灌注樁常見病害及防治

1、5.鉆孔灌注樁常見病害的成因及防治 鉆孔灌注樁包括成孔和成樁兩大過程，是項工序環(huán)節(jié)較多，工藝比較簡單，技術(shù)要求較高，工作量較大，并需在一個較短時間內(nèi)快速完成水下灌注混凝土的隱蔽工程。施工過程掌握受人為因素影響較大，稍有疏忽，就難免消失質(zhì)量病害，造成病樁或斷樁等重大質(zhì)量事故，危及樁基工程的質(zhì)量。為此，必須以系統(tǒng)工程的觀點，推行全面質(zhì)量管理，明確工序質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立嚴(yán)格的施工管理和工序質(zhì)量檢查制度，以工序過程掌握，來保證成樁質(zhì)量。在完善施工工藝、提高操作技能的基礎(chǔ)上，專心分析成孔、成樁過程常見病害的產(chǎn)生緣由，總結(jié)商量其預(yù)防治理措施，以期將施工質(zhì)量病害的影響減至最低限度，高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量地完成樁基施工任

2、務(wù)。 成孔過程 護(hù)筒冒水：護(hù)筒外壁冒水，嚴(yán)峻的會引起地基下沉、護(hù)筒傾斜和位移，造成成孔偏斜，甚至無法施工。病因分析：埋設(shè)護(hù)筒時周圍填土不密實；或護(hù)筒內(nèi)水位相差太大；或鉆頭起落時碰撞。防治措施：埋護(hù)筒時，坑底與四周選用最佳含水量的粘土層分層夯實；在護(hù)筒適當(dāng)高度開孔，使護(hù)筒內(nèi)保持有11.5m的水頭高度；起落鉆頭時，防止碰撞護(hù)筒。初發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時，可用粘土在四周填實加固，如護(hù)筒嚴(yán)峻下沉或位移，則應(yīng)返工重埋。 鉆進(jìn)極慢或不進(jìn)尺：如在硬可塑粘土層中鉆進(jìn)極慢，一般都在810h，約占單樁鉆進(jìn)時間的60%70%。病因分析：鉆頭選型不當(dāng)，合金刀具安裝角度欠妥，刀具切土過淺，鉆頭配重過輕，鉆頭被粘土糊滿。防治措施

3、：更換或改造鉆頭，重新支配刀具角度、外形、排列方向，加大配重，加強(qiáng)排渣，降低泥漿比重。 樁孔孔壁坍塌：成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中，排出的泥漿不斷消失氣泡，有時護(hù)筒內(nèi)的水位突然下降，均為塌孔的兆頭。病因分析：主要是由于土質(zhì)松散，加之泥漿護(hù)壁不好；護(hù)筒埋設(shè)不好；筒內(nèi)水位不高；提住鉆頭鉆進(jìn)，鉆頭鉆速過快，或空鉆時間太長，都易引起鉆孔下部坍；或成孔后待灌時間和灌注時間過長。防治措施：在松散易坍土層中適當(dāng)深埋護(hù)筒，密實回填土；使用優(yōu)質(zhì)泥漿，提高泥漿比重和粘度；上升護(hù)筒，終孔后補(bǔ)給泥漿，保持要求的水頭高度；保證鋼筋籠制作質(zhì)量，防止變形；吊放時要對準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，防止碰撞孔壁；成孔

4、后，待灌時間一般不應(yīng)超過3h，并應(yīng)盡快灌注速度，縮短灌注時間。 樁孔局部縮徑：指局部孔徑小于設(shè)計孔徑。病因分析：泥漿性能欠佳，失水量大，引起塑性土層吸水膨脹，或形成疏松、蜂窩狀厚層泥皮；鄰樁施工間距和時間間隔不當(dāng)，土層中應(yīng)力尚未消散，新孔孔壁軟土流變；鉆頭直徑磨損過大。防治措施：接受優(yōu)質(zhì)泥漿，掌握泥漿比重和粘度，降低失水量；當(dāng)設(shè)計樁距<4米時，應(yīng)跳隔12根樁施工；或新樁孔盡可能在鄰樁成樁36h后開鉆；選用雙導(dǎo)正環(huán)保徑的籠狀鉆頭；用輕泥漿和足尺寸鉆頭掃孔；掃通清孔后忙灌注混凝土。 樁孔偏移傾斜：成孔后樁孔消失較大垂直偏差或彎曲。病因分析：鉆機(jī)安裝不平，或鉆臺下有虛土產(chǎn)生下均勻沉陷：樁架不穩(wěn)

