桩基施工常见问题及处理措施.docx
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桩基施工常见问题及处理措施
桩基施工常见问题及处理措施
序号
常见问题
原因分析
处理措施
1
护筒冒水：
护筒外壁冒水，严重的会引起地基下沉，护筒倾斜和移位，造成钻孔偏斜，甚至无法施工。
1、护筒周围不密实。
2、护筒水位差太大。
3、钻头起落时碰撞。
1、在埋筒时，坑地与四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。
2、在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0m-1.5m的水头高度。
3、钻头起落时，应防止碰撞护筒。
4、发现护筒冒水时，应立即停止钻孔，用粘土在四周填实加固，若护筒严重下沉或移位时，则应重新定位后安装护筒。
2
塌孔，遇到溶洞或裂隙：
钻进过程中，如发现排出的泥浆中不断出现气泡，或泥浆突然漏失，则表示有孔壁坍陷、溶洞或裂隙的迹象。
1、孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。
钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。
2、当遇到小溶洞或裂缝时，可能发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象。
3、地下水流量大，护壁及钢护筒不起作用，造成塌孔。
1、在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。
搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，在保证施工质量的情况下，尽量缩短灌注时间。
2、当遇到小溶洞或裂隙且发生孔内泥浆均匀缓慢下降的现象的时候，可采用在泥浆中加适量水泥，增大泥浆比重及其护壁效果；当遇到大溶洞时，孔内泥浆急剧下降的情况，可采用粘土或碎石回填后重新钻孔。
3、当遇到地下水流量大，护壁及下钢护筒均不起作用时，可采用在本桩附近井点降水的方法，降低孔内地下水位，直至砼浇注完毕。
3
缩径（孔）：
在饱和性粘土、淤泥质黏土，特别是流塑性状态土层中常见的现象。
1、软土层受地下水影响和周边车辆振动。
2、塑性土膨胀，造成缩孔。
3、钻锤磨损过甚，焊补不及时。
1、在软塑土地层采用失水率小的优质泥浆护壁，降低失水量。
2、钻孔时，应加大泵量，加快成孔速度，快速通过，在成孔一段时间内，孔壁形成泥皮，则孔壁不会渗水，亦不会引起膨胀。
3、采用块、卵石回填，然后用重量较大的冲击钻冲击，挤紧钻孔孔壁。
4、及时焊补钻锤，或在其外侧焊接一定数量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。
5、如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径；或者采用在导正器外侧焊接一定数量的合金叶片进行旋转清理。
桩基施工常见问题及处理措施
序号
常见问题
原因分析
处理措施
4
成孔偏斜：
成孔壁出现较大垂直偏差或弯曲。
1、施工现场不平整，不坚实，地面软弱或软硬不均匀，在支架上钻孔时，支架的承载力不足，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。
2、钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲。
3、钻头晃动偏离轴线，扩孔较大。
4、土层呈斜状分布或土层中夹有大的孤石或其它硬物。
5、施工检测控制不到位。
1、先将场地夯实平整，轨道及枕木宜均匀着地，支架的承载力应满足要求，在发生不均匀沉降时，必须随时调整。
2、钻机就位时，应使转盘，底座水平，使天轮的轮缘、钻杆的卡盘和护筒的中心在同一垂直线上，并在钻进过程中防止位移，在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。
3、进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要加慢档。
另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。
4、钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，待沉积密实后再钻。
5
桩底沉渣量过多
1、检查不够认真，清孔不干净或未进行二次清孔。
2、泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起。
