提高钻孔灌注桩质量的措施

能指标不符合要求 ， 泥浆 比重不够未形成 坚实泥皮 有效保护 孔壁 而发生坍孔事故 。
在施工 中应 按 土 的塑性 指数 和 黏土 颗 粒含 量 来选 择 黏 土。
通常采用塑性指 数 大于 ２ 、 径小 于 ０ ０５ ｍ 颗粒 含 量 大于 ５粒 ．０ ｍ、
掺入碳酸钠 ０ ３ 一 ．％ ， ．％ ０４ 通过人工或泥浆搅拌机调 ３ 护筒 的埋置深度没 有根 据实际地质条 件和设计要 求确定 ， ５ ％的黏土 ， ） ０ 和， 储存 在泥浆 池 内， 再用 泥浆泵 输入 钻孔 内。需要 注 意的 是在 由于埋 置太 浅 ， 口坍塌 或 附近地 面受水 浸湿 泡软 ， 孔 当受 到钻 机 的冲击振动 时造成坍 孔。 砂性土 、 砂砾或 卵石 中钻孔 ， 事先需要准备充 足数量 的黏土 （ 一般 ０ ８ ％） ４ 泥浆材料没有依 据钻 孔 的工程 地质 和钻机 的性 能要求选 约为钻孔体积 的 ７ ％一 ０ 。泥浆材料 的选 定和基本 配合 比的 ） 确定应 以最容易坍 塌 的土层为 主 ， 通过试 成孔 做进 一步 修 正 ， 并 取， 泥浆性能指标不 符合要 求 ， 比重 不够 未形成 坚实 泥皮有 效保
提 高 钻 孔 灌 注 桩 质 量 的 措 施
常 杰
摘 要 ： 对桥 孔施工 中普遍存在流砂层坍孔 、 针 卵砾石成 孔与护壁 困难等现 象， 介绍 了提 高钻孔灌 注桩质量 的措施 ， 出 指 在施工过程 中， 分工明确 ， 应 密切 配合 ， 统一指挥 ， 做到快速 、 连续施工 ， 如发现质 量事故 ， 应分析原 因， 采取合 理的技 术措
同时埋设护 筒时 应在 护筒底 部用 ３ ０ｍｍ厚 ０ 等特点 。所 以了解掌握桥桩各孔 的地质钻探 资料 ， 根据 资料 进行 定护筒的埋置深度 ， 的黏土夯实 ， 围宜对称分层夯填 黏土 ， 周 回填密实 ， 增加 护筒 的稳 设备 、 、 工艺 泥浆材料 的选 型 以及合理 施工 方案 的制定 就成 为施 保证孔 口附近地 面不受水浸 泡而变得湿 软和在受 到钻 机的 工准备阶段 的重要 工作 ， 工 方案 中分析 各种 不利 因素 ， 在施 制定 定性 ， 针对性措施 。根据力学原理测算 ， 了保 证当孔 内支护力 大于砂 冲击振动时孔 口不坍孔 。 为
２ 缩 径
２ １ 缩径 的原 因 ．
在钻 进成 孔过程 中， 由于地层在应 力释放 过程 中发生缓 慢变
形， 导致桩孔孔径变 小 ， 从而造成 桩截 面变小 ， 出现缩径 现象 。桩 基混凝 土钢筋保护 层变 薄甚 至裸 露 ， 钢筋 锈蚀 严重 ， 重影 响混 严
凝土桩基 的耐久性 。同时由于桩径变小 ， 也严 重影 响混凝 土桩基
匀密实不够 。
最后 ， 发生孔 口坍 塌 时 ， 可立 即拆 除护 筒 并 回填钻 孔 。如果 ２ 防止桩身夹泥 和离析的措施 。混 凝土灌 注施工 中 ， 格控 ） 严 及时分析灌注记 录 ， 防止孔壁坍 塌 ； 导管埋 置 过深宜 砂砾 ， 卵石层发生孔 内坍 塌 ， 立 即停 止钻 进 ， 明坍 孔位 置 ， 制泥浆质量 ， 应 判 回 填土或黄 土混合物 到坍孔位 置 以上 １ ０ｍ一２ ０ｍ。严重坍 孔应 造成 出料 困难 ， ． ． 施工 缓慢 ， 置过 浅灌 注 的混凝 土压 力超 过 管外 埋 造成 混凝 土顶 面 冲翻现 象 ， 因此 导管 的埋深 全部 回填 ， 回填物沉积后 ， 待 再进行 钻孔 ， 并掌握 好泥浆 比重 和泥 混凝土 和泥浆 阻力 ， 浆性能指标 。 宜控制在 ２ｍ～ ６ｍ之 间 ， 分别 采用 重锤 实测 孔 内混凝 土 面和理 论灌入量计算孔 内混 凝 土面 ， 取两 者 的低值 来控 制拔 管 长度 ， 并 有专人负责 指挥 ， 确保导管埋 深不小于 ２ｍ， 灌注过程 中确 保孔 内 混凝土顶 面均匀上 升 ， 泥浆无 剧烈 翻滚 现象 ； 钻孔灌 注桩 一 般 采
收稿 日期 ：０ １０ － ３ ２ １ ・６ ０