5、，鉆桿導(dǎo)架不垂直，鉆機(jī)磨損，部件松動，護(hù)筒埋設(shè)偏斜，鉆桿彎曲，主動鉆桿傾斜，遇舊基礎(chǔ)或大弧石等地下障礙物土層軟硬不均或基巖傾斜。防治措施：鉆機(jī)安裝周正、水平、穩(wěn)固，天車前緣切點、轉(zhuǎn)盤中心和護(hù)筒中心三點成一線，護(hù)筒不偏斜，鉆桿不彎曲，主動鉆桿保持垂直增添導(dǎo)向架，掌握提引水龍頭，盡可能接受鉆鋌加壓，清除地下障礙物；如在硬塑粘土層中發(fā)生偏斜時，用砂、粘土混合物回填至偏斜處以上12m，待密實后用平底合金鉆頭輕壓慢轉(zhuǎn)糾斜，在基巖面發(fā)生傾斜時?？赏度?040mm粒徑碎石，略高于偏斜處，沖擊密實后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆頭或平底鋼粒鉆頭糾斜。 孔底沉渣過多：孔底沉淤、殘留泥砂過厚，或孔壁泥土塌落在孔底，使

6、沉渣超標(biāo)。緣由分析：泥漿過稀清孔未凈；清孔泥漿比重過小或清水置換；鋼筋籠吊放未垂直對中碰刮孔壁泥土坍落孔底；或清孔后待灌時間過長，泥漿沉淀；或沉渣厚度測量的孔底標(biāo)高不統(tǒng)一。防治措施：終孔后，鉆頭提離孔底120cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時間不少于30min；清孔接受優(yōu)質(zhì)泥漿，掌握泥漿比重和粘度下要直接用清水置換，鋼筋籠垂直緩放入孔避開碰撞孔壁；清孔完畢立即迅速灌注混凝土；用平底鉆頭時，沉渣厚度從鉆頭底部所達(dá)到的孔底平面算起；用底部帶圓錐的籠頭鉆頭時，沉渣厚度對鉆頭下端圓錐體高度的中點標(biāo)高算起?；蚪邮軐?dǎo)管二次清孔，沖孔時間以導(dǎo)管內(nèi)側(cè)量的孔底沉渣厚度達(dá)到規(guī)范要求為準(zhǔn)；提高混凝土初灌時對孔底的沖

7、擊力；導(dǎo)管底端距孔底掌握在4050cm，初灌混凝土量，必須滿足導(dǎo)管底端能埋入混凝土中0.81.3m的要求，利用隔水塞和混凝土沖刷殘留沉渣。 成樁過程 導(dǎo)管堵塞： 灌注過程中，混凝土在導(dǎo)管中不能下落，影響灌注工作順利進(jìn)行。 病因分析：初灌時隔水塞堵管；粗骨料粒徑過大：混凝土坍落度不合要求，和易性、流淌性差；拌合不均勻產(chǎn)生離析；導(dǎo)管連接部位和焊縫不密封，發(fā)生漏水，管內(nèi)形成水塞，當(dāng)管內(nèi)混凝上不滿而含有空氣時，混凝土整斗傾入導(dǎo)管，導(dǎo)致管內(nèi)形成高壓氣塞，或氣塞擠破管節(jié)間密封墊繼而導(dǎo)致導(dǎo)管漏水；機(jī)械發(fā)生故障，導(dǎo)管內(nèi)混凝土已初凝，增大下落阻力。防治措施：隔水塞直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑匹配，能從管內(nèi)順利排出隔水膠墊應(yīng)

8、安裝在隔水塞的頂面，先灌入0.20.3m3水泥砂漿，后灌入混凝土，防止骨料卡阻水塞；選用粒徑小于25mm的粗骨料，其最大粒徑不大于導(dǎo)管內(nèi)徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4；嚴(yán)格掌握混凝土協(xié)作比，坍落度掌握在1822cm；混凝土拌合均勻攪拌機(jī)拌合時間大于90s，確保導(dǎo)管連接部位焊縫的密封性，導(dǎo)管應(yīng)在大于0.50.77Mpa下試壓時間大于15min而下泄漏，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成水塞：在澆灌過程中，混凝土宜緩緩倒入導(dǎo)管，避開在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣塞；確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，必須有備用攪拌機(jī)，必要時，可在混凝土中摻加緩凝劑；接受長桿沖搗，強(qiáng)力抖動導(dǎo)管，或在導(dǎo)管上端安裝震動器等方法迫使隔水塞或混凝土下落。如上述方法處理無

