鉆孔樁施工常見問題匯總及處理方法.ppt

樁基工程施工技術(shù)交流 目錄 一 工程簡介二 樁基施工中常見的問題及處理措施三 溶洞處理及預防四 施工中需注意的事項 一 工程簡介 二 鉆孔灌注樁施工常見問題與處理措施 沖擊鉆孔的施工要點 鄰孔混凝土達2 5MPa后開鉆 開孔小沖程 孔深為鉆頭高加沖程后正常沖擊 中 低沖程 1 2m 中等沖程 2 3m 高沖程 3 5m 粘性土 風化層 礫砂石等 砂卵石等 基巖 漂石和密實卵石層 樁基施工流程 7 八個方面的問題 1護筒冒水 鉆孔灌注樁施工常見問題 4樁底沉渣 3成孔偏斜 2縮頸 5塌孔 溶洞 6卡管 7鋼筋籠上浮 8斷樁 鉆孔過程中 灌注過程中 樁基礎(chǔ) 橋梁的樁基礎(chǔ)根據(jù)施工方法的不同可分為 沉入樁 鉆孔樁 挖孔樁 而鉆孔樁則是橋梁樁基礎(chǔ)中比較常見的一種施工方法 而鉆孔樁的施工在施工過程中受到的因素比較多 容易產(chǎn)生斷樁等施工通病 針對本工程遇到的問題 作如下分析和防治措施 鉆孔中出現(xiàn)的質(zhì)量問題及處理措施 鉆孔灌注樁施工中常用鉆機 CZ 9型沖擊鉆機 JKL8型沖擊鉆機 護筒冒水 護筒外壁冒水 嚴重的會引起地基下沉 護筒傾伴和移位 造成鉆孔偏斜 甚至無法施工 1 造成原因 埋設(shè)護筒的周圍不密實 或護筒水位差太大 或鉆頭起落時碰撞 防治措施 在埋筒時 坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實 在護筒的適當高度開孔 使護筒內(nèi)保持1 0m 1 5m的水頭高度 鉆頭起落時 應防止碰撞護筒 發(fā)現(xiàn)護筒冒水時 應立即停止鉆孔 用粘土在四周填實加固 若護筒嚴重下沉或移位時 則應重新定位后安裝護筒 縮頸 縮頸即孔小于設(shè)計孔徑 造成原因 軟土層受地下水影響和周邊車輛振動 塑性土膨脹 造成縮孔 鉆錘磨損過甚 焊補不及時 2 防治措施 在軟塑土地層采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護壁 降低失水量 成孔時 應加大泵量 加快成孔速度 快速通過 在成孔一段時間內(nèi) 孔壁形成泥皮 則孔壁不會滲水 亦不會引起膨脹 及時焊補鉆錘 或在其外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片 在鉆進或起鉆時起到掃孔作用 如出現(xiàn)縮頸 采用上下反復掃孔的辦法 以擴大孔徑 成孔壁樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲 造成原因 1 施工現(xiàn)場不平整 不堅實 地面軟弱或軟硬不均勻 在支架上鉆孔時 支架的承載力不足 發(fā)生不均勻沉降 導致鉆桿不垂直 2 鉆機部件磨損 接頭松動 鉆桿彎曲 3 鉆頭晃動偏離軸線 擴孔較大 4 土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形 5 施工檢測控制不到位 3 成孔偏斜 成孔壁樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲 防治措施 1 先將場地夯實平整 軌道及枕木宜均勻著地 支架的承載力應滿足要求 在發(fā)生不均勻沉降時 必須隨時調(diào)整 2 鉆機就位時 應使轉(zhuǎn)盤 底座水平 使天輪的輪緣 鉆桿的卡盤和護筒的中心在同一垂直線上 并在鉆進過程中防止位移 在不均勻地層中鉆孔時 采用自重大 鉆桿剛度大的鉆機 3 成孔偏斜 成孔壁樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲 防治措施 3 進入不均勻地層 斜狀巖層或碰到孤石時 鉆速要加慢檔 另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法 4 鉆孔偏斜時 可提起鉆頭 上下反復掃鉆幾次 以便削去硬土 如糾正無效 應于孔中局部回填粘土至偏孔處0 5m以上 待沉積密實后再鉆 3 成孔偏斜 樁底沉渣量過多 對于承載樁來說 如果沉渣量過大 勢必造成樁受荷時發(fā)生大量沉降 同樣使樁的承載力失效 因此鉆孔灌注樁的沉渣量檢查是施工控制中的一項關(guān)鍵工作 造成原因 檢查不夠認真 清孔不干凈或未進行二次清孔 泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起 鋼筋籠吊放過程中 未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底 清孔后 待灌時間過長 致使泥漿沉積 4 樁底沉渣量過多 防治措施 1 加強對沉淀層的檢查力度和意識2 成孔后 鉆頭提高 或 提出 維持循環(huán)清孔時間不少于30min 采用性能較好的泥漿 控制泥漿的比重和粘度 不要用清水進行置換 3 鋼筋籠吊放時 使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致 避免碰撞孔壁 可采用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度 減少空孔時間 從而減少沉渣 下完鋼筋 4 樁底沉渣量過多 4 防治措施 籠后 檢查沉渣量 如沉渣量超過規(guī)范要求 則應利用導管進行二次清孔 直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規(guī)范要求 4 開始灌注混凝土時 導管底部至孔底的距離宜為25cm 40cm 應有足夠的混凝土儲備量 使導管一次埋入混凝土面以下1 0m以上 以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣 達到消除孔底沉渣的目的 5 塌孔 溶洞或裂隙 造成原因 1 孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散 泥漿護壁不好 護洞周圍未用粘土緊密填封以及護筒內(nèi)水位不高 鉆進速度過快 空鉆時間過長 成孔后待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷 2 當遇到小溶洞或裂縫時 可能發(fā)生孔內(nèi)泥漿均勻緩慢下降的現(xiàn)象 3 地下水流量大 護壁及鋼護筒不起作用 造成塌孔 鉆進過程中 如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中不斷出現(xiàn)氣泡 或泥漿突然漏失 則表示有孔壁坍陷 溶洞或裂隙的跡象 5 塌孔 溶洞或裂隙 防治措施 1 在松散易坍的土層中 適當埋深護筒 用粘土密實填封護筒四周 使用優(yōu)質(zhì)的泥漿 提高泥漿的比重和粘度 保持護筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位 搬運和吊裝鋼筋籠時 應防止變形 安放要對準孔位 避免碰撞孔壁 鋼筋籠接長時要加快焊接時間 在保證施工質(zhì)量的情況下 盡量縮短灌注時間 2 當遇到小溶洞或裂隙且發(fā)生孔內(nèi)泥漿均勻緩慢下降的現(xiàn)象的時候 可采用在泥漿中加適量水泥 增大泥漿比重及其護壁效果 當遇到 5 塌孔 溶洞或裂隙 防治措施 大溶洞時 孔內(nèi)泥漿急劇下降的情況 可采用粘土或碎石回填后重新鉆孔 方案或措施后面詳細說明 3 當遇到地下水流量大 護壁及下鋼護筒均不起作用時 可采用在本樁附近降水的方法 降低孔內(nèi)地下水位 甚至砼澆注完畢 4 利用回漿泵 5 塌孔 溶洞或裂隙 5 塌孔 溶洞或裂隙 砂石泵 灌注水下混凝土時的常見問題及處理措施 6 卡管 水中灌注混凝土過程中 無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象 造成原因 初灌時 隔水栓堵管 混凝土和易性 流動性造成離析 混凝土中粗骨料粒徑過大 各種機械故障引起混凝土澆筑不連續(xù) 在導管中停留時間過長而卡管 澆筑中罐車后料斗存料時間過長 混凝土初凝等 防治措施 1 使用的隔水栓直徑應與導管內(nèi)徑相配 同時具有良好的隔水性能 保證順利排出 或采用 6 卡管 防治措施 隔水蓋板或插板蓋住導管頂部 封底時拉起蓋板或抽時插板即可 安全 方便 2 在混凝土灌注時 應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制 水下混凝土必須具備良好的和易性 配合比應實驗室確定 坍落度宜為18cm 22cm 粗骨料的最大粒徑不得大于導管直徑和鋼筋籠主 水中灌注混凝土過程中 無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象 