作者简介： 常 杰（９２ ） 男， １７ ． ， 工程师， 山西省机械施工公 司， 山西 太原 ０ ００ ３０６
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７ ２・
第３ ７卷 第 ２ ９期
２ １ １ 月 １ 年 ０ ０
山 西 建 筑
孔 内 自然造浆不能 满足 以上 要求 ， 采用 加黏 土粉 、 质素 的方 成桩 身夹泥 ； 管埋深不合理 ， 可 木 导 导管埋入 混凝 土过深 ， 拔管 时 间掌 法， 改善泥浆 性 能 ， 黏土 膏挤 入 孔 壁起 护 壁作 用 ； 格 掌 握成 握不好 ， 使 严 导管上 拔时 ， 底部混凝 土 已快初 凝 ， 续混 凝土没 有及 时 后 孔—灌 注时间差 ， 保证钻 孔 内必要 的水 头高 度 ， 孔 时应指 定 专 充 填 ， 清 造成 泥浆嵌 入 ； 混凝 土 浇筑 到上 部 ， 管 埋深 控制 不 良， 导 灌
的强度 ， 刚度 ， 稳定性 。
２ ２ 防止 缩 径 的措 施 ．
在 钻孔过程 中， 经常 使用 和桩 径一 致 的测孔 器 ， 时检 查成 随
５ 钢筋 笼位 置 与标 高不 当
． 孔情 况 ， 现孔 径变化超 出允许范 围 ， 时使用 钻机进 行扫孔 ； 发 及 合 ５ １ 钢 筋笼位 置 与标 高 不 当原 因 钻孔灌注桩钻孔 施工 中 ， 由于 钻孔 垂 直度 不符 合规 范 要求 ， 理组织劳动施 工 ， 利用有利资 源 ， 在条 件允许 的范 围 内， 加快成 孔 地 孔壁 存在 探头 石 等造 成 速度 ， 减少 孔壁应力 变形 时 间 ； 孔后 ， 时检 查 验收 孔径 、 深 造成钻孔偏斜 ， 层应 力 释放造 成缩 径 ， 成 及 孔
厚 的砂层 、 卵石层时 ， 成孔 速度应 控制在 ２ｍ ｈ以内 ， ／ 泥浆 粘度 为 失 ， 内水头高度不够 ， 孔 泥浆压力不足造成 的流砂坍孔 。 ０ｓ ３ 、 ． ／ｍ ． ／ｍ 、 ％ 若 ２ 泥浆性能指标不符 合要求 ， 浆 比重不 够未形成坚 实泥皮 ２ 一 ０ｓ密度 为 １３ｇ ｃ 一１４ｇ ｃ 含砂 率不大 于 ６ ， ） 泥
人补 水 ， 清孔 后停 顿时间不要过久 ， 注混凝 土速度要 快 ， 灌 没有 特 注 时产生超压力 造成 浅部混 凝土 的夹 泥 ； 身离析 ， 桩 主要 产生 在
殊原 因， 钢筋骨架安 放后 应立 即灌 注混 凝土 ； 筋笼 应 吊直对 准 孔底 ， 然也出现在 桩身 ， 要原 因是 混凝 土质 量差 和混 凝 土均 钢 偶 主 钻孔 中心缓慢 放入等措施保证施工质 量。
砂土 中不宜小于 １ ５ｍ， ． 埋置太浅 ， 护筒根部土体会 因失稳 而 我 国桥梁桩孔施 工 ， 因为受 工程 地质 条件 影 响 ， 数都 不得 １ｍ， 多 管涌现 象 ； 置太 深 ， 埋 又会造 成钢 材、 振沉设 备 和人 员 不穿过厚度不 同的河床 砂砾 、 石层 。这 些砂 砾 、 卵 卵石 层普 通具 发生流土 、 等不必要的浪费 。因此 ， 有必要根据 实际地质条 件和设 计要求 确 有松散 、 Ｌ 比、 高孑 隙 高水头性 、 高饱和 、 内摩擦 角很小 、 内聚力 为零
砾、 卵石层侧压 力 ， 必须在孔 内设 置满足压力 要求 高度的水 头 ， 水
另外 ， 施工 中必须 严格 按照施 工规 范 ， 在河 床水 位较 深 或汛
严格控 制护筒 内水头 高度 ， 必要 时应 采取 升 高 护筒 ， 加 水 增 头形成对孔壁 的静水压力 ， 在静水压力 和孔壁 圆环作用 的组合作 期 ， 确保 水头相 对稳 定 ； 严格各道工序 的质量检 验与验 收 ， 过较 穿 用下 ， 始终保持 稳定 ， 孔壁 同时 能够 有效 防止 因施工 中孔 内水 流 头 ，
用水下混凝 土 ， 混凝土原材 料的变化及 配合 比的误差 都在 不 同程
