鉆孔灌注樁常見工程事故預(yù)防措施

1、解決方案示范文本 | Excellent Model Text 資料編碼：CYKJ-FW-770編號(hào)：_鉆孔灌注樁常見工程事故預(yù)防措施審核：_時(shí)間：_單位：_鉆孔灌注樁常見工程事故預(yù)防措施用戶指南：該解決方案資料適用于為完成某項(xiàng)目而進(jìn)行的活動(dòng)或努力工作過程的方案制定，通過完善工作思路，在正常運(yùn)行中起到指導(dǎo)作用，包括確定問題目標(biāo)和影響范圍、分析問題并提出解決方案和建議、成本計(jì)劃和可行性分析、實(shí)施和跟進(jìn)。可通過修改使用，也可以直接沿用本模板進(jìn)行快速編輯。1 前言鉆孔灌注樁具有低噪音、小震動(dòng)、無擠土，對(duì)周圍環(huán)境及鄰近建筑物影響小，能穿越各種復(fù)雜地層和形成較大的單樁承載力，適應(yīng)各種地質(zhì)條件和不同規(guī)模建

2、筑物等優(yōu)點(diǎn)，在橋梁、房屋、水工建筑物等工程中得到廣泛應(yīng)用，已成為一種重要的樁型。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，鉆孔灌注樁的樁長(zhǎng)和樁徑不斷加大，單樁承載力也越來越高，同時(shí)，也使單柱單樁的設(shè)計(jì)成為可能。對(duì)于長(zhǎng)樁、大樁，其施工難度大，易發(fā)生質(zhì)量事故。而單柱單樁的設(shè)計(jì)，對(duì)樁的質(zhì)量要求高，發(fā)生質(zhì)量事故后，加固處理難度大，且費(fèi)用較高。因此，有必要對(duì)鉆孔灌注樁的常見質(zhì)量事故加以分析，找出質(zhì)量事故發(fā)生的原因，研究相應(yīng)對(duì)策，盡可能防止質(zhì)量事故發(fā)生。2 地質(zhì)勘探資料和設(shè)計(jì)文件存在的問題地質(zhì)勘探主要存在勘探孔間距太大、孔深太淺、土工試驗(yàn)數(shù)量不足、土工取樣和土工試驗(yàn)不規(guī)范、樁周摩阻力和樁端阻力不準(zhǔn)等問題。設(shè)計(jì)文件主要存在對(duì)

3、地質(zhì)勘探資料沒有認(rèn)真消化、樁型選擇不當(dāng)、峻工地面標(biāo)高不清等問題。因此，在樁基礎(chǔ)開始施工前，應(yīng)針對(duì)這些問題對(duì)地質(zhì)勘探資料和設(shè)計(jì)文件進(jìn)行認(rèn)真審查。另外，對(duì)樁基礎(chǔ)持力層厚度變化較大的場(chǎng)地，應(yīng)適當(dāng)加密地質(zhì)勘探孔，必要時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充勘探，防止樁端落在較薄的持力層上而發(fā)生樁端沖切破壞。場(chǎng)地有較厚的回填層和軟土層時(shí)，設(shè)計(jì)者應(yīng)認(rèn)真校核樁基是否存在負(fù)摩擦現(xiàn)象。3 孔口高程及鉆孔深度的誤差3.1 孔口高程的誤差孔口高程的誤差主要有兩方面，一是由于地質(zhì)勘探完成后場(chǎng)地再次回填，計(jì)算孔口高程時(shí)疏忽引起的誤差。二是由于施工場(chǎng)地在施工過程中廢渣的堆積，地面不斷升高，孔口高程發(fā)生變化造成的誤差。其對(duì)策是認(rèn)真校核原始水準(zhǔn)點(diǎn)和各孔口