3、钢筋笼吊放过程中，未对准孔位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底。
4、清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。
1、加强对沉淀层的检查力度和意识。
2、成孔后，钻头提高孔底10cm-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min。
采用性能较好的泥浆，控制泥浆的比重和粘度，不要用清水进行置换。
3、钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心与桩中心保持一致，避免碰撞孔壁。
可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度，减少空孔时间，从而减少沉渣。
下完钢筋笼后，检查沉渣量，如沉渣量超过规范要求，则应利用导管进行二次清孔，直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。
4、开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30cm-40cm，应有足够的混凝土储备量，使导管一次埋入混凝土面以下1.0m以上，以利用混凝土的巨大冲击力溅除孔底沉渣，达到消除孔底沉渣的目的。
6
堵管
1、初灌时隔水栓堵管。
2、混凝土中粗骨料粒径过大。
3、各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而堵管。
1、使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。
2、粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4。
或在导管顶部设置过滤网。
3、在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。
4、在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。
桩基施工常见问题及处理措施
序号
常见问题
原因分析
处理措施
7
卡钻
1、遇到“探头石”。
2、经过岩层变化处，相邻岩层强度差别较大，未及时调整行程。
3、由于机械故障导致钻头在浓泥浆中滞留时间过长造成钻头无法提升。
1、适当往下放钻头，然后，强力快速往上提，使“探头石”受瞬间冲击缩回，从而顺利提起钻头。
2、因钻头穿过岩层突变处导致的卡钻，优先采用水下爆破的方法处理。
在岩层中此方法容易奏效，砂土地层中不宜采用此方法。
3、应采取插入高压水管置换泥浆的方法进行处理。
8
掉钻
由于机械故障、钢丝绳断裂、孔壁坍塌等因素造成钻头落入孔底。
1、如孔壁稳定，则直接用钻机起吊“打捞器”入孔进行打捞。
2、如孔壁出现局部坍塌将钻头埋没且大部分钻孔壁处于稳定时，应先加大孔内泥浆的浓度，将旋转钻头放入安全的深度范围搅动泥浆以加强孔壁，而后采用“气举法”清除钻头上的沉积土和淤泥，确认钻头已露出后再实施钻头的打捞工作。
3、钻孔壁随时有继续坍塌的可能，先在孔内安装长钢护筒、搅拌桩维护、帷幕法等方法加固钻孔壁，然后打捞钻头。
9
封底失败
由于首批混凝土数量过小、孔底沉渣厚度大等原因导致首批混凝土灌注入孔后，未实现水下混凝土封底的现象。
1、地层稳定性较好的，应采取导管内安装高压风管进行二次清孔的方法将已灌注的混凝土清理干净，重新检查符合规范要求后重新开始水下混凝土灌注。
2、地层稳定性差或高压清孔的方法不能奏效则应及时拆除导管、拔除钢筋笼，将钻机安装到位，将未灌注混凝土的部分钻孔回填，待地层沉积稳定后用冲击钻清除已灌注的混凝土，达到孔底设计标高后重新灌注。
10
桩长小于设计要求
处理桩头后，混凝土顶面高程小于设计要求。
钻孔底部沉积的虚渣在清理时未清理干净导致桩全长小于设计或嵌入基岩深度小于设计。
1、采取开挖接长的方法处理：
先清理干净浮渣和松散混凝土，将顶面人工凿修平整。
尔后，在护筒防护下开挖接长部分的桩孔。
接长部分桩孔直径应大于设计钻孔直径40cm，深度从平整后混凝土面向下不小于接长部分桩孔直径的1倍。
接长部分混凝土的强度应比原设计提高一个等级。
2、因钻孔底部沉积物未清理干净造成的桩全长小于设计现象处理难度较大。
一般可在设计单位同意的前提下，采取桩底部压浆或者高压注浆处理。
断桩的原因分析、预防措施及处理方法
原因分析
1、导管接头断裂：
在混凝土浇筑过程中，导管口不慎挂住钢筋笼或在浇筑过程抽拔导管引起导管接头断裂，使导管脱离混凝土面引起断桩。
2、导管压扁或接头漏水、漏气，导致断桩。
3、封底时，由于导管底端距孔底过高，混凝土被泥浆稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充。
