导管一次埋入混凝土面以下 １ ｍ以上， ． ０ 以 长、成孔后待灌时问过 长和灌注时问过长也会引 利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到清 起孔壁坍陷 。 除孔底 沉 渣 的 目的 。 防治措施 ： 在松散易坍 的土层 中， 适当埋深 ２水下混凝土灌注过程中出现的施工质量 问 护筒 ， 用粘土密实填封护筒四周 ； 使用优质的泥 题及 防治措 施 浆， 提高泥浆的比重和牯度 ； 保持护筒内泥浆水位 ２１ ．卡管 高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变 水中灌注混凝土过程巾 ，无法连续进行灌注 形， 安放要对准孔位 ， 避免碰撞孔壁 ； 钢筋笼接长 混 凝土 的现 象 。 时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔 造成原因： 初灌时， 隔水栓堵管 ； 混凝土和易 后， 待灌时问一般不应大于 ３ 小时， 并控制混凝土 性 、流动性差造成离析 ；混凝土中粗骨料粒径过 的灌注时间 ， 在保证施工质量的情况下， 尽量缩短 大 ； 各种机械故障引起混凝土浇筑不连续 ， 在导管 灌 注 时间 。 中停留时间过长而卡管 ； 导管进水造成混凝土离 １ ＿ ３缩颈 析等。 缩 颈 即孔径 小 于 １ 径 。 孑Ｌ 防治措施 ：使用的隔水栓直径应与导管内径
防 治措 施 ： 优质 泥浆 ， 失水 量 。成 孔 采用 降低 时 ， 加 大泵 量 ， 快 成 孑 速度 ， 成孔 一 段 时 间 应 加 Ｌ 在
内，Ｌ 孑壁形成泥皮 ， 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孑 作用。如出现缩颈 ， Ｌ 采用 上下反复扫孔的办法 ， 以扩大孔径。 １ 钻孔偏斜 ＿ ４ 成孔后桩孔出现较大垂直偏差或弯曲。 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
造 成 原因 ： 塑性 土膨 胀 。
笼被混凝土拖顶上升 ； 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 ｌ ｍ左右 时， 由于浇筑的混凝土 自导管流出后冲击力较大 ， 推动了钢筋笼的上浮 ；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 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。 防治措施 ： 钢筋笼初始位置应定位准确 ， 并与 Ｌ 司 口Ｉ定牢固。加快混凝土灌注速度 ， 缩短灌注时 间， 或掺外加剂 ， 防止混凝土顶层进人钢筋笼时流 动性变小 ，混凝土接近笼时 ，控 制导管埋 深在 １ ～２ ｍ ． ． 。灌注 混凝 土过程 【， ５ ０ ｛ 应随 时掌握 混凝土 】 浇 注 的标高 及导 管埋 深 ，当混 凝土 埋过 钢筋 笼底 端 ２～ ｍ时 ， ３ 应及时将导管捉至钢筋笼底端以上。 导管在混凝土面 的埋置深度一般宜保持在 ２— ４ 不 宜 大 于 ５ 和小 于 １ 严禁 把 导 管 提 出混 ｍ， ｍ ｍ， 凝土面。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， 上浮现象即可消失。 ２３ ．断桩 混凝土凝固后不连续 ，ｌ问被冲洗液等疏松 ｛ ｜ 体及泥土填充形成间断桩。 造成原因 ： 山于导管底端距孑底过远 ， Ｌ 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 问被不 凝 固的 混凝 土填充； 受地下水活动的影响或导管密封不 良， 冲 洗液浸人混凝土水灰比增大 ，形成桩身中段出现 混凝土不凝体 ；浇注混凝土时，没有从导管内灌 人， 而采用从孑 口直接倒入的办法灌注混凝土， Ｌ 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 。 防 治 措施 ： Ｌ ， 成孑 后 必须 认 真 清孔 ， 冲孔 时 问 应根据孔内沉渣情况而定 ，冲孑后要及时灌注混 Ｌ 凝土， 避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前 认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土 灌注量。混凝土浇注过程中， 应随时控制混凝土面 的 标高和导管的埋深， 并严格遵守操作规程 严格 确定混凝土的配合比，混凝士应有 良好的和易性 相配 ， 同时 具 有 良好 的 隔水 性 能 ， 保证 顺 利 排 出 。 和 流动性 ， 落度 损失应 满 足灌注 要求 。 地下 水 坍 在 在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混 活动较大的地段 ， 事先要用套管或水泥进行处理 ， 凝土坍落度 的控制。水下混凝土必须具备良好的 止水 成 功后方 可灌 注混凝 土 。 保导 管的 密封 ＿ ， 确 眭 和易性 ， 配合比直通过实验室确定 ， 粗骨料的最大 导管 的拆卸 长度 应根 据导 管 内外混 凝土 的上 升 高 粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的 度而 定 ， 起拔过 多 。 切勿 １， ／ 且应小于 ４ ｍ 为改善混凝土的和易性和缓 ４ ０ ｍ。 总之 ，钻孔灌注桩在施工前应根据设计院的 凝， 水下混凝土宜掺外加剂。 应确保导管连接部位 地质勘探资料和现场的实际隋况，编制详细的施 的密封性 ， 导管使用前应试拼装、 试压 ， 以避免导 工方案 ， 对可能出现的各种情况进行预判断， 并编 管进水。在施工过程 中， 应时刻监控机械设备 ， 确 制相应的预案。在施工过程中要随时掌握施工进 保机械运转正常， 避免机械事故的发生。 展情 况， 多观察 、 多测算 、 多记 录、 多分析 ， 根据不 同情况 ， 及时采取不同的措施 ， 尽可能将质量隐患 ２ 钢 筋笼 上浮 ． ２ 钢筋笼的位置高于没汁位置的现象。 消灭于萌芽状态 。 造成原因： 钢筋笼放置初始位置过高 ， 混凝土 流动ｌ 生过小 ，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