钻孔灌注桩质量通病及预防措施.docx

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钻孔灌注桩质量通病及预防措施

中铁一局集团有限公司浙赣铁路

【Z6标段DK450+500~DK454+550】

（钻孔灌注桩）

质量通病及预防措施

编制：

秦学仁日期：

2004.5.2

审核：

日期：

批准：

日期：

中铁一局集团有限公司浙赣铁路第二项目分部

钻孔灌注桩质量通病及预防措施

一.坍孔

1.现象

钻孔桩在成孔过程中或成孔后，孔壁坍落，造成孔底积泥，孔深不足。

2.原因分析

⑴挖埋式护筒底部和四周粘土夯填不密实，护筒底部埋设在砂类等透水层中或杂填土等易坍地层中。

⑵钻孔桩在成孔过程中或成孔后，孔内水位高度不够，低于地下水位，不足以平衡水头压力。

⑶当钻至砂类等强透水层时，泥浆补给不足引起孔内水位急剧下降。

⑷出现较强承压水时，易导致孔底翻砂和孔壁坍塌。

⑸钻孔附近有较大的振动或成孔后附近地面载重量过大。

⑹泥浆比重偏小。

⑺成孔速度过快，尤其是钻至砂类等强透水层时，在孔壁上来不及形成泥膜保护层。

⑻在吊放钢筋笼时，钢筋笼不垂直或分节钢筋笼上下两节钢筋笼焊接出现弯折、不垂直，下放时碰撞了孔壁或破坏了孔壁泥膜。

⑼工序安排不合理，成孔后不能及时灌注混凝土，造成成孔与灌注间孔的静置时间过长。

3.预防措施

⑴埋设护筒时，严格按交底要求操作，对护筒直径外60cm范围内的杂填土进行换填，换填深度至原状土层下10～20cm。

换填采用粘土，每20cm一层，采用气夯进行分层夯实，夯填的密实度要求同台背填土的要求一致。

夯填时，应在护筒四周对称均衡地进行，防止护筒变形或位移，夯填应密实不渗水。

⑵孔内水位必须稳定地高出孔外地下水位1.0m以上，并不得低于护筒底部，同时，可随时调节补充孔内水位。

泥浆泵等钻孔配套设备能量应有一定的安全系数，并应有备用设备，以应急需。

⑶施工通道的布置应离孔位有2.0m以上的距离，尤其是地表下有淤泥质粘土之类的软弱土层时更应注意，安排钻进设备及灌注设备时也应充分考虑这一点。

⑷应根据不同土层采用不同的泥浆比重，易坍地层采用比重较大的泥浆。

⑸应根据不同的土层采用不同的钻进速度，如在砂性土或含少量卵石土层中钻进时，可用一或二档钻速，并控制进尺。

在地下水位较高的粉砂中钻进时，宜采用低档慢速钻进，同时加大泥浆比重和提高孔内水位。

⑹钢筋笼的吊放，应保证垂直，分节钢筋笼焊接接长时，上下两节钢筋笼应垂直焊接，避免弯折。

在钢筋笼下放时应保持钢筋笼位于孔位中心，避免碰坍孔壁。

钢筋笼下放速度不应过快，同时应人工配合保证钢筋笼位于孔位中心。

钢筋笼下放不顺时，严禁强制下放，可根据实际情况进行分析、处理。

⑺尽量缩短成孔至灌注混凝土间的间隔时间，合理安排渣土的清运速度，作到孔成渣清，同时根据吊装能力适当增加钢筋笼的每节长度，以缩短连接时间。

4.判断方法

⑴钻孔桩在钻进过程中发现清出渣土较多而进尺不明显或孔内水位变化明显。

⑵成孔后沉渣过厚或增长较快及孔内水位变化明显。

⑶灌注过程中混凝土面上升高度与灌注数量不符，或没有混凝土灌注而混凝土面亦上升。

5.处理原则

⑴钻进过程中发生坍孔时，应立即用优质粘土回填至坍孔处1.0m以上，待自然沉实后再继续钻进。

⑵成孔后发生坍孔，可采用旋挖钻进行清孔，严重时可用优质粘土进行回填，待自然沉实后再继续钻进。

⑶钢筋笼下放后或灌注时发生坍孔，应立即吊出钢筋笼，然后采取其它处理方法。

二.钻孔漏浆

1.现象

在成孔过程中或成孔后，孔内不能稳定维持一定水位，泥浆向孔外渗漏。

2.原因分析

⑴护筒埋置深度不够，或护筒底为透水砂层或杂填土层等，泥浆从护筒底部向外流失。

⑵护筒制作粗拙，接头和纵向拼缝处不严密，使泥浆产生渗漏。

⑶当钻进至砂类等强透水层时，没有及时调整泥浆比重，泥皮形成不到位。

⑷发生坍孔情况。

3.预防措施

⑴成孔过程中护筒内保持适当的静水压力（80－120cm）。

⑵在安置护筒前，严格验收护筒的制作质量，并在纵、横接缝处设置止水垫片。

⑶加稠泥浆，放慢钻进速度，钻至护筒刃脚处回填粘土，反复冲击，增强护壁效果，护筒一般应埋置在粘土层内不少于1.0m。

⑷当钻进至砂类等强透水层时，加大泥浆比重，同时及时向孔内补充泥浆。

三.成孔偏斜

1.现象

成孔后不垂直，偏差值大于规定的L/100.

2.原因分析

⑴施工场地不平整，不坚实，发生不均匀沉降，导致钻杆不垂直。

⑵钻机部件磨损，接头松动，钻杆弯曲或钻杆安装不垂直。

⑶钻头晃动偏离轴线，扩孔较大。

⑷有地下障碍物，把钻头挤向一侧。

3.预防措施

⑴钻机就位时，应使转盘、底座水平、使天轮的轮缘、钻杆底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。

