鉆孔灌注樁施工問(wèn)題和深入解析

1、鉆孔灌注樁施工問(wèn)題和深入解析 鉆孔中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及防治措施 水下混凝土灌注施工問(wèn)題及防治鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)問(wèn)題及解析鉆孔中出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題及防治措施1 護(hù)筒冒水 護(hù)筒外壁冒水，嚴(yán)重的會(huì)引起地基下沉，護(hù)筒傾伴和移位，造成鉆孔偏斜，甚至無(wú)法施工。造成原因 埋設(shè)護(hù)筒的周圍不密實(shí)，或護(hù)筒水位差太大，或鉆頭起落時(shí)碰撞。防治措施 在埋筒時(shí)，坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí)。在護(hù)筒的適當(dāng)高度開(kāi)孔，使護(hù)筒內(nèi)保持的水頭高度。鉆頭起落時(shí)，應(yīng)防止碰撞護(hù)筒。發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆孔，用粘土在四周填實(shí)加固，若護(hù)筒嚴(yán)重下沉或移位時(shí)，則應(yīng)重新定位后安裝護(hù)筒。2 塌孔、溶洞或裂隙 鉆進(jìn)過(guò)程中，如發(fā)現(xiàn)排出的泥漿中

2、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。造成原因 孔壁坍陷的主要原因是土質(zhì)松散，泥漿護(hù)壁不好，護(hù)洞周圍未用粘土緊密填封以及護(hù)筒內(nèi)水位不高。鉆進(jìn)速度過(guò)快、空鉆時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、成孔后待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)和灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)也會(huì)引起孔壁坍陷。當(dāng)遇到小溶洞或裂縫時(shí)，可能發(fā)生孔內(nèi)泥漿均勻緩慢下降的現(xiàn)象。地下水流量大，護(hù)壁及鋼護(hù)筒不起作用，造成塌孔。 2.2 防治措施1)在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)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(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長(zhǎng)時(shí)要加快焊接時(shí)間，在保證施工質(zhì)量

3、的情況下，盡量縮短灌注時(shí)間。2） 當(dāng)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(shí)候，可采用在泥漿中加適量水泥，增大泥漿比重及其護(hù)壁效果；當(dāng)遇到大溶洞時(shí)，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。3）當(dāng)遇到地下水流量大，護(hù)壁及下鋼護(hù)筒均不起作用時(shí)，可采用在本樁附近井點(diǎn)降水的方法，降低孔內(nèi)地下水位，甚至砼澆注完畢。3.縮頸 縮頸即孔小于設(shè)計(jì)孔徑。造成原因1）軟土層受地下水影響和周邊車輛振動(dòng)。2）塑性土膨脹，造成縮孔。3）鉆錘磨損過(guò)甚，焊補(bǔ)不及時(shí)。防治措施1）在軟塑土地層采用失水率小的優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁，降低失水量。2） 成孔時(shí)，應(yīng)加大泵量，加快成孔速度，快速通過(guò)，在成孔一段時(shí)間內(nèi)，

4、孔壁形成泥皮，則孔壁不會(huì)滲水，亦不會(huì)引起膨脹。3） 及時(shí)焊補(bǔ)鉆錘，或在其外側(cè)焊接一定數(shù)量的合金刀片，在鉆進(jìn)或起鉆時(shí)起到掃孔作用。4）如出現(xiàn)縮頸，采用上下反復(fù)掃孔的辦法，以擴(kuò)大孔徑。4 成孔偏斜 成孔壁樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。4.1 造成原因1）施工現(xiàn)場(chǎng)不平整，不堅(jiān)實(shí)，地面軟弱或軟硬不均勻，在支架上鉆孔時(shí)，支架的承載力不足，發(fā)生不均勻沉降，導(dǎo)致鉆桿不垂直。2）鉆機(jī)部件磨損，接頭松動(dòng)，鉆桿彎曲。3）鉆頭晃動(dòng)偏離軸線，擴(kuò)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(cè)控制不到位。防治措施1）先將場(chǎng)地夯實(shí)平整，軌道及枕木宜均勻著地，支架的承載力應(yīng)滿足要求，在發(fā)生不均勻沉