6 卡管 防治措施 主筋最小凈距的1 4 為改善混凝土的和易性和緩凝 水下混凝土宜摻緩凝外加劑等 3 應確保導管連接部位的密封性 導管使用前應試拼裝 試壓 試水壓力為0 6Mpa 1 0Mpa 計算確定 以避免導管進水 水中灌注混凝土過程中 無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象 6 卡管 防治措施 4 在混凝土澆筑過程中 混凝土應緩緩倒入漏斗的導管 避免在導管內(nèi)形成高壓氣塞 5 在施工過程中 應時刻監(jiān)控機械設(shè)備 確保機械運轉(zhuǎn)正常 避免機械事故的發(fā)生 水中灌注混凝土過程中 無法繼續(xù)進行的現(xiàn)象 7 鋼筋籠上浮 鋼筋籠在混凝土灌注過程中上浮 造成原因 1 當混凝土灌注至鋼筋籠下 若此時提升導管 導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時 由于澆注的混凝土自導管流出后沖擊力較大 推動了鋼筋籠上浮 2 由于混凝土灌注過程鋼筋籠且導管埋深較大時 其上層混凝土因澆注時間較長 已接近初凝表面形成硬殼 混凝土與鋼筋籠有一定握裹力 如果此時導管底部未及時提到鋼筋籠底部以上 混凝土在導管流出后將以一定的速度向上頂升 同時也帶動鋼筋籠上移 7 鋼筋籠上浮 鋼筋籠在混凝土灌注過程中上浮 防治措施 1 加快混凝土灌注速度 縮短灌注時間 或摻外加劑 防止混凝土頂層進行鋼筋籠時流動性變小 當混凝土上升到接近鋼筋籠下端時 控制導管埋深在2 0m 規(guī)范底線即可 應放慢澆筑速度 減小混凝土面上升的動能作用 以免鋼筋籠頂被托而上浮 灌注混凝土過程中 應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深 當混凝土埋過鋼筋籠底端2m 3m時 應及時將導管提至鋼筋籠底端以上 導管在混凝土面的埋置深度一般 7 鋼筋籠上浮 鋼筋籠在混凝土灌注過程中上浮 防治措施 宜保持在2m 6m 6m和 1m 嚴禁把導管提出混凝土面 2 當發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時 應立即停止?jié)沧?并準確計算導管埋深和已澆混凝土標高 提升導管后再進行澆注 上浮現(xiàn)象即可消除 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 造成原因 1 封底時 由于導管底端距孔底過遠 混凝土被泥漿稀釋 使水灰比增大 造成混凝土不凝固 形成混凝土樁體與基巖之間被不凝固的混凝土填充 2 泥漿過稠 增加了澆注混凝土的阻力 如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊 導致在施工中經(jīng)常發(fā)生導管堵塞 流動不暢等現(xiàn)象 有時甚至灌滿導管還是不行 最后只好提取導管上下振擊 由于導管內(nèi)儲存大量混凝土 一旦流出其勢甚猛 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 造成原因 在混凝土流出導管后 即沖破泥漿最薄弱處急速返上 并將泥漿夾裹于樁內(nèi) 造成夾泥層 3 灌注混凝土過程中 因?qū)Ч苈┧驅(qū)Ч芴崧┒蜗鲁烈彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因 導管提漏有兩種原因 1 當導管堵塞時 一般采用上下振擊法 使混凝土強行流出 但如此時導管埋深很少 極易提漏 2 因泥漿過稠 如果估算或測混凝土面難 在測量導管埋深時 對混凝土澆注高度判斷錯誤 而在卸管時多提 使導管 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 造成原因 提離混凝土面 也就產(chǎn)生提漏 引起斷樁 4 灌注時間過長 而上部混凝土已接近初凝 形成硬殼 而且隨時間增長 泥漿中殘渣將不斷沉淀 從而加厚了積聚在混凝土表面的沉淀物 造成混凝土灌注極為困難 造成堵管與導管拔不上來 引發(fā)斷樁事故 5 導管埋得太深 拔出時底部已接近初凝 導管拔上后混凝土不能及時沖填 造成泥漿填入 6 澆注混凝土時 沒有從導管內(nèi)灌入 而采用 