4、的絕對(duì)高程，每根樁開孔前復(fù)測(cè)一次樁位孔口高程。3.2 鉆孔深度的誤差有些工程在場(chǎng)地回填平整前就進(jìn)行工程地質(zhì)勘探，地面高程較低，當(dāng)工程地質(zhì)勘探采用相對(duì)高程時(shí)，施工應(yīng)把高程換算一致，避免出現(xiàn)鉆孔深度的誤差。另外，孔深測(cè)量應(yīng)采用丈量鉆桿的方法，取鉆頭的2/3長(zhǎng)度處作為孔底終孔界面，不宜采用測(cè)繩測(cè)定孔深。鉆孔的終孔標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)以樁端進(jìn)入持力層深度為準(zhǔn)，不宜以固定孔深的方式終孔。因此，鉆孔到達(dá)樁端持力層后應(yīng)及時(shí)取樣鑒定，確定鉆孔是否進(jìn)入樁端持力層。4 孔徑誤差孔徑誤差主要是由于工人疏忽用錯(cuò)其他規(guī)格的鉆頭，或因鉆頭陳舊，磨損后直徑偏小所致。對(duì)于樁徑8001200mm的樁，鉆頭直徑比設(shè)計(jì)樁徑小3050mm是合理的

5、。每根樁開孔時(shí)，合同雙方的技術(shù)人員應(yīng)驗(yàn)證鉆頭規(guī)格，實(shí)行簽證手續(xù)。5 鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求造成鉆孔垂直度不符合規(guī)范要求的主要原因如下：（1）、場(chǎng)地平整度和密實(shí)度差，鉆機(jī)安裝不平整或鉆進(jìn)過程發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致鉆孔偏斜。（2）、鉆桿彎曲、鉆桿接頭間隙太大，造成鉆孔偏斜。（3）、鉆頭翼板磨損不一，鉆頭受力不均，造成鉆頭偏離方向。（4）、鉆進(jìn)遇軟硬土層交界面或傾斜巖面時(shí)，鉆壓過高使鉆頭受力不均，造成鉆頭偏離方向?？刂沏@孔垂直度的主要技術(shù)措施為：（1）、壓實(shí)、平整施工場(chǎng)地。（2）、安裝鉆機(jī)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格檢查鉆進(jìn)的平整度和主動(dòng)鉆桿的垂直度，鉆進(jìn)過程應(yīng)定時(shí)檢查主動(dòng)鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)立即調(diào)整。（3）、定期

6、檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接頭，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)維修或更換。（4）、在軟硬土層交界面或傾斜巖面處鉆進(jìn)，應(yīng)低速低鉆壓鉆進(jìn)。發(fā)現(xiàn)鉆孔偏斜，應(yīng)及時(shí)回填粘土，沖平后再低速低鉆壓鉆進(jìn)。（5）、在復(fù)雜地層鉆進(jìn)，必要時(shí)在鉆桿上加設(shè)扶整器。6 鉆孔塌孔與縮徑鉆（沖）孔灌注樁的塌孔與縮徑從表面上看是兩個(gè)相反面，實(shí)際上產(chǎn)生的原因卻基本相同。主要是地層復(fù)雜、鉆進(jìn)進(jìn)尺過快、護(hù)壁泥漿性能差、成孔后放置時(shí)間過長(zhǎng)沒有灌注砼等原因所造成。鉆（沖）孔灌注樁穿過較厚的砂層、礫石層時(shí)，成孔速度應(yīng)控制在2米/小時(shí)以內(nèi)，泥漿性能主要控制其密度為1.31.4g/cm3、粘度為2030s、含砂率6，若孔內(nèi)自然造漿不能滿足以上要求時(shí)，可采用加粘土粉、

