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 本刊论文 |
| 钻孔灌注桩施工常见问题分析与防治 |
| 作者：李长荣 时间：2016/08/20 点击：489 |
摘 要：在目前的建筑工程施工中，钻孔灌注桩是基础结构的主要形式，在承德地区主要采用端承桩，桩基础的施工大多在水下进行，作为一项重要的隐蔽工程，其成孔环节很多，若某一个施工工序处理不当，就可能造成质量事故，影响工程进度及质量，本文就冲击钻机成孔施工中的各施工环节质量控制进行论述。
关键词：灌注桩施工；问题分析；防治
常见问题的分析及防治
1.钻孔过程中塌孔
塌孔的表征是孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡。出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加。
1.1塌孔的原因
（1）泥浆比重不够或其他泥浆指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮，护壁效果不好。
（2）由于掏渣后未及时补充水或泥浆，或河水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够。
（3）护筒埋置太浅，下端孔口漏水坍塌或孔口附近地面收受水浸湿泡软，或钻机装置在护筒上，由于振动使孔口坍塌，扩展成较大塌孔。
（4）在松软砂层钻进，进尺太快。
（5）清孔后泥浆比重、粘度等指标降低，清孔时间过久或清孔后停顿时间过久。
1.2塌孔的预防和处理
（1）在松散粉砂土或流砂中钻进时，应选用较大比重、粘度、胶体率的泥浆，或投入粘土掺片石、卵石，低锤冲击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用。
（2）汛期水位变化过大时，应采取应采取升高护筒，增加水头等措施保证水头相对稳定。
（3）如发生孔内坍塌时，判明塌孔位置，回填砂和粘土（或砂砾和黄土）混合物到塌孔处以上1—2米，如塌孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。
（4）严格控制冲程高度。
（5）清孔时应及时补水，保证钻孔内必要的水位高度，供水管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，以免冲刷孔壁。
2.钻孔偏斜
2.1 偏斜原因
（1）钻孔中遇有较大的孤石或探头石。
（2）在有倾斜度的软硬地层交界处、岩面倾斜处钻进，或者粒径大小悬殊的砂卵石中钻进，钻头受力不均。
（3）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。
（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷。
2.2 预防与处理
（1）安装钻机时要使底座水平，起重滑轮缘、钻头中心、护筒中心三者应在一条直线上，并经常检查校正。
（2）在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重时应回填砂砾石和黄土至偏斜处，待沉积密实后再继续钻进。偏斜严重的也可在开始偏斜处设置少量炸药（少于1公斤）爆破，然后用砂砾石回填至该位置以上1米左右，重新冲钻。
3.扩孔与缩孔
扩孔是孔壁坍塌造成的结果，各种钻孔方法均可能发生，若只孔内局部发生坍塌而扩孔，钻孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加，若因扩孔后继续坍塌影响钻进，应按塌孔事故处理。
缩孔原因有两种：一种是钻头补焊不及时，严重磨耗的钻头钻出较设计桩径较小的孔，另一种是由于地层中有软缩土，遇水膨胀后使孔径缩小。可采用上下反复扫孔的方法以扩大孔径。
4.缩径
4.1产生原因
（1）清孔不彻底，泥浆中含泥块较多，再加上终灌后拔管过快，引起桩顶周边夹泥，导致保护层厚度不足。
（2）孔中水头下降，对孔壁的静水压力减小，导致局部孔壁土层失稳坍落，造成混凝土桩身夹泥或缩颈。孔壁坍落部分留下的窟窿，成桩后形成瓶颈。
4.2防治措施
预防缩径的关键是控制泥浆比重，确保泥浆能保持孔壁平衡。
（1）使用直径合适的钻头成孔，根据地层变化调整不同的泥浆比重。
（2）成孔施工时应重视清孔，在清孔时要做到清渣而不清泥，预防清孔在灌混凝土的过程中局部坍塌，导致缩径的产生。
5.断桩
5.1产生的原因
（1）混凝土拌和物发生离析使桩身中断。
（2）灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发生导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不好时，都会造成桩身严重夹泥，至使混凝土桩身中断的质量事故。
（3）灌注时间过长，首批混凝土已初凝，而后灌注的混凝土冲破顶层与泥浆相混；或导管水密性不好，未及时处理，均会在两层混凝土中产生夹泥现象。
5.2 防治措施
（1）导管要有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量；内径应一致，且内壁须光滑无阻，组装后应有足够的垂直度；控制底管长度，一般不小于4m。
（2）导管在浇灌前要进行试拼，并做好水密性试验。
（3）严格控制导管埋深与拔管速度，导管不宜埋入混凝土过深，也不可过浅。及时测量混凝土面高度，防止导管拔空。
（4）混凝土拌和物和易性应良好，坍落度确保符合要求。
6.“烂桩头”
6.1 产生的原因
（1）清孔不彻底，桩顶浮浆过浓过厚，影响水下混凝土灌注时测量桩顶位置的精度。
（2）导管起拔速度过快，尤其是桩头直径过大时，如未经插捣，直接起拔导管，桩头很容易出现混凝土中间高、四周低的“烂桩头”。
（3）浇筑速度过快，导致孔壁局部坍塌，影响测量结果。
6.2 防治措施
（1）认真做好清孔工作，确保清孔完成后孔口没有泥块返出；当混凝土灌到设计桩顶与地面距离<4m时，通常可使用竹竿等物来试插混凝土面。
（2）灌注中，当孔口有较浓的泥浆或块流出时，可在孔内插一自来水管，用水稀释泥浆或冲散泥块，减小孔口压力，使混凝土好上翻，同时也便于量测混凝土面，防止短浇桩头。
7.灌注混凝土时坍孔
灌注水下混凝土过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，即为坍孔征兆。如用测锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。
7.1原因分析
（1）灌注混凝土过程中，孔内外水头未能保持一定高差。
（2）护筒底周围漏水；孔外堆放重物或有机械振动，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。
（3）导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易发生坍孔。
7.2 预防方法
（1）灌注混凝土过程中，要采取措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水。
（2）用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高度，如不再坍孔，可继续灌注。
（3）如用上法处治，坍孔不停时，或坍孔部位较深，宜将导管、钢筋笼拔出，回填粘土，重新钻孔。
结束语
以上是在建筑工程桩基施工中结合理论知识总结得出的经验，随着科学技术的不断进步，新工艺、新技术将会不断出现，施工技术水平也将不断提高，在以后的施工工作中还会积累丰富的施工经验应用于实际，保证工程品质的提升。 |
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