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 造成原因 從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土 產(chǎn)生混凝土離析造成凝固后不密實堅硬 個別孔段出現(xiàn)疏松 空洞的現(xiàn)象 防治措施 1 成孔后 必須認真清孔 防止孔壁坍塌 清孔時間應根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定 清孔后要及時灌注混凝土 避免孔底沉渣超過規(guī)范規(guī)定 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 防治措施 2 灌注混凝土前認真進行計算 準確算出全孔及首次混凝土灌注量 3 盡可能提高混凝土澆注速度 開始澆混凝土時盡量積累大量混凝土 產(chǎn)生極大的沖擊力可以克服泥漿阻力 快速連續(xù)澆注 使混凝土和泥漿一直保持流動狀態(tài) 可防導管堵塞 4 混凝土澆注過程中 應隨時控制混凝土 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 防治措施 面的標高和導管的埋深 提升導管要準確可靠 并嚴格遵守操作規(guī)程 5 嚴格確定混凝土的配合比 混凝土應有良好的和易性和流動性 坍落度損失應滿足灌注要求 6 在地下水活動較大的地段 事先要用套管或水泥進行處理 止水成功后方可灌注混凝土 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 防治措施 7 灌注混凝土應從導管內(nèi)灌入 要求灌注過程連續(xù) 快速 準備灌注的混凝土要足量 在灌注混凝土過程中應避免停電 停水 必要時應有備用攪拌機 發(fā)電機等應急設(shè)施 8 導管的拆卸長度應根據(jù)導管內(nèi)外混凝土的上升高度而定 切勿起拔過多 9 對導管的要求 1 導管應有足夠的 8 斷樁 混凝土凝固后不連續(xù) 中間被泥漿等疏松體及泥土填充形成間斷樁 防治措施 抗拉強度 能承受其自重和盛滿混凝土的重量 2 各節(jié)的安裝接頭的對接位置 要預先試拼并作好標記 安插導管時須按試拼時的狀態(tài)對號安裝 所有的法蘭盤接頭均須墊入5mm 7mm厚的橡膠墊圈 安放時須清除黏貼的砼 并用鋼絲刷子進行清理 抹黃油安裝橡膠圈后 對正放平 打緊嚴防漏水 三 溶洞處理及預防 樁基溶洞處理 小型溶洞 對巖溶裂隙及小型尺寸定義為0 5m以下 工藝上要求通常進尺一段深度時必須回填一定量粘土 在沖錘沖擊作用下擠入裂隙堵塞樁孔周邊溶蝕裂隙 同時可以保持泥漿密度 裂隙對鉆孔樁施工造成的主要危害是漏漿 主要處理措施為 A 改進護筒埋置方法 如加大護筒入土深度 B 入巖前 準備充足的水源和1 2臺水泵 同時準備足夠的粘土 片石 C 密切注意護筒內(nèi)泥漿面的變化情況 當泥漿面迅速下降時 證明在漏漿 首先要趕快補水 然后將粘土和片石按大約1 1的比例往下投2 3m 再重新開鉆 當再次漏漿時 仍按上述方法處理 即可逐步解決裂隙漏漿的問題 樁基溶洞處理 一般溶洞 一般溶洞是指洞高一般小于4m 連通性較差的溶洞 一般溶洞施工以做好預防為主 鉆孔前在附近儲備大量粘土 片石及一定數(shù)量的袋裝水泥 鉆孔施工過程中 要求配備水泵和充足的水源 保證一旦漏漿 可以立即進行補水補漿 對于空溶洞或半充填的溶洞 特別是超前鉆顯示漏漿的溶洞 在擊穿洞頂之前 采用小沖程 逐漸將洞頂擊穿 防止卡鉆 要專人密切注意樁機地盤水平 巖樣和護筒內(nèi)泥漿面的變化一旦發(fā)現(xiàn)泥漿面下降 孔內(nèi)水位變化較大 泥漿稠度 顏色發(fā)生變化或鉆進速度明顯加快又無偏孔現(xiàn)象時 表明已穿越溶洞頂進入溶洞 應根據(jù)溶洞的大小和洞內(nèi)的填充物采取不同的技術(shù)措施 首先應迅速用大功率泥漿泵補漿補水 同時及時提鉆 防止埋鉆 然后用鏟車及時將準備好的片石 粘土按適當?shù)谋壤龗伻?