7、燒堿、木質(zhì)素的方法，改善泥漿的性能，通過對(duì)泥漿的除砂處理，可控制泥漿的密度和含砂率。沒有特殊原因，鋼筋籠安裝后應(yīng)立即灌注砼。7 樁端持力層判別錯(cuò)誤持力層判別是鉆孔樁成敗的關(guān)鍵，現(xiàn)場(chǎng)施工必須給予足夠的重視。對(duì)于非巖石類持力層，判斷比較容易，可根據(jù)地質(zhì)資料的深度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)取樣進(jìn)行綜合判定。對(duì)于樁端持力層為強(qiáng)風(fēng)化巖或中風(fēng)化巖的樁，判定巖層界面難度較大，可采用以地質(zhì)資料的深度為基礎(chǔ)，結(jié)合鉆機(jī)的受力、主動(dòng)鉆桿的抖動(dòng)情況和孔口撈樣進(jìn)行綜合判定，必要時(shí)進(jìn)行原位取芯驗(yàn)證。8 孔底沉渣過厚或開灌前孔內(nèi)泥漿含砂量過大孔底沉渣過厚除清孔泥漿質(zhì)量差，清孔無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求外，還有測(cè)量方法不當(dāng)造成誤判。要準(zhǔn)確測(cè)量孔底沉渣

8、厚度，首先需準(zhǔn)確測(cè)量樁的終孔深度，樁的終孔深度應(yīng)采用丈量鉆桿長(zhǎng)度的方法測(cè)定，取孔內(nèi)鉆桿長(zhǎng)度鉆頭長(zhǎng)度，鉆頭長(zhǎng)度取至鉆尖的2/3處。在含粗砂、礫砂和卵石的地層鉆孔，有條件時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用泵吸反循環(huán)清孔。當(dāng)采用正循環(huán)清孔時(shí)，前階段應(yīng)采用高粘度濃漿清孔，并加大泥漿泵的流量，使砂石粒能順利地浮出孔口?？椎壮猎穸确显O(shè)計(jì)要求后，應(yīng)把孔內(nèi)泥漿密度降至1.11.2g/cm3。清孔整個(gè)過程應(yīng)專人負(fù)責(zé)孔口撈渣和測(cè)量孔底沉渣厚度，及時(shí)對(duì)孔內(nèi)泥漿含砂率和孔底沉渣厚度的變化進(jìn)行分析，若出現(xiàn)清孔前期孔口泥漿含砂量過低，撈不到粗砂粒，或后期把孔內(nèi)泥漿密度降低后，孔底沉渣厚度增大較多。則說明前期清孔時(shí)泥漿的粘度和稠度偏小，砂粒

9、懸浮在孔內(nèi)泥漿里，沒有真正達(dá)到清孔的目的，施工時(shí)應(yīng)特別注意這種情況。9 水下砼灌注和樁身砼質(zhì)量問題砼配制質(zhì)量關(guān)系到砼灌注過程是否順利和樁身砼質(zhì)量?jī)纱蠓矫妫凶銐虻睦碛梢笪覀儗?duì)它高度重視。要配制出高質(zhì)量的砼，首先要設(shè)計(jì)好配合比和做好現(xiàn)場(chǎng)試配工作，采用高標(biāo)號(hào)水泥時(shí)，應(yīng)注意砼的初凝和終凝時(shí)間與單樁灌注時(shí)間的關(guān)系，必要時(shí)添加砼緩凝劑。施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)嚴(yán)格控制好配合比（特別是水灰比）和攪拌時(shí)間。掌握好砼的和易性及砼的坍落度，防止砼在灌注過程發(fā)生離析和堵管。9.1 初灌時(shí)埋管深度達(dá)不到規(guī)范值我國(guó)JGJ 94-94規(guī)范規(guī)定，灌注導(dǎo)管底端至孔底的距離應(yīng)為300500mm，初灌時(shí)導(dǎo)管埋深應(yīng)800mm。在計(jì)算砼的初灌

