鐵路橋梁鉆孔灌注樁施工常見事故及預(yù)防措施

1、鐵路橋梁鉆孔灌注樁施工常見事故及預(yù)防措施【摘要】對鉆孔灌注樁施工中常見問題加以分析，找出常見事故原因、研究對策，制定預(yù)防措施，對預(yù)防質(zhì)量事故出現(xiàn)，提高工程質(zhì)量很有必要?！娟P(guān)鍵詞】鐵路橋梁鉆孔灌注樁 ；質(zhì)量事故； 防治措施Abstractto the analysis of theconstruction of bored pilecommon problems,find thereasons,measuresofcommon accidents,preventive measures,to prevent thequalityaccidents,improve the quality of t

2、he projectis very necessary.keywordrailway bridgebored pilequality accident;prevention measures;鐵路橋梁鉆孔樁基礎(chǔ)對樁的質(zhì)量要求高，施工過程中如發(fā)生質(zhì)量事故后，加固處理難度大、費(fèi)用高。因此，對施工中常見問題加以分析，找出常見事故原因，制定預(yù)防措施，對預(yù)防事故出現(xiàn)，保證質(zhì)量很有必要。一.鉆孔階段存在問題及預(yù)防措施1.孔口高程誤差（1）由于地質(zhì)勘探完成后場地再次回填，計(jì)算孔口高程時(shí)疏忽引起誤差。（2）由于施工場地在施工過程中廢渣的堆積，地面不斷升高，孔口高程發(fā)生變化造成誤差。預(yù)防措施：認(rèn)真校核原始水準(zhǔn)點(diǎn)

3、和各孔口的絕對高程，每根樁開孔前復(fù)測一次樁位孔口高程。2.鉆孔深度誤差（1）當(dāng)工程地質(zhì)勘探在場地回填平整前就進(jìn)行時(shí)，地面高程較低，而地質(zhì)勘探采用相對高程時(shí)，未進(jìn)行換算造成深度誤差。（2）測量時(shí)采用測繩測量孔深，測繩與鉆桿長度誤差。預(yù)防措施：（1）施工時(shí)應(yīng)把高程換算一致，避免出現(xiàn)鉆孔深度的誤差。（2）孔深測量應(yīng)采用丈量鉆桿的方法，取鉆頭的2/3長度處作為孔底終孔界面，不采用測繩測定孔深。（3）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。（4）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。3.鉆孔孔徑誤差（1）由于操作者疏忽用錯(cuò)其他規(guī)格的鉆頭產(chǎn)生誤差。（2

4、）鉆頭陳舊，磨損后直徑偏小致使鉆孔誤差。預(yù)防措施：對于樁徑8001200mm的樁，鉆頭直徑比設(shè)計(jì)樁徑小3050mm是合理的。每根樁開孔時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)驗(yàn)證鉆頭規(guī)格，實(shí)行簽證手續(xù)。4.鉆孔垂直度偏差（1）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、接頭間隙過大，造成鉆孔偏斜。（3）鉆頭翼板磨損不一、受力不均，造成鉆頭偏離方向。（4）遇軟硬土層交界面或傾斜巖面時(shí)，鉆壓過高鉆頭受力不均，致使鉆頭偏離方向。預(yù)防措施：（1）壓實(shí)、平整施工場地。（2）安裝鉆機(jī)時(shí)嚴(yán)格檢查鉆機(jī)的平整度和主鉆桿的垂直度，鉆進(jìn)過程應(yīng)定時(shí)檢查主鉆桿的垂直度，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。（3）定期檢查鉆頭、鉆桿、鉆桿接

5、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。5.塌孔與縮徑主要原因是：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)間過長沒有灌注砼等原因所所致。應(yīng)對預(yù)防措施：（1）鉆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)，孔內(nèi)自然造漿泥漿性能其密度為1.31.4g/cm3、粘度為2030s、含砂率6，若不能滿足以上要求時(shí)，可采用加粘土粉、燒堿、木質(zhì)素的方法，改善泥漿的性能，通過對泥漿的除砂處理，可控制泥漿的密度和含砂率。（2）沒有特殊

6、原因，鋼筋籠安裝后應(yīng)立即灌注砼。6.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)場施工必須給予足夠的重視。對于非巖石類持力層，可根據(jù)地質(zhì)資料的深度，結(jié)合現(xiàn)場取樣進(jìn)行綜合判定，比較容易。對于樁端持力層為強(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、主動鉆桿的抖動情況和孔口撈樣進(jìn)行綜合判定，必要時(shí)進(jìn)行原位取芯驗(yàn)證。7.孔底沉渣過厚成因：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。測量方法不當(dāng)造成誤判。應(yīng)對預(yù)防措施：要準(zhǔn)確測量孔底沉渣厚度，首先需準(zhǔn)確測量樁的終孔深度，樁的終孔深度應(yīng)采用丈量鉆桿長度的方法測定，取孔內(nèi)鉆桿長度鉆頭長度，鉆頭長