9、效，應(yīng)立即提出導(dǎo)管進(jìn)行清理，視孔內(nèi)混凝土情況置新澆灌或接樁處理。 鋼筋籠上浮或下沉：指鋼筋籠的位置高于或低于設(shè)計位置的現(xiàn)象。上浮較大時，降低了樁體抗水平剪切能力；下沉過多，給土建施工帶來麻煩和損失。病因分析：鋼筋籠放置初始位置過高或過低；混凝土流淌性過小，導(dǎo)管在混凝土中埋置深度過大(6m以上)鋼筋籠被混凝土頂托上?。粚?dǎo)管掩埋過長，提升時易搖晃，難以對準(zhǔn)籠的中心，易發(fā)生掛籠現(xiàn)象；導(dǎo)管提升過猛，混凝土下沉太快，瞬時反沖力使鋼筋籠上??；鋼筋籠制作質(zhì)量不佳，或吊裝不當(dāng)而變形；或樁孔傾斜，鋼筋籠隨之而變形，增加了混凝土上升阻力；籠底鋼筋向內(nèi)彎折溝掛導(dǎo)管；鋼筋籠與孔口固定不牢，在自重及受壓時將鐵絲拉長而下

10、沉；或鋼筋籠自重較輕，被混凝土頂起。防治措施：鋼筋籠放置初始位置精確無誤，并與孔口固定堅固；為防止鐵絲拉長下沉或頂住上升力，可接受吊筋加套管等方法頂住鋼筋籠上口；加快澆灌速度，縮短澆灌時間，或添加緩凝劑，防止混凝土頂層進(jìn)入鋼筋籠時流淌性變??；混凝上陷近籠底時，掌握導(dǎo)管埋深1.52m，盡量削減串插導(dǎo)管，改用轉(zhuǎn)動導(dǎo)管密實混凝土；每澆灌一斗混凝土，檢查一次埋深，勤測深，勤拆管，直到鋼筋籠埋牢后恢復(fù)正常埋置深度；鋼筋籠制作平直不變形，主筋底端可適當(dāng)向外彎折，并增加封底箍筋：導(dǎo)管對中樁孔，導(dǎo)管接頭處套裝錐形活動護(hù)罩或加密焊接防護(hù)斜筋；導(dǎo)管正常埋置深度一般掌握在24m，最大不超過而6m，便于轉(zhuǎn)動移位；鋼筋

11、籠上升時，停止?jié)补嗷炷翙z查埋管深度，拆除部分導(dǎo)管，保持埋管l.52m，導(dǎo)管鉤掛鋼筋籠時，要下降導(dǎo)管轉(zhuǎn)動移位脫鉤后上提。串樁：指灌注的混凝土跑到另一樁孔內(nèi)的現(xiàn)象串樁不僅增加待灌樁孔內(nèi)沉渣厚度且不易消除，增加成孔難度，還大量增加混凝上用量，造成浪費并影響施工進(jìn)度，孔斜過大不僅降低了樁的承載力，在受力后樁身還可能被剪斷。病因分析：開挖舊基礎(chǔ)鋼筋混凝土土梁或石板時，造成樁位在淺部連通；遇抽水滲井時，由于滲井被大量淤泥質(zhì)雜物充填，周圍土質(zhì)松散，致使肯定范圍樁位連通，孔距過小，土層軟弱、松散，在混凝土沖力作用下，通過側(cè)向擠壓使混凝土侵入到相鄰樁孔中；孔斜過大或塌孔嚴(yán)峻未準(zhǔn)時處理，使深部樁位相連。防治措施

12、：若樁體上部連通，當(dāng)灌注至連通部位，先排開返出的泥水，同時在連通部位加保護(hù)圈，以防泥水及混凝土進(jìn)入另一樁孔內(nèi)，而引起塌孔或增加孔內(nèi)沉渣量，向滲井中下水泥套管，邊鉆進(jìn)邊下套管，藉以確保施工進(jìn)度和成樁質(zhì)量。樁長與設(shè)計不符：指樁長大于或小于設(shè)計樁長的現(xiàn)象。樁長過大，需裂開，影響后續(xù)土建工作，樁長過小，需開挖補(bǔ)樁，既降低樁體強(qiáng)度，又影響施工進(jìn)度。病因分析：計算的設(shè)計標(biāo)高有誤，監(jiān)測混凝土面深度不準(zhǔn)；最后一次混凝土灌注量不合理。防治措施：當(dāng)同一場地有幾種不同樁長時，應(yīng)分別計算它的設(shè)計標(biāo)高并畫出樁位設(shè)計標(biāo)高示意圖，為精確掌握鉆孔深度，應(yīng)在護(hù)壁上測量高程作掌握深度的標(biāo)尺，灌注前應(yīng)精確丈量鉆孔深度和孔底沉渣厚度

