混凝土桥梁桩基施工常见问题及预防措施[详细]

混凝土桥梁桩基施工常见问题及预防措施常见问题:塌孔、钻孔偏斜、缩孔、扩孔、卡钻、导管进水、堵管、埋管、灌注过程中塌孔、钢筋笼上浮、断桩等,下面就以上问题进行原因分析及预防措施一一讲解.

一、断桩原因

断桩是指钻孔灌注桩在灌注混凝土的过程中,泥浆或砂砾进入水泥混凝土,把灌注的混凝土隔开并形成上下两段,造成混凝土变质或截面积受损,从而使桩不能满足受力要求.常见的断桩原因大致可分为以下几种情况:

(1)由于混凝土坍落度过小,或由于石料粒径过大、导管直径较小,在灌注过程中堵塞导管,且在混凝土初凝前无法疏通好,不得不提起导管,形成断桩.(2)由于运输或等待时间过长等原因使混凝土发生离析,又没有进行二次搅拌,灌注时大量骨料卡在导管内,不得不提出导管进行清理,引起断桩.(3)由于水泥结块或者在冬季施工时因集料含水量较大而冻结成块,搅拌时没有将结块打开,结块卡在导管内,而在混凝土初凝前不能疏通好,造成断桩.(4)混凝土灌注过程中发生坍孔,无法清理,或使用吸泥机清理不彻底,使灌注中断造成断桩.(5)由于检测和计算错误,导管长度不够使底口与孔底距离过大,首批灌注的混凝土不能埋住导管底部,从而形成断桩.(6)在提拔导管时,盲目提拔,将导管提拔过量,使导管底口拔出混凝土面,或使导管口处于泥浆层,形成断桩.(7)在提拔导管时,钢筋笼卡住导管,在混凝土初凝前无法提起,造成混凝土灌注中断,形成断桩.(8)导管接口渗漏,使泥浆进

入导管,在混凝土内形成夹层,造成断桩.(9)处理堵管时,将导管提升到最小埋置深度,猛提猛插导管,使导管内混凝土连续下落与表面的浮浆、泥土相结合,形成夹泥缩孔.(10)导管埋置深度过深,无法提起导管或将导管拔断,造成断桩.(11)由于其他意外原因(如机械故障、停电、材料供应不足等)造成混凝土不能连续灌注,中断时间超过混凝土初凝时间,致使导管无法提起,形成断桩.

由此可见,钻孔灌注桩的施工受多方面因素的影响,灌注前应从各方面做好充分的准备,尽可能避免意外情况发生.

1、钻孔过程中常见问题原因分析及处理

1.1塌孔

1.1.1塌孔的原因分析

塌孔是一种最常见的事故,在钻孔过程中或在成孔后都有可能发生,究其原因如下.(1)泥浆稠度小,护壁效果差,出现漏水;或护筒埋置较浅,周围封堵不密实而出现漏水;或护筒底部土层厚度不足,护筒底部出现漏水,造成泥浆水头高度不足,对孔壁压力小.(2)泥浆相对密度过小,水头对孔壁的压力较小.(3)在松软的砂层中进尺过快,泥浆护壁形成较慢,孔壁渗水.(4)钻进时中途停钻时间较长,孔内水头未能保持在孔外水位或地下水位线以上 2.0米,降低了水头对孔壁的压力.(5)提升钻头或掉放钢筋笼时碰撞孔壁.(6)钻孔附近有大型设备或车辆振动.(7)孔内水流失造成水头高度不够.(8)清孔后未能及时灌注混凝土,放置时间过长.

1.1.2塌孔的预防措施

(1)根据设计部门提供的地质勘探资料,对于不同的地质情况,选用适宜的泥浆比重,泥浆粘度和不同的钻进速度.如在砂层中,应选用较好的造浆材料,加大泥浆稠度提高泥浆粘度以加强护壁,并适当降低进尺速度.(2)在陆地上埋置护筒时,底部应夯填密实,护筒周围也要回填密实.(3)水中振动沉入护筒时,根据地质资料,将护筒穿过淤泥及透水层,护筒衔接严密不漏水.(4)由于汛期或潮汐水位变化大时,采取升高护筒,增加水头保证水头压力相对稳定.(5)钻孔无特殊原因应尽量连续作业.(6)提升钻头或掉放钢筋笼尽量保持垂直,不要碰撞孔壁.(7)钻孔时尽量避免大型设备作业或车辆通过.(8)灌注工作不具备时暂时不要清孔,降低泥浆比重.