10、量時(shí)，個(gè)別施工單位只計(jì)算了1.3m樁長(zhǎng)所需的砼量，漏算導(dǎo)管內(nèi)積存的砼量，初灌量不足造成埋管深度達(dá)不到規(guī)范值。另一方面，施工單位準(zhǔn)備的導(dǎo)管長(zhǎng)度規(guī)格太少，安裝導(dǎo)管時(shí)配管困難，有時(shí)導(dǎo)管低至孔底的距離偏大，而導(dǎo)管安裝人員沒有及時(shí)把實(shí)際距離通知砼灌注班，形成初灌量不足導(dǎo)致埋管深度達(dá)不到規(guī)范值。初灌砼量V應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑、導(dǎo)管管徑、導(dǎo)管安裝長(zhǎng)度、孔內(nèi)泥漿密度進(jìn)行計(jì)算，且VV0+V1。V0為1.3m樁長(zhǎng)的砼量，V01.21.3D2/4（單位：m3）；1.2樁的理論充盈系數(shù)；D設(shè)計(jì)樁徑（m）。V1為初灌時(shí)導(dǎo)管內(nèi)積存的砼量，V1(hd2/4)（0.55d）/2.4 (單位：m3)；h導(dǎo)管安裝長(zhǎng)度（m）；d導(dǎo)管直徑

11、（m）；孔內(nèi)泥漿密度（t /m3）; 0.55導(dǎo)管內(nèi)壁的摩阻力系數(shù)；2.4砼的密度（t /m3）。9.2 灌注砼時(shí)堵管灌注砼時(shí)發(fā)生堵管主要由灌注導(dǎo)管破漏、灌注導(dǎo)管底距孔底深度太小、完成二次清孔后灌注砼的準(zhǔn)備時(shí)間太長(zhǎng)、隔水栓不規(guī)范、砼配制質(zhì)量差、灌注過程灌注導(dǎo)管埋深過大等原因引起。灌注導(dǎo)管在安裝前應(yīng)有專人負(fù)責(zé)檢查，可采用肉眼觀察和敲打聽聲相結(jié)合的方法進(jìn)行檢查，檢查項(xiàng)目主要有灌注導(dǎo)管是否存在小孔洞和裂縫、灌注導(dǎo)管的接頭是否密封、灌注導(dǎo)管的厚度是否合格。必要時(shí)采用試拼裝壓水的方法檢查導(dǎo)管是否破漏。灌注導(dǎo)管底部至孔底的距離應(yīng)為300500mm，在灌漿設(shè)備的初灌量足夠的條件下，應(yīng)盡可能取大值。隔水栓應(yīng)認(rèn)

12、真細(xì)致制作，其直徑和園度應(yīng)符合使用要求，其長(zhǎng)度應(yīng)200mm。完成第二次清孔后，應(yīng)立即開始灌注砼，若因故推遲灌注砼，應(yīng)重新進(jìn)行清孔。否則，可能造成孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒下沉而使孔底沉渣過厚，并導(dǎo)致隔水栓無法排出導(dǎo)管外而發(fā)生堵管事故。9.3 灌注砼過程鋼筋籠上浮引起灌注砼過程鋼筋籠上浮的原因主要有如下三方面：（1）、砼初凝和終凝時(shí)間太短，使孔內(nèi)砼過早結(jié)塊，當(dāng)砼面上升至鋼筋籠底時(shí)，砼結(jié)塊托起鋼筋籠。（2）、清孔時(shí)孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒太多，砼灌注過程中砂?；爻猎陧琶嫔?，形成較密實(shí)的砂層，并隨孔內(nèi)砼逐漸升高，當(dāng)砂層上升至鋼筋籠底部時(shí)便托起鋼筋籠。（3）、砼灌注至鋼筋籠底部時(shí)，灌注速度太快，造成鋼筋籠上浮。若發(fā)