13、，灌注過程中，要隨時測量鉆孔內(nèi)的混疑土面標(biāo)高，記錄導(dǎo)管長度和已灌注的混凝土數(shù)量校核混凝土面高度是否同計算的高度相符，當(dāng)混凝土灌注到設(shè)計的樁頂標(biāo)高以下約1m時要計算還需灌注的混凝土數(shù)量并應(yīng)將導(dǎo)管內(nèi)的混凝土量估量在內(nèi)。樁頂段混凝土質(zhì)量差：指樁頂上部混凝土疏松、夾泥、斷裂等質(zhì)量問題上部樁身由于缺乏壓力，與樁周土接觸應(yīng)力低，而受荷載時樁身上部荷載應(yīng)力最大，因此樁身破壞最易在上部發(fā)生。 病因分析：沒有勤測混疑土面預(yù)加的灌注混凝土高度不足，上部壓力小，混凝土密度低；導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度削減，超壓力降低，而導(dǎo)管外的泥漿及所含渣土稠度增加，比重增大，混凝土升頂困難，甚至與泥漿、浮漿接觸摻混，造成夾泥、疏松、離析；

14、導(dǎo)管縮短，重量減輕，導(dǎo)管上下串插困難，或串插程度不夠；護(hù)筒起拔過猛，或起拔護(hù)筒不垂直，使護(hù)筒粘帶未初凝的混凝土，導(dǎo)致混凝土抗拉強(qiáng)度低而摻入泥漿，形成夾泥或斷裂面。防治措施：勤測混凝土面并在樁頂設(shè)計標(biāo)高以上加灌肯定高度的混凝土，其最小高度不宜小于樁長的5%，且不小于2m，以保證設(shè)計標(biāo)高以下的混凝土符合設(shè)計要求，孔口加水稀釋渣漿，沖出部分稠漿，減小泥漿比重；導(dǎo)管重量減輕時，可以改為人工左右轉(zhuǎn)動導(dǎo)管加壓串插密實混凝土，護(hù)筒吊繩要周正，起拔護(hù)筒要穩(wěn)、慢，混凝土疏松、夾泥、斷裂、可接受壓漿補(bǔ)強(qiáng)或補(bǔ)樁。 斷樁：混凝土凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土充填的間斷樁。影響了樁身的整體性，降低了樁體強(qiáng)度和

15、承載力，以致不能滿足設(shè)計要求。病因分析：坍落度損失大的配方和澆灌過程不連續(xù)是造成斷樁的重要緣由；灌注過程中發(fā)生埋管、卡管及其他一些情況都將造成斷樁。埋管：導(dǎo)管在混凝土中掩埋過長，鋼筋籠變形，灌注時間過長，混凝土已初凝，內(nèi)阻力增長，導(dǎo)管被卡死在混凝土內(nèi)，法蘭盤頂住鋼筋籠下端，由于孔斜大，籠與孔壁壁摩阻力過大，加上籠內(nèi)已有肯定高度的混凝土導(dǎo)管無法提升?？ü埽汗橇霞壟洳缓侠?，含有大粒徑的卵石、漂礫；混凝土出拌合機(jī)時間或運(yùn)輸路程過長，巳產(chǎn)生離析或局部初凝現(xiàn)象而直接用于灌注；導(dǎo)管密封不良，局部漏水。其他情況：導(dǎo)管下端距孔底過遠(yuǎn)，初灌混凝土量不足，導(dǎo)管未被混凝土掩埋，監(jiān)測失誤，導(dǎo)管提升過高露出混凝土面；混凝土配比失誤，耐壓強(qiáng)度不足；沉渣厚度過大樁身受力后沉降量增大，導(dǎo)管提升過猛，孔壁土受沖擊脫落，猛放時進(jìn)入混凝土內(nèi)。防治措施：按有關(guān)規(guī)范要求，通過計算和試配確定混凝土協(xié)作比，混凝土應(yīng)具良好的和易性和流淌度，坍落度損失應(yīng)能滿足灌注要求，初凝時間應(yīng)為正常灌注時間的2倍；要求灌