1.1.3塌孔的处理

(1)如为轻微塌孔,立即采取增大泥浆比重,提高泥浆水头,增大水头压力.(2)塌孔不深时,可改用深埋护筒,护筒周围夯实,重新开钻.(3)若发生严重塌孔,应马上用片石或砂类土回填,或用掺入不小于5%水泥砂浆的粘土回填,必要时将钻机移开,避免钻机被埋入孔内,待回填稳定后重钻.

1.2.钻孔偏斜

1.2.1钻孔偏斜原因分析

(1)钻机未处于水平位置,或场地未平整及压实,钻机发生不均匀沉降.(2)水上钻孔平台不稳固,或未处于水平状态.(3)土层软硬不均,或遇到孤石,致使锤头或钻头受力不均.(5)若为回旋钻,钻杆弯曲,接头松动,致使钻头晃动范围较大.(6)在原有建筑物位置钻孔,遇到障

碍物,把锤头挤向一侧.

1.2.2钻孔偏斜预防措施

(1)钻机就位前,对施工场地进行整平和压实,必要时垫枕木并把钻机调整到水平状态.水上钻孔平台在钻机就位前严格检查验收,确保平台牢固、水平、机架稳固.在钻进过程中,应经常检查调整使钻机保持处于水平状态.(2)保证钻机顶部滑轮槽、钻杆卡盘和桩位中心在同一条垂线上,并在钻进过程中经常检查钻机移位或摆动情况,随时予以调整.(3)经常检查钻杆,对弯曲的钻杆要及时调整或废弃.(4)在原旧建筑物位置钻孔时,提前做好探测,如发现障碍物,改用冲击钻.(5)在软硬不均土层钻进时,冲程放小,慢速钻进,必要时回填片石粘土重新钻进.(6)突然遇到变硬地层,控制进尺,低速钻进,钻进过程中应减压钻进,避免出现斜孔、弯孔和扩孔,甚至扭断钻杆现象. 1.2.3 钻孔偏斜处理措施

(1)当遇到孤石或障碍物时改用冲击钻冲击成孔.(2)当钻孔偏斜超过规范要求时,应回填粘土或片石,重新钻孔.

1.3缩孔

1.3.1缩孔原因分析

(1)地质构造中有软弱层,在土的压力下,向孔内挤压形成缩孔.(2)地层中有塑性土层,遇水膨胀形成缩孔.(3)钻锤磨损,补焊不及时,钻出的孔径往往比设计桩径小.

1.3.2缩孔预防措施

(1)根据设计部门的钻探资料,若有软弱层或塑性土时,注意要经常

扫孔.(2)当锤头磨损严重时,要及时补焊,再进行扫孔治设计孔径.

1.3.3缩孔处理

出现缩孔后,用钻头反复扫孔,直到满足设计桩径为止.

1.4 扩孔

1.4.1扩孔原因

(1)遇到极软淤泥质或粉细砂土层,造成孔壁塌落而扩孔.(2)在钻进过程中钻锤摆动过大而造成.

1.4.2扩孔预防措施

(1)钻孔过程中平稳进尺,防止钻锤晃动过大.(2)经常检查钻杆,及时更换不合格钻杆.(3)采取减压钻进.

1.4.3扩孔处理措施

(1)遇到极软淤泥质或粉细砂土层造成孔壁塌落而扩孔时,应加大泥浆比重到1.3～1.4.(2) 扩孔严重时,在孔内填入粘土,待沉淀密实后重钻.

1.5 卡钻

1.5.1卡钻原因分析

(1)孔内出现梅花孔、探头石或缩孔.(2)下钻太猛,或钢丝绳松绳太长,使钻锤倾倒卡在孔壁上.(3)塌孔时落下的石块或落下较大的工具将钻锤卡住.(4)当出现缩孔后,补焊后的钻锤尺寸加大,冲击太猛,钻锤被吸住.(5)使用冲击钻在粘土层中进行钻孔时,冲程过大,或泥浆太稠,冲锤被吸住.

1.5.2钻锤被卡预防措施