4、导管埋得太深，拔出时底部已接近初凝，导管拔上后混凝土不能及时充填，造成泥浆填入。
5、在灌注过程中，未能及时提管、拆管，导致导管埋深过深、摩擦力过大而拔不动导管。
6、初灌混凝土量过少引起的断桩：
混凝土的初灌量应保证导管埋深不小于1m，因为埋入深度过小，不能保证混凝土完全埋住导管，可能会使导管进泥或进水。
7、灌注混凝土过程中，因导管提漏而二次下沉也是造成夹泥层和断桩的原因。
导管提漏有两种原因：
（1）当导管堵塞时，一般采用上下振击法，使混凝土强行流出，但如此时导管埋深很少，极易提漏；即使没有提漏，但因提起导管时导管埋深较浅时，混凝土流速较大，冲破泥浆最薄弱处急速返上，并将泥浆夹裹于桩内，造成夹泥层。
（2）因泥浆过稠，如果估算或测混凝土面较难，在测量导管埋深时，对混凝土浇注高度判断错误，而在卸管时多提，使导管提离混凝土面，也就产生提漏，引起断桩。
8、混凝土中粗骨料粒径过大造成堵管而未及时得到处理。
9、混凝土塌落度过小造成卡管而未及时得到处理。
10、混凝土塌落度过大或已经离析造成断桩。
11、因机械故障等原因使得混凝土灌注时间过长，首批混凝土已初凝而提不动导管。
预防措施
1、成孔后，必须认真清孔，防止孔壁坍塌。
清孔时间应根据孔内沉渣情况而定，清孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定；如果因故不能及时灌注需进行二次清孔。
2、灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。
3、尽可能提高混凝土浇注速度，开始浇混凝土时要有足量混凝土，产生的冲击力可以克服泥浆阻力；快速连续浇注，使混凝土和泥浆一直保持流动状态，可防导管堵塞。
4、混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。
探测器一般使用测锤，要求测锤应重一些，一般不小于4kg。
5、严格控制混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度应满足灌注要求（一般为18-22cm）；粗骨料的最大粒径不得大于导管内径的1/6～1/8和钢筋笼主筋最小净距的1/4，同时不得大于40mm；要求在导管顶部设置过滤网。
6、在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。
7、在灌注混凝土过程中应避免停电、停水，必要时应有备用搅拌机、发电机等应急设施，灌车数量要有富余。
8、导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。
9、对导管的要求：
（1）导管应有足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量；
（2）各节的安装接头的对接位置，要预先试拼并作好标记，安插导管时须按试拼时的状态对号安装，所有的法兰盘接头均须垫入5mm-7mm厚的橡胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，严防漏水；（3）内径应一致，其误差应＜±2mm，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验；（4）最下端一节导管长度要长一些，一般为4m左右，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内减小磨擦。
每节导管的长度要整齐统一，便于丈量长度，并作出标记和记录；（5）导管使用前做好水密性试验、抗压试验及接头抗拉试验。
处理方法
1、二次成孔法
灌注过程中，孔内混凝上灌注高度不大时，如果能够提出钢筋笼，可迅速将其提出孔外，然后用冲击钻重新钻孔，清孔后下钢筋笼，再重新灌注混凝土；若孔内混凝上灌注高度很高时，中断时间过长，混凝土已初凝无法拨出钢筋笼时，此时宜对孔口进行加固，在加强后的孔口四周布设钢圈梁，把灌注桩钢筋接长后逐一焊接到钢圈梁上，然后用千斤顶顶压抬高钢圈梁给钢筋施加向上的拉力。
断桩的钢筋笼下部由已灌注的砼锚固，上端由孔口圈梁反向锚固并施加向上的拉力，这样整个钢筋笼形成了一个双向约束的导管。
根据冲击钻机的适应性，可选用一个合适直径的冲击钻锤在钢筋笼的内部穿心钻进，这样避开了剪不断、打不烂的钢筋，将钢混一体的断桩的处理转化为冲击钻在低强度的砼中的钻进施工，将钢筋和已灌注的混凝土完全分离，重新灌注成孔。
采用此法完全可以保证桩的质量，但成本大、周期长，因此应根据实际情况和要求，与其他处理方法作经济对比，慎重选择。
2、接桩法
（1）湿接桩法：
湿接桩主要适用于在灌注过程中因严重堵管造成断桩，且已灌混凝土还未初凝时，在提出并清理导管后可使用测锤测量出已灌混凝土顶面位置，并准确计算漏斗和导管容积，将导管下沉到已灌混凝土顶面以上大约10cm处，加球胆。