必要時投以袋裝水泥 仍采用小沖程輕砸 用樁錘擊碎后讓黏土和片石充分擠入溶洞內(nèi)壁發(fā)揮護壁作用 直至孔中的泥漿停止下降 并慢慢上升 此后可用沖錘進行適當擠壓 直至把樁基周圍的溶洞都填滿或堵死為止 只有當泥漿漏失現(xiàn)象全部消失后才轉(zhuǎn)入正常鉆進 如此反復使鉆孔順利穿越溶洞 擊穿溶洞頂板后 要用沖錘將溶洞頂板處的樁孔修理圓滑 以防卡鉆 內(nèi)護筒及鋼筋籠 樁基溶洞處理 小型溶洞 A 回填封堵漏漿B 鋼護筒跟進法C 灌注砼護壁二次成孔鉆進法 四 本工程施工中需注意的事項 A 對進場的砂石材料 安排專人進行管理 每次 每車均應查看是否含有泥塊及石塊 首先保證眼觀過關(guān) 對料場的材料隨時進行查看 是否有編織袋 磚頭 砼塊等雜物混雜在其中 B 嚴格控制砂 含水量的大小對砼影響較大 的鏟料順序 保證每次上料的含水量應均勻 盡量 C 根據(jù)天氣的狀況 溫度較低時應增加砼的攪拌時間 D 嚴格控減水劑的進料 保管 儲存 用量 過期堅決不能進行使用 1 原材料 拌合站 罐車 E 加強對砼罐車的管理 尤其注意沖洗罐車的水是否排盡 砼灌入前罐體內(nèi)是否干燥 應定期對罐車內(nèi)的殘留砼進行清理 F 加強對不合格砼的管理 嚴禁私自加水 減水劑等調(diào)節(jié)砼的坍落度 如調(diào)節(jié)須在試驗人員的監(jiān)控下進行 G 對砼罐車后的下料槽進行檢修 保證使用方便 樁基灌注過程中隨時清理下料槽上的砼 尤其灌注后須清理干凈 砼不在下料槽上凝固 每次沖洗罐車剩余的砼安排專門場地進行排放 嚴禁往便道隨意排放 1 原材料 拌合站 罐車 H 安排試驗人員加大對砼坍落度的自檢力度 跟蹤進行檢測 I 確定樁基砼灌注砼罐車的使用順序 J 砼拌合站使用完畢 清洗后安排人員打開砼攪拌罐查看是否清洗干凈 1 原材料 拌合站 罐車 A 嚴格控制樁基施工前的測量放樣管理工作 定期或不定期的對控制點進行復測 尤其注意臨時點的使用 每次使用均應進行閉合 B 對放樣后的樁基施工控制點加強現(xiàn)場的管理 尤其注意樁基四周引出的恢復控制點的保護 C 本橋0 2號及10 21號樁基均在填筑的平臺進行施工 平臺沉降量較大 對所有正在施工的鉆機安排人員定期或不定期的進行測量 監(jiān)控 確保不移位 D 做好現(xiàn)場測量用的測繩的標定及管理工作 樁基驗收時攜帶大鋼尺隨時進行校核 2 測量 E 樁基灌注過程中的孔深測量須準確 每次拆卸導管均應進行孔深的測量 并與砼的灌注方量相互進行驗證 D 導管安放完畢后 用鋼絲繩吊著 沉入樁底 驗證是否滿足25 40CM的要求 避免因計算錯誤引起不必要的質(zhì)量問題 F 每次測量孔深均應測量到導管口 用導管總長度減去量測的孔深數(shù)據(jù)進行計算拆卸導管的節(jié)數(shù) G 嚴控樁基鋼筋籠吊裝用的鋼筋長度 每個鋼筋籠均應有人進行復核 最后砼面的測量須慎重 確保滿足超灌50 100cm的要求 一般按80cm控制 必要時須超灌1m以上 2 測量 鉆孔 嚴格控制鉆孔用的泥漿指標 對沖擊鉆易塌地層相對密度一般控制在1 2 1 45 規(guī)范 必要時須增大 不是越大越好 盡量減少因泥漿比重過大引起的鉆機動能損失 抽渣須及時 泥漿池 沉淀池須分開設(shè)置 泥漿出孔后應先通過篩網(wǎng)過濾出大塊鉆渣 其粘土含砂率小于2 鉆機停止作業(yè)時間較長也要保證泥漿循環(huán) 防止陳放時間較長影響塌孔 本橋采用海水造漿工藝 嚴格控制各種材料摻量比例 確保成孔驗收時指標合格 3 樁基施工 清孔 達到設(shè)計孔深后 采用泥漿泵 掏渣工具進行清孔 避免延時過長 不得用加大孔深的方法來代替清孔 現(xiàn)用氣舉反循環(huán) 在清孔排渣前保持孔內(nèi)水頭高出施工水位或地下水位以上1 5 2 0m 防止鉆孔的任何坍塌 清孔應分兩次進行 第一次清孔在鉆孔深度達到設(shè)計深度后進行 第二次清孔應在鋼筋籠及導管下放完畢 水下砼開灌之前進行 3 樁基施工 清孔后 孔底提取的泥漿比重為1 03 1 10 泥漿粘度17 20Pa s 在灌注水下混凝土前 孔底沉淀厚度在圖紙未標注時摩擦樁不大于10cm 本橋主橋樁基沉渣厚度不大于5cm 引橋樁基沉渣厚度不大于10cm 盡量縮短清孔至灌注水下混凝土的時間間隔 保證在澆筑砼前孔內(nèi)質(zhì)量滿足規(guī)范及圖紙要求 適當控制清孔的時間 不宜過急 3 樁基施工 泥漿指標檢測儀器 比重及砂率檢驗 下發(fā)鋼筋籠 鋼筋骨架的保護層 采用在鋼筋籠四周沿箍筋間隔穿掛圓盤形混凝土定位滑塊 定位滑塊強度要求比樁基砼強度大一級 每隔2m設(shè)一道 每一道對稱布置四個 在安裝鋼筋籠前應全部安裝好 禁止邊下鋼筋籠邊安裝 鋼筋籠運輸不得