⑵场地平整坚实，承载力应满足要求，在发生不均匀沉降时，必须随时调整，保证钻杆垂直。

⑶机械使用前需对各部位进行认真检查，不满足要求或磨损严重的零部件应及时更换。

⑷钻头插销应保证接触紧密，防止钻头晃动偏离轴线。

⑸遇障碍物时，应及时采取措施清除，然后再进行钻进。

⑹钻机每次出渣后入孔时应保证位于孔位中心，防止偏离轴线。

⑺钻进过程中，应随时检查钻杆的垂直度。

4.处理方法

⑴在钻进过程中随时观察，保证孔的垂直，如发现偏斜时应及时进行调整。

⑵偏斜过大时，应回填粘土，待沉积密实后再钻。

四.缩孔

1.现象

成孔过程中或成孔后局部孔径小于设计要求。

2.原因分析

⑴软土层受地下水位影响和周边承载、振动的影响，造成松坍缩孔。

⑵塑性土膨胀，造成缩孔。

3.预防措施

成孔过程中或成孔后发现钻孔桩有缩径现象后，采用钻头上下反复扫孔，将孔径扩大至设计要求。

五.孔深不足

1.现象

在灌注混凝土前复量孔深，发现不足。

2.原因分析

⑴孔壁坍塌，土方、淤泥积于孔底。

⑵清孔不足，孔底回淤。

3.预防措施

⑴钢筋笼的吊放，应保证垂直，分节钢筋笼焊接接长时，上下两节钢筋笼应垂直焊接，避免弯折。

在钢筋笼下放时应保持钢筋笼位于孔位中心，避免碰坍孔壁。

⑵钢筋笼下放前，测量孔深，发现沉渣过厚，采用钻机进行掏渣。

灌注前必须进行二次清孔，清孔后保证沉渣厚度达到设计要求。

⑶尽量缩短成孔至灌注混凝土的间隔时间，以免沉渣过厚或造成坍孔。

六.钢筋笼变形

1.现象

钢筋笼在堆放、运输和吊装过程中，产生不可复原的变形。

2.原因分析

⑴钢筋笼分段太长，在堆放时支垫不平或支垫间距过大,造成变形。

⑵钢筋笼在运输过程中支点间距过大，造成弯曲。

⑶钢筋笼在吊装过程中未严格遵守技术规程，没有采用四吊点的起吊方式，产生变形。

⑷钢筋笼的焊接质量达不到规范要求，造成钢筋笼整体性差，在运输、起吊过程中开焊、解体，造成弯折现象。

⑸钢筋笼变截面处没有采用加强措施，起吊时造成弯折。

3.防治措施

⑴钢筋笼过长时，应分节制作，分节吊装，然后在孔口焊接。

⑵应按技术规范要求，加强焊接质量，加强箍筋必须与主筋焊接牢固。

⑶在安装钢筋笼时，宜设置临时吊装扁担，以增加刚度，变截面处加设方木或杉木杆，增强刚度。

⑷钢筋笼加工完毕后，要保证存放场地平整，以免变形。

七.钢筋笼位置偏差

1.现象

钢筋笼平面位置的偏差超过了质量标准的允许范围。

2.原因分析

⑴钢筋笼上未设置垫块或垫块设置数量不足，不能有效控制混凝土保护层厚度。

⑵桩孔本身有较大的偏差。

⑶钢筋笼未垂直吊放入孔，而是斜插入孔内或钢筋笼入孔偏移孔位中心线。

3.防治措施

⑴在钢筋笼上，应每隔2.0m的距离设置一组垫块，每组垫块4个，以此控制混凝土的保护层厚度。

⑵钢筋笼吊放时应保证垂直状态，并使钢筋笼的平面位置对准桩孔轴线，在吊放时应缓慢进行，人工控制防止偏移。

⑶偏差的桩位应在垂直状态时吊放钢筋笼入孔。

⑷在钢筋笼顶设置专门的笼顶平面位置定位措施，如钢筋等。

八.钢筋笼上浮

1.现象

灌注混凝土时钢筋笼上浮。

2.原因分析

⑴混凝土在进入钢筋笼底部时灌注速度太快。

⑵钢筋笼未采取固定措施。