继续灌注时观察漏斗内混凝土顶面的位置，当漏斗内混凝土下落填满导管的瞬间（此时漏斗内混凝土顶面位置可以根据漏斗和导管容积事先计算确定），将导管压入已灌混凝土顶面以下，即完成接桩。
（2）干接桩法：
干接桩主要适用于在灌注过程中，灌注被迫中断又未继续灌注而造成的半截桩。
使用该法应根据半截桩混凝土面所处地下水位的情况以及桩径的大小等采用不同的方法：
1当混凝土面处地下水位以上时，可以采取挖孔的方法，直接挖到混凝土面，凿毛清洗后直接灌注。
应注意开挖时遇到不稳定地层应进行人工护壁。
2当混凝土面处于地下水位以下时，如果断面位置距孔口不太深时，可以采用挖孔与井点降水相结合的方法处理。
3当混凝土面处在地下水位以下且断面位置距孔口较深，桩径较大时，可采取桩芯凿井的方法处理。
3、注桨法
注浆法是处理断桩事故后期处理最常见的方法。
与其他方法相比，该方法经济、快捷，但不能保证每根处理桩都能达到质量要求。
使用注浆法时，先用小型钻机沿桩身钻一探孔，查明断桩的具体位置，应根据断桩的位置，可采用桩内注浆法或者桩外注浆法处理。
（1）桩内注浆法
1当断桩位置较深，断桩处承受的弯矩不大时：
另沿桩身再钻一个小孔，一个用作进浆孔，另一个用作出浆孔，孔深要求达到补强位置1m以下。
用高压水泵向孔内压入清水，其泵压应大于20MPa。
水流自下而上在缺陷段内进行喷射，喷管提升速度为10cm/min，旋转速度为20转/min，处理长度应为缺陷段上、下各延伸50cm。
高压水将缺陷段内的软弱部分切割成泥浆状，当由一孔进行切割而另一孔有水溢出时，则可认定病害区已被打通，可换另外一孔重复操作直至全部打通；钻孔之间连通后，压入清水利用水循环将废渣排出桩体，当所有孔内水流变为清水，清渣工作结束。
用压浆泵先压入水灰比为0.8的纯水泥浆，进浆口应用麻絮填堵在铁管周围，待孔内原有水从另一孔全部压出来之后，再用水灰比0.5的浓水泥浆（宜用52.5级水泥）压入。
浓浆压入时应使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压浆，用碎石将出浆口封填，并以麻袋堵实。
最后再用水灰比0.4的水泥浆压入，压力增大到0.7～0.8MPa时关闭进浆阀，稳压压浆20～25min，压浆补强工作结束。
对于空洞和严重断桩，可在浆液中加入一定量的小粒径碎砾石。
待水泥浆硬化后，应再钻孔取芯检查补强效果。
需要强调一点的是，对于混凝土严重离析，空洞等质量事故，均可采用该方法补强。
2如果桩径较大，采用双孔压浆补强有时不能将断桩处的泥碴和松散混凝土碎碴清除干净，可在桩身中心钻一个注浆孔，在注浆孔的四周可设置3～4个出浆孔。
3当断桩位置不是很深，但也有一定深度，且该处需承受较大弯矩时，为了增加处理后的抗弯性能，则按照上述方法沿桩身钻的孔要大一些，穿过断面处要深一些。
用高压水冲洗后，在钻孔内插入钢筋束或钢轨，然后压浆填满钻孔。
钻孔数量及插筋量应与设计单位协商，征得设计单位的同意后方能实施。
断桩的原因分析、预防措施及处理方法
处理方法
4当断桩的位置处于桩的底部时，采用钻孔注浆的方法处理效果不太理想，一般不采用这种方式处理。
（2）桩外压浆法其处理工艺如下：
①钻孔：
先用黄泥将孔内填满夯实，再在离桩外0.5处，沿桩周钻直径为110mm钻孔8～12个孔，深度要求达到已浇注的砼表面以下1m，再清除孔内残碴，下入直径为Φ42mm压浆管到孔底，投入2～4cm石子及砂至孔口。
②压水：
封闭孔口，利用压浆管向孔内注入清水，将孔内泥浆洗净，时间1～2h，泵压不小于0.3MPa。
③注浆：
封闭孔口，向孔内注纯水泥浆，水灰比为0.4～0.5，水泥为525硅酸盐矿碴水泥，注浆压力为0.3～0.5MPa。
泵压超0.5MPa时，随时提管直到注满并返浆到地面为止。
钻孔压浆顺序，以不影响相邻孔浆液凝固为原则。
待浆液固结后，采用人工挖孔，将填入黄泥运走。
凿除浮浆，将孔内清洗干净。
浇注水下砼。
处理后，经检验该桩砼是否达设计要求。
采用此法处理断桩，关键工序是压浆要保证桩外围地层形成一个整体，阻止水在清理孔中杂物时不流入或少流入孔内。
4、补桩法
若因坍孔、导管无法拔出等造成断桩而无法处理时，可由设计单位结合质量事故报告提出补桩方案，在原桩两侧进行补桩。
补桩法应征得设计和业主的同意，由设计单位出设计变更图纸。
采用此法完全可以保证桩的质量，但成本大、周期长，因此应根据实际情况和要求，与其他处理方法作经济对比，慎重选择。
5、原位复桩
对在施工过程中及时发现和超声波检测出的断桩，采用冲击钻将桩体（或人工用风镐）彻底清理后，在原位重新浇筑一根新桩，做到较为彻底处理。
此种方法效果好、难度大、周期长、费用高，可根据工程的重要性、地质条件、缺陷数量等因素选择采用。
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