5、降時(shí)，必須隨時(shí)調(diào)整。2）鉆機(jī)就位時(shí)，應(yīng)使轉(zhuǎn)盤，底座水平，使天輪的輪緣、鉆桿的卡盤和護(hù)筒的中心在同一垂直線上，并在鉆進(jìn)過(guò)程中防止位移，在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。3）進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到孤石時(shí)，鉆速要加慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡(jiǎn)單有效的方法。4）鉆孔偏斜時(shí)，可提起鉆頭，上下反復(fù)掃鉆幾次，以便削去硬土，如糾正無(wú)效，應(yīng)于孔中局部回填粘土至偏孔處以上，待沉積密實(shí)后再鉆。5樁底沉渣量過(guò)多 對(duì)摩擦樁來(lái)說(shuō)，由于其受力機(jī)理是通過(guò)樁表面和周圍土壤之間的磨擦力或依附力，逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中，如果在設(shè)計(jì)中端部反力不大，端部的沉渣量對(duì)樁承載力亦影響不大；而對(duì)

6、于承載樁來(lái)說(shuō)，如果沉渣量過(guò)大，勢(shì)必造成樁受荷時(shí)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(xiàng)關(guān)鍵工作。造成原因 檢查不夠認(rèn)真，清孔不干凈或未進(jìn)行二次清孔；泥漿比重過(guò)小或泥漿注入量不足而難于將沉渣浮起；鋼筋籠吊放過(guò)程中，未對(duì)準(zhǔn)孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底；清孔后，待灌時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使泥漿沉積。防治措施1）加強(qiáng)對(duì)沉淀層的檢查力度和意識(shí)2）成孔后，鉆頭提高孔底10cm-20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)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(jìn)行置換。3）鋼筋籠吊放時(shí)，使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致，避免碰撞孔壁?？刹捎娩摻罨\冷壓接

7、頭工藝加快對(duì)接鋼筋籠速度，減少空孔時(shí)間，從而減少沉渣。下完鋼筋籠后，檢查沉渣量，如沉渣量超過(guò)規(guī)范要求，則應(yīng)利用導(dǎo)管進(jìn)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(kāi)始灌注混凝土?xí)r，導(dǎo)管底部至孔底的距離宜為30cm-40cm，應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋入混凝土面以下以上，以利用混凝土的巨大沖擊力濺除孔底沉渣，達(dá)到消除孔底沉渣的目的。水下混凝土灌注施工問(wèn)題及防治1 卡管 水中灌注混凝土過(guò)程中，無(wú)法繼續(xù)進(jìn)行的現(xiàn)象。造成原因 ； 初灌時(shí)，隔水栓堵管：混凝土和易性、流動(dòng)性造成離析：混凝土中粗骨料粒徑過(guò)大。各種機(jī)械故障引起混凝土澆筑不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而卡管；導(dǎo)管進(jìn)行造成混凝

8、土離析等。防治措施1） 使用的隔水栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)徑相配，同時(shí)具有良好的隔水性能，保證順利排出；或采用隔水蓋板或插板蓋住導(dǎo)管頂部，封底時(shí)拉起蓋板或抽時(shí)插板即可，安全、方便。2） 在混凝土灌注時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)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(yīng)實(shí)驗(yàn)室確定，坍落度宜為18cm-22cm，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠主筋最小凈距的1/4，且應(yīng)0mm。為改善混凝土的和易性和緩凝，水下混凝土宜摻外加劑。3）應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封性，導(dǎo)管使用前應(yīng)試拼裝、試壓，試水壓力為，以避免導(dǎo)管進(jìn)水。4）在混凝土澆筑過(guò)程中，混凝土應(yīng)緩緩倒入漏斗的導(dǎo)管，避免在導(dǎo)管內(nèi)形成高