13、生鋼筋籠上浮，應(yīng)立即查明原因，采取相應(yīng)措施，防止事故重復(fù)出現(xiàn)。9.4 樁身砼強(qiáng)度低或砼離析發(fā)生樁身砼強(qiáng)度低或砼離析的主要原因是施工現(xiàn)場(chǎng)砼配合比控制不嚴(yán)、攪拌時(shí)間不夠和水泥質(zhì)量差。嚴(yán)格把好進(jìn)庫(kù)水泥的質(zhì)量關(guān)，控制好施工現(xiàn)場(chǎng)砼配合比，掌握好攪拌時(shí)間和砼的和易性，是防止樁身砼離析和強(qiáng)度偏低的有效措施。9.5 樁身砼夾渣或斷樁引起樁身砼夾泥或斷樁的原因主要有如下四方面：（1）、初灌砼量不夠，造成初灌后埋管深度太小或?qū)Ч芨揪蜎]有入砼內(nèi)。（2）、砼灌注過程拔管長(zhǎng)度控制不準(zhǔn)，導(dǎo)管拔出砼面。（3）、砼初凝和終凝時(shí)間太短，或灌注時(shí)間太長(zhǎng)，使砼上部結(jié)塊，造成樁身砼夾渣。（4）、清孔時(shí)孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒太多，砼灌注

14、過程中砂?；爻猎陧琶嫔希纬沙练e砂層，阻礙砼的正常上升，當(dāng)砼沖破沉積砂層時(shí)，部分砂粒及浮渣被包入砼內(nèi)。嚴(yán)重時(shí)可能造成堵管事故，導(dǎo)致砼灌注中斷。導(dǎo)管的埋管深度宜控制在26米之間，若灌注順利，孔口泥漿返出正常，則可適當(dāng)增大埋管深度，以提高灌注速度，縮短單樁的砼灌注時(shí)間。砼灌注過程拔管應(yīng)有專人負(fù)責(zé)指揮，并分別采用理論灌入量計(jì)算孔內(nèi)砼面和重錘實(shí)測(cè)孔內(nèi)砼面，取兩者的低值來控制拔管長(zhǎng)度，確保導(dǎo)管的埋管深度2米。單樁砼灌注時(shí)間宜控制在1.5倍砼初凝時(shí)間內(nèi)。9.6 樁頂砼不密實(shí)或強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求樁頂砼不密實(shí)或強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，其主要原因是超灌高度不夠、砼浮漿太多、孔內(nèi)砼面測(cè)定不準(zhǔn)。對(duì)于樁徑1000mm的樁

15、，超灌高度不小于樁長(zhǎng)的4。對(duì)于樁徑1000mm的樁，超灌高度不小于樁長(zhǎng)的5。對(duì)于大體積砼的樁，樁頂10米內(nèi)的砼應(yīng)適當(dāng)調(diào)整配合比，增大碎石含量，減少樁頂浮漿。在灌注最后階段，孔內(nèi)砼面測(cè)定應(yīng)采用硬桿筒式取樣法測(cè)定。10 砼灌注過程因故中斷的處理辦法砼灌注過程中斷的原因較多，在采取搶救措施后仍無法恢復(fù)正常灌注的情況下，可采用如下方法進(jìn)行處理：（1）、若剛開灌不久，孔內(nèi)砼較少，可拔起導(dǎo)管和吊起鋼筋籠，重新鉆孔至原孔底，安裝鋼筋籠和清孔后再開始灌注砼。（2）、迅速拔出導(dǎo)管，清理導(dǎo)管內(nèi)積存砼和檢查導(dǎo)管后，重新安裝導(dǎo)管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注砼，待隔水栓完全排出導(dǎo)管后，立即將導(dǎo)管插入原砼內(nèi)，此后便可按正常的灌注方法繼續(xù)灌注砼。此法的處理過程必須在砼的初凝時(shí)間內(nèi)完成。（3）、砼灌注過程因故中斷后拔除鋼筋籠，待已灌砼強(qiáng)度達(dá)到C15后，先用同級(jí)鉆頭重