7、度取至鉆尖的2/3處。灌注砼樁身階段存在問題及應(yīng)對措施1.開灌前孔內(nèi)泥漿含砂量過大應(yīng)對預(yù)防措施：（1）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。（2）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。孔底沉渣厚度符合設(shè)計(jì)要求后，應(yīng)把孔內(nèi)泥漿密度降至1.11.2g/cm3。（3）清孔整個(gè)過程應(yīng)專人負(fù)責(zé)孔口撈渣和測量孔底沉渣厚度，及時(shí)對孔內(nèi)泥漿含砂率和孔底沉渣厚度的變化進(jìn)行分析。（4）施工時(shí)應(yīng)特別注意，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

8、偏小，砂粒懸浮在孔內(nèi)泥漿里，沒有真正達(dá)到清孔的目的，這種情況必須再次清孔。2.水下砼灌注和樁身砼質(zhì)量問題主要是初灌時(shí)埋管深度達(dá)不到規(guī)范值。應(yīng)對預(yù)防措施：（1）準(zhǔn)確計(jì)算砼初灌量正確下達(dá)技術(shù)交底初灌砼量V應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)樁徑、導(dǎo)管管徑、導(dǎo)管安裝長度、孔內(nèi)泥漿密度進(jìn)行計(jì)算，且VV0+V1。V01.21.3D2/4V0為1.3m樁長的砼量，單位：m3；1.2樁的理論充盈系數(shù)；D設(shè)計(jì)樁徑（單位：m）。V1(hd2/4)（0.55d）/2.4V1為初灌時(shí)導(dǎo)管內(nèi)積存的砼量 (單位：m3)；，h導(dǎo)管安裝長度（m）；d導(dǎo)管直徑（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 /m

9、3）。（2）要設(shè)計(jì)好配合比和做好現(xiàn)場試配工作，采用高標(biāo)號水泥時(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。（3）施工現(xiàn)場應(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。3.灌注砼時(shí)堵管灌注砼時(shí)發(fā)生堵管主要原因灌注導(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。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。應(yīng)對預(yù)防措施：（1）灌注導(dǎo)管在安裝前由專人負(fù)責(zé)檢查，肉眼觀察與敲打聽聲相結(jié)合檢查灌注導(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

10、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。（2）隔水栓應(yīng)認(rèn)真細(xì)致制作，其直徑和園度應(yīng)符合使用要求，其長度應(yīng)200mm。（3）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。避免造成孔內(nèi)泥漿懸浮的砂粒下沉而使孔底沉渣過厚，導(dǎo)致隔水栓無法排出導(dǎo)管外而發(fā)生堵管事故。4.灌注砼過程鋼筋籠上浮主要有如下三方面原因：（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

11、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。應(yīng)對預(yù)防措施：配制砼配合比時(shí)，密切關(guān)注初凝、終凝時(shí)間，必要時(shí)可視情況添加外加劑給予控制。清孔時(shí)隨時(shí)檢測泥漿成份，控制懸浮砂粒百分比。嚴(yán)格控制砼灌注速度，不得過快。（4）若發(fā)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)。5.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：砼拌合站砼配合比控制不嚴(yán)。砼攪拌時(shí)間不夠。水泥質(zhì)量不合格。應(yīng)對預(yù)防措施：（1）嚴(yán)把進(jìn)庫水泥的試驗(yàn)檢測關(guān)，杜絕不合格批次產(chǎn)品混入。（2）嚴(yán)格按施工現(xiàn)場砼配合比配置砼。（3）掌握好砼攪拌時(shí)間和砼的和易性。6.樁身砼夾渣

12、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，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，砼灌注過程中砂?；爻猎陧琶嫔?，形成沉積砂層，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。應(yīng)對預(yù)防措施：（1）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。（2）砼灌注過程拔管應(yīng)由專人負(fù)責(zé)指

13、揮，并分別采用理論灌入量計(jì)算孔內(nèi)砼面和重錘實(shí)測孔內(nèi)砼面，取兩者的低值來控制拔管長度，確保導(dǎo)管的埋管深度2米。（3）單樁砼灌注時(shí)間宜控制在1.5倍砼初凝時(shí)間內(nèi)。7.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)砼面測定不準(zhǔn)。應(yīng)對預(yù)防措施：（1）對于樁徑1000mm的樁，超灌高度不小于樁長的4。對于樁徑1000mm的樁，超灌高度不小于樁長的5。（2）對于大體積砼的樁，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。（3）在灌注最后階段，孔內(nèi)砼面測定應(yīng)采用硬桿筒式取樣法測定。8.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，先用同級鉆頭重新鉆孔，并鉆除原灌砼的浮漿，再用