9、壓氣塞。5）在施工過(guò)程中，應(yīng)時(shí)刻監(jiān)控機(jī)械設(shè)備，確保機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免機(jī)械事故的發(fā)生。2鋼筋籠上浮2. 1 造成原因1）當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時(shí)，由于澆注的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠上浮。2）由于混凝土灌注過(guò)程鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆注時(shí)間較長(zhǎng)，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(shí)導(dǎo)管底部未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。3）加快混凝土灌注速度，縮短灌注時(shí)間，或摻外加劑，防止混凝土頂層進(jìn)行鋼筋籠時(shí)流動(dòng)性變小，當(dāng)混凝土上升到接近鋼筋籠

10、下端時(shí)，控制導(dǎo)管埋深在，應(yīng)放慢澆筑速度，減小混凝土面上升的動(dòng)能作用，以免鋼筋籠頂被托而上浮。灌注混凝土過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆注的標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，當(dāng)混凝土埋過(guò)鋼筋籠底端2m-3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。導(dǎo)管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-5m，6m和1m，嚴(yán)禁把導(dǎo)管提出混凝土面。4）當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開(kāi)始上浮時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)沧?，并?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆混凝土標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。3 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。1造成原因1） 封底時(shí)，由于導(dǎo)管底端距孔底過(guò)遠(yuǎn)，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

11、與基巖之間被不凝固的混凝土填充。2） 泥漿過(guò)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(dǎo)致在施工中經(jīng)常發(fā)生導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象，有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不行，最后只好提取導(dǎo)管上下振擊，由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量混凝土，一旦流出其勢(shì)甚猛，在混凝土流出導(dǎo)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(guò)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(dǎo)管提漏有兩種原因：（1）當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下振擊法，使混凝土強(qiáng)行流出，但如此時(shí)導(dǎo)管埋深很少，極易提漏；（2）因泥漿過(guò)稠，如果估算或測(cè)混凝土面難，在測(cè)量導(dǎo)管埋深時(shí)，對(duì)混凝土澆注高度判斷錯(cuò)

12、誤，而在卸管時(shí)多提，使導(dǎo)管提離混凝土面，也就產(chǎn)生提漏，引起斷樁。4） 灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，而上部混凝土已接近初凝，形成硬殼，而且隨時(shí)間增長(zhǎng)，泥漿中殘?jiān)鼘⒉粩喑恋恚瑥亩雍窳朔e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(dǎo)管拔不上來(lái)，引發(fā)斷樁事故。5） 導(dǎo)管埋得太深，拔出時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔上后混凝土不能及時(shí)沖填，造成泥漿填入。6）澆注混凝土?xí)r，沒(méi)有從導(dǎo)管內(nèi)灌入，而采用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(shí)堅(jiān)硬，個(gè)別孔段出現(xiàn)疏松、空洞的現(xiàn)象。2.防治措施1）成孔后，必須認(rèn)真清孔，防止孔壁坍塌。清孔時(shí)間應(yīng)根據(jù)孔內(nèi)沉渣情況而定，清孔后要及時(shí)灌注混凝土，避免孔底沉渣

13、超過(guò)規(guī)范規(guī)定。2） 灌注混凝土前認(rèn)真進(jìn)行孔徑測(cè)量，準(zhǔn)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(kāi)始澆混凝土?xí)r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(dòng)狀態(tài)，可防導(dǎo)管堵塞。4） 混凝土澆注過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)控制混凝土面的標(biāo)高和導(dǎo)管的埋深，提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，并嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。5)嚴(yán)格確定混凝土的配合比，混凝土應(yīng)有良好的和易性和流動(dòng)性，坍落度損失應(yīng)滿足灌注要求。6) 在地下水活動(dòng)較大的地段，事先要用套管或水泥進(jìn)行處理，止水成功后方可灌注混凝土。7)灌注混凝土應(yīng)從導(dǎo)管內(nèi)灌入，要求灌注過(guò)程連續(xù)、快速，準(zhǔn)備灌注的混凝土要足量，在灌注混凝