3.防治措施

⑴当混凝土上升到接近钢筋笼下端时，应放慢灌注速度，减小混凝土面上升的动能作用，以免钢筋笼顶托而上浮。

当钢筋笼被埋入混凝土中有一定深度时，在提升导管，减少导管埋入深度，应缓慢进行，使导管下端高出钢筋笼下端有相当距离时再按正常速度灌注、提升，在通常情况下，可防止钢筋笼上浮。

⑵灌注混凝土前，应对钢筋笼采取充分的加固措施，将钢筋笼固定在孔位护筒上，可防止上浮。

九.断桩

1.现象

灌注过程中出现导管提出混凝土面或成桩后经探测，桩身局部没有混凝土，存在泥夹层，造成断桩。

2.原因分析

⑴混凝土坍落度太小，骨料太大，运输距离过长，混凝土和易性差，致使导管堵塞，疏通堵管再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层。

⑵计算导管埋管深度时出错，或盲目提升导管，使导管脱离混凝土面，再浇筑混凝土时，中间就会形成夹泥层。

⑶钢筋笼将导管卡住，强力拔管时，使泥浆混入混凝土。

⑷导管连接不紧，接头处渗漏，泥浆进入管内，混入混凝土中，造成断桩`。

⑸混凝土供应中断，不能连续灌注，中断时间过长，造成堵管事故。

⑹导管提升不及时，造成埋入过深，拔不出管或强力拔断导管，造成断桩。

3.预防措施

⑴混凝土配合比应严格按照有关水下混凝土的规范配制，并每车测试坍落度，保证混凝土的和易性良好；同时漏斗上设置铁箅子，防止骨料太大，堵塞导管。

⑵严禁不经测算盲目提拔导管，每次提升导管均应经过工序工程师实测、计算后确定提升高度，防止导管脱离混凝土面。

⑶钢筋笼主筋接头要焊平，导管要保证位于孔位中心线上，以免提升导管时，导管挂住钢筋笼。

⑷灌注混凝土应使用经过检漏和耐压试验的导管。

⑸灌注混凝土时，应与混凝土搅拌站提前联系，保证供应。

灌注时，要在现场保证有3—4辆车的情况下开盘，并保证后续车辆及时到达。

⑹在混凝土灌注过程中随灌随测，并及时提升导管，防止导管埋置过深，导管在混凝土中的埋置深度以3.0—6.0m为宜。

4.判断方法

⑴混凝土灌注间歇时间过长或有大的骨料掉入导管，混凝土灌注不下去。

⑵实测导管埋置深度不足。

⑶向导管内扔入石子后有水声。

⑷在混凝土灌注过程中，应随时测量导管外混凝土面及导管内混凝土面的高度，通过高差进行判断。

5.处理措施

⑴当混凝土堵塞而混凝土尚未初凝时，可吊起导管，再吊起一节钢轨或其它重物在导管内冲击，把堵管的混凝土冲散或迅速提出导管，用高压水冲掉堵管混凝土后，重新放入导管浇筑混凝土。

⑵当断桩位置在地下水位以上时，如果桩的直径较大（一般在1.0m以上），可抽掉桩孔内泥浆，在钢筋笼保护下，人下到桩孔中，对先前灌注的混凝土面进行凿毛处理并清洗钢筋，然后继续灌注混凝土。

⑶当断桩位置在地下水位以下时，可用直径较原桩直径稍小的钻头，在原桩位处钻孔，钻至断桩部位以下适当深度时，重新清孔，并在断桩部位增设一节钢筋笼，笼的下半截埋入新钻的孔中，然后继续浇筑混凝土。

⑷当导管被钢筋笼挂住时，如果钢筋笼埋入混凝土中不深，可提起钢筋笼，转动导管，使导管脱离。

如果钢筋笼埋入混凝土中很深，只好放弃导管。

⑸灌注桩因严重坍方而断桩或导管拔出后重新放入导管均形成断桩，是否需要在原桩外侧补桩，需经检查后于有关单位商定。