度上影 响桩 的质量 ， 工难 度大 ， 度易受 外界影 响 ， 施 强 再加 上施 工 中不易控制 振捣和 密实 环节 ， 以 ， 保证 施 工质 量必须 对 工 程 所 要 所用 的材料 和外掺 剂进行 严 格全 面选择 ， 过 理论 配合 比、 验 通 试 配合 比 、 施工配合 比的过程 控制保证混凝 土的施 工配制强度 。
护孔壁而坍孔 。
一
般在黏性土 中用 比重 １０—１ ３左 右 的泥 浆 ， 收到满 意 的效 ． ． 可
但是在砂砾 、 卵石层土 中， 一般 要用 比重为 １２～１６的泥浆 。 ． ． ５ 终孔检查合格后 ， ） 清孔会使泥浆 比重 、 度等指标 降低 ， 粘 清 果 ， 比重过大或过小 的泥浆将影响钻进 速度或导 致坍孔 。所 以 ， 泥浆 孔一灌注间 隔停顿 时间过久 ， 孔壁地层应力产生蠕变 ， 导致坍孔 。 ６ 钢筋笼的安装过程 中 ， ） 操作不 当使 钢筋骨架在 吊入孔 内时 比重和粘度的选择调制在钻孔 中起着非常重要 的作用 。 ３ 护筒 的埋 置深度没有根据实际地质 条件和设计 要求确定 ， ） 碰撞孔壁 ， 导致坍孔 。
施 ， 时 设 法 补救 。 及
关键词 ： 钻孔灌注桩 ， 高质 量， 提 措施
中图分类号 ：Ｕ ５ ． Ｔ ７ ３３ 文献标 识码 ： Ａ
钻 孔灌 注桩属于地下隐蔽工程 ， 由于 桥址处 的水 文和地 质条 有效保护孔壁而坍孔 。 件 复杂 ， 桥孔施 工普 遍存 在流砂层坍孔 、 卵砾 石成孔 与护 壁 困难 ， 钻孔泥浆 由水 、 黏土 （ 膨润 土） 和添加剂组成 ， 在成孔施 工 中， 在 钻孔 桩施工 中工序较多 ， 工艺流程相互 衔接 紧密 ， 环环相扣 ， 不 泥浆具 有悬 浮钻 渣 、 排渣 、 润滑 钻具 、 冷却 钻头 、 增大 静水压力 、 在 宜 长时间中间停顿 ； 要工 序 的施 工都 在水 下及地 下进行 ， 宜 孔壁形成泥皮 、 主 不 隔断孔 内外渗流等重 要功能 。因此 泥浆 比重的选 监视 ； 同时 ， 影响施工正常进行和施 工质量 的因素多 ， 以全 部预 择及泥浆性 能指 标符 合要求 性就 至关 重要。在施 工 中如果 使用 难 见， 则不可避免 出现诸 如 ： 坍孔 、 缩径 、 端沉渣 过厚 和 泥浆护 壁 泥浆 比重太小 ， 桩 那么 泥浆具 有 的悬浮钻 渣、 排渣等 能力 会受 到很 增大、 桩身夹 泥和 离 析 、 钢筋 笼 位置 与标 高 不 当等 现象 ， 的来 大影 响 ， 总 同时泥浆护壁效果也大大降低 ； 反之 泥浆 比重 太大 ， 钻头 说 ， 同等条件下桩 身直 径越 小 ， 在 出现质量 隐患 的概率越大 。 在钻进 中会 由于泥浆太稠 ， 阻力增大 ， 钻进速 度将会受 到影 响 ， 增 加钻进成本 ， 同时孔壁 泥浆 增加 了附着 量 ， 自重增 加对 平衡 状态
不利 ， 清孔时还会增加技术困难和经济成 本 。最重 要的是 泥浆性
１ 坍孔
１ １ 坍 孔 的 原 因 ． １ 存在不稳定地 层 ， ） 当地层 中砂 砾 、 卵石层过厚 ， 施工 中孔 内 水流失 ， 内水头高度不够 ， 孔 泥浆压力不足引起坍孔 。 ２ 地层 中存在 杂填 土过厚 ， 作 中不 执行 操作 规程 ， ） 操 野蛮 施 工， 快速进尺 ， 造成孔避周围不坚实 ， 从而在快 速钻进 中发生坍孔 。
１ ２ 防止坍 孔 的措 施 ．
１ 地层 中砂砾 、 ） 卵石 层过厚 ， 内水头高度 不够 ， 孔 泥浆压力不
足引起坍孔 问题 。
当受到钻机的冲击振动时造成坍孔 问题 。 护筒能隔离地表水 、 保护孔 口地面 、 稳定 孔壁 、 防止坍孔 。护 筒埋设 深度 桩孔 施 工有 重要影 响 ， 般在 黏土 中埋设 不 宜小 于 一
第３ ７卷 第 ２ ９期
２０ １１年 １ ０月
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ Ｔ Ｃ丌Ｊ ＨＩ Ｅ ＲＥ
山 西 建 筑
Ｖｏ ． Ｉ３７ Ｎｏ． ２９
Ｏｃ． ２ １ ｔ ０１
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