14、土過(guò)程中應(yīng)避免停電、停水，必要時(shí)應(yīng)有備用攪拌機(jī)、發(fā)電機(jī)等應(yīng)急設(shè)施。8) 導(dǎo)管的拆卸長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)導(dǎo)管內(nèi)外混凝土的上升高度而定，切勿起拔過(guò)多。旋挖鉆孔灌注樁施工動(dòng)畫(huà)_標(biāo)清.flv9)對(duì)導(dǎo)管的要求：（1）導(dǎo)管應(yīng)有足夠的抗拉強(qiáng)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(duì)接位置，要預(yù)先試拼并作好標(biāo)記，安插導(dǎo)管時(shí)須按試拼時(shí)的狀態(tài)對(duì)號(hào)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(shí)須對(duì)正放平，擰緊螺栓，嚴(yán)防漏水；（3）內(nèi)徑應(yīng)一致，其誤差應(yīng)2mm，內(nèi)壁須光滑無(wú)阻，組拼后須用球塞、檢查錘作通過(guò)試驗(yàn)；（4）最下端一節(jié)導(dǎo)管長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，一般為4m左右，其底端不得帶法蘭盤，以便在混凝土內(nèi)

15、減小磨擦。每節(jié)導(dǎo)管的長(zhǎng)度要整齊統(tǒng)一，便于丈量長(zhǎng)度，并作出標(biāo)記和記錄；（5）導(dǎo)管使用前做好水密性試驗(yàn)。沖擊鉆孔灌注樁施工動(dòng)畫(huà)_標(biāo)清.flv鉆孔灌注樁施工出現(xiàn)問(wèn)題及解析通過(guò)地鐵車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)鉆孔樁施工實(shí)例，簡(jiǎn)要介紹了在鉆孔灌注樁施工中的常見(jiàn)問(wèn)題、成因及控制措施。1、工程概況北京地鐵某車站為地下雙層三跨島式車站，車站主體采用明挖順作法施工，基坑長(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)段寬，端頭井寬。基坑開(kāi)挖深度標(biāo)準(zhǔn)段為，端頭井為。車站主體采用鉆孔灌注樁及旋噴樁圍護(hù)結(jié)構(gòu)，鉆孔灌注樁設(shè)計(jì)樁徑800mm，沿車站結(jié)構(gòu)外墻布置，樁間間距1200mm.基坑中部為1#樁，樁長(zhǎng)，共計(jì)229根；東、西端頭井為2#樁，樁長(zhǎng)，共計(jì)125根。鉆孔灌注樁

16、采用C25混凝土澆筑；鋼筋籠主筋為3028（雙層），內(nèi)加強(qiáng)筋為20，外螺旋筋為12。2、工程地質(zhì)及水文工程地質(zhì)根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告，車站的地層自上而下依次為：（1）人工堆積層：粉質(zhì)粘土填土、雜填土，層底標(biāo)高。（2）新近沉積層：粉土、粉粘土、粉細(xì)砂及粒徑為1020mm的圓礫，D大=200mm，分布在標(biāo)高之間。（3）一般第四紀(jì)沉積層：粉土、粉質(zhì)粘土，層底標(biāo)高；粉細(xì)砂，層底標(biāo)高；粉質(zhì)粘土、粘土層、粉土層、細(xì)中砂層，層底標(biāo)高；卵石、粉細(xì)砂，層底標(biāo)高；粉質(zhì)粘土、粘土、粉土、細(xì)中砂，層底標(biāo)高；粉細(xì)砂 水文地質(zhì)（1）潛水：含水層主要為圓礫、粉細(xì)砂，透水性好，水位標(biāo)高為，水位埋深為，處于車站結(jié)構(gòu)站廳層中。此層地下

17、水與地表水系聯(lián)系密切，由于受附近水塘、湖滲漏影響，本層地下水直接接受地表水補(bǔ)給。（2）第一層承壓水。含水層主要為粉土、粉細(xì)砂，透水性一般，水位標(biāo)高為，水位埋深為，處于車站結(jié)構(gòu)站臺(tái)層上部，水頭高度14m.第一層承壓水與地表水及潛水聯(lián)系極密切。（3）第二層承壓水。含水層主要為卵石及粉細(xì)砂層、滲透系數(shù)大，為強(qiáng)透水層，水位標(biāo)高為，水位埋深為，處于車站結(jié)構(gòu)站臺(tái)層下部，水頭高度79m.。3、施工安排根據(jù)工期要求，為加快工程進(jìn)度，提高工作效率，結(jié)合場(chǎng)地及地質(zhì)水文條件，采用旋挖鉆機(jī)施工，直升導(dǎo)管灌注混凝土成樁的施工方法。另外配備一臺(tái)沖擊鉆機(jī)（只做為輔助使用，當(dāng)旋挖鉆機(jī)難以通過(guò)卵石、圓礫地層時(shí)，可采用沖擊鉆機(jī)通

18、過(guò)）配合施工。為防止鉆孔時(shí)兩樁相距太近或時(shí)間間隔太短，造成塌孔，采取按每間隔兩孔分批跳孔施作的順序。（2）控制措施：在松散砂土中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺，對(duì)泥漿的密度、粘度和膠體率進(jìn)行調(diào)整；將護(hù)筒底部貫入粘土中以上；根據(jù)地質(zhì)情況合理選取成孔速度；如地下水位變化大，應(yīng)采取升高護(hù)筒、增大水頭，或用虹吸管連接等措施；從鋼筋籠的綁扎、吊插以及定位墊塊設(shè)置等環(huán)節(jié)均予以充分注意；如孔口發(fā)生坍塌，應(yīng)先探明坍塌位置，將砂和粘土混合物回填到坍孔位置以上12m，如坍孔嚴(yán)重，應(yīng)全部回填，等回填物沉積密實(shí)后再進(jìn)行鉆孔。護(hù)筒冒水、漏漿（1）原因分析：埋設(shè)護(hù)筒時(shí)周圍填土不密實(shí)；起落鉆頭時(shí)碰動(dòng)了護(hù)筒。（2）控制措施：埋設(shè)護(hù)筒時(shí)，

19、四周的土要分層夯實(shí)，發(fā)生冒水、漏漿時(shí)重新選用含水量適當(dāng)?shù)恼惩撂钪黄鹇溷@頭時(shí)要防止碰撞護(hù)筒；開(kāi)始發(fā)現(xiàn)護(hù)筒冒水，可用粘土在四周填實(shí)加固，如護(hù)筒嚴(yán)重下沉或位移，則應(yīng)返工重埋?？s孔（1）原因分析：塑性土膨脹。（2）控制措施：上下反復(fù)掃孔，以擴(kuò)大孔徑。鋼筋籠安裝不符合設(shè)計(jì)要求（1）原因分析：鋼筋籠堆放、起吊、搬運(yùn)沒(méi)有嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范要求，支墊數(shù)量不夠或位置不當(dāng)，造成籠體變形；鋼筋籠安放入孔時(shí)不是垂直緩慢放下；清孔時(shí)孔底沉渣或泥漿沒(méi)有清理干凈，造成實(shí)際孔深與設(shè)計(jì)要求不符，鋼筋籠放不到設(shè)計(jì)深度。（2）控制措施：在制作過(guò)程中，每隔設(shè)置加勁箍一道，并在籠內(nèi)每隔4m裝一個(gè)臨時(shí)十字形加勁架，在鋼筋籠安放入孔后拆除；對(duì)已