水下灌注桩常见问题和处理方法档Word文档格式.docx

1、计算导管埋深时出错，或盲目提升导管，使导管脱离砼面，再浇筑砼时，中间出现夹泥层。钢筋笼将导管卡住，强力拔管时，使泥浆进入砼中。灌注时间过长，而上部砼已接近初凝，形成硬壳，而且随时间增长，泥浆中残渣将不断沉淀，从而加厚了积聚在砼表面的沉淀物，造成砼灌注极为困难，造成堵管和导管拔不上来，引发断桩事故。导管接头处渗漏，泥浆进入管内，混入砼中。砼供应中断，不能连续浇筑，中断时间长，造成堵管事故。2 钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施2.1 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。造成原因：埋设护筒的周围土不密实，或护筒水位差太大，或钻头起落时碰撞。

2、防治措施：在埋筒时，坑地和四周应选用最佳含水量的粘土分层夯实。在护筒的适当高度开孔，使护筒内保持1.0-1.5m的水头高度。钻头起落时，应防止碰撞护筒。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，则应重新安装护筒。2.2 导管接送严重漏水，造成断桩。发生这种故障的后果非常严重，进水，使混凝土形成松散层次或囊体，出现浮浆夹层造成断桩，严重影响混凝土质量，导致废桩重做。2.3 缩颈 缩颈即孔径小于设计孔径。塑性土膨胀。采用优质泥浆，降低失水量。成孔时，应加大泵量，加快成孔速度，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。或在导正器外侧焊接一定数

3、量的合金刀片，在钻进或起钻时起到扫孔作用。如出现缩颈，采用上下反复扫孔的办法，以扩大孔径。2.4 桩底沉渣量过多 造成原因：清孔不干净或未进行二次清孔；泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起；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；清孔后，待灌时间过长，致使泥浆沉积。成孔后，钻头提高孔底10-20cm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30分钟。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。钢筋笼吊放时，使钢筋笼的中心和桩中心保持一致，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

4、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。开始灌注混凝土时，导管底部至孔底的距离宜为30-40mm，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，达到清除孔底沉渣的目的。3 桩基础水下混凝土施工中的质量控制措施及方法3.1 为防止导管接头和导管漏水，施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管制作及具备以下条件：足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量。各节的安装接头所用的胶热及法兰的对接位置，预先试拼并作好标记，按插导管时须按试拼时的状态对号拦装，所有的法兰盘接头均须垫入5-7毫米厚的橡

5、胶垫圈，安放时须对正放平，拧紧螺栓，严防漏水。内径应一致，其误差应小于2毫米，内壁须光滑无阻，组拼后须用球塞、检查锤作通过试验。最下端一节导管长度要长一些，一般为4米，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内。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。导管使用前做好水密性试验。导管不要埋入混凝土过深，严格控制混凝土配合比、和易性等技术指标。3.2 为预防孔壁坍塌，我们采用了维持护筒水位简外水位高出1.3-1.4米，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆的和比重。3.3 断桩 混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水

6、灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体和基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出

7、全孔及首次混凝土灌注量。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。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。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。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，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。3.4 为保证施工质量，水下混凝土的配合比选用要比设计强度高2

8、0%左右，坍塌度宜采用18-22厘米。3.5 混凝土自拦合机出料至砍球开寒时间不宜超过30分钟，施工中间每间断30分钟后，要上下串一上导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发生事故的可能性。在施工过程中，中途中断浇注时间不宜走过30分钟，整个桩的浇注霎时间不宜过长，尽量在8小时内完毕。2.提高水下混凝土质量方法1 提高水下混凝土灌注桩施工质量 现阶段国内水下混凝土灌注桩工程的施工通常采用导管法进行施工。其原理是在一定的落差压力作用下,将混凝土拌和物通过密封连接的钢管（或强度较高的硬质非金属管）入口，进入到初期灌注的混凝土下面，顶托着初期灌注的混凝土及其上面的泥浆或水上升，形成连续密实的

9、混凝土桩身。导管法施工技术要求非常严格，为使水下混凝土灌注桩施工质量得以保证，必须要从施工设备、混凝土配制、灌注等几方面加以控制，以提高水下施工质量。 第一、对施工设备质量要严格要求 混凝土灌注所需施工设备要求配套并且完好。这是保证灌注水下混凝土质量的基本前提。要重点强调以下施工设备的质量：1）备用发电机数量充足。要保证工地的备用发电机性能良好，足以应付施工过程中可能发生的电网断电情况，这样可以防止灌注时间延误，避免造成断桩事故。2）注意混凝土拌和机类型的选择，宜选用大容量拌和机，在数量上可以保证混凝土的连续灌注。对混凝土拌和机在每次使用前都应进行认真的检查维修。3）导管是灌注水下混凝土的重要

10、工具，其直径大小要根据灌注强度要求进行选择。要求导管应具备足够的强度和刚度、且密封性良好，管壁光滑、导管平直，无穿孔裂纹，导管接口处应有弹性垫圈密封。如果导管接头密封不严，焊缝破裂，水从接头或焊缝中浸入会引起事故，因此施工之前必须要进行水密、承压和接头抗拉试验。4）储料斗、漏斗、溜槽以及其他有关灌注机具使用前都应进行检查，以保证施工安全和施工质量。第二、严格控制混凝土的配合比 水下混凝土的强度、等级和材料应符合设计要求和水工混凝土施工规范（DL/T5144-2001）的规定。选用骨料要重点注意以下几点：1）水泥一般选用普通硅酸盐水泥或硅酸盐水泥，初凝时间宜不早于1.5h，宜选用标号在325以上

11、的水泥。所选的水泥品种应通过初凝时间和抗压强度试验。要注意水泥的用量要达到规范规定的标准。2）粗骨料宜选用坚硬的卵砾石和碎石，应优先采用符合要求的卵石。骨料最大粒径不应大于导管直径的1/61/8和钢筋最小净距的1/4，同时粒径在40mm以内。粗骨料的级配应保证混凝土具有良好的和易性。细骨料宜采用级配良好的中、粗砂。混凝土的含砂率一般为4550，水灰比宜采用0.50.6。3）为提高和易性，混凝土中宜掺入外加剂，水下混凝土常用的外加剂有减水剂、缓凝剂和早强剂等，掺入外加剂前，必须经过实验，以确定外加剂的使用种类、掺入量和掺入程序。总之，混凝土的配合比必须和导管灌注水下混凝土相适应。合适的配合比应使

12、混凝土具有足够的可塑性和粘聚性，易于在导管中流动而又不易离析。而且一般来说，当水下混凝土的强度高时，其耐久性也好。因而要从水泥标号的选择、水泥及水的用量比例、骨料的种类和性质及掺用外加剂等几个方面考虑来保证混凝土质量。而且要保证混凝土的级配强度应高于设计强度。混凝土搅拌时间要适宜，要搅拌均匀，如混凝土搅拌和输送过程中，出现不均匀或离析泌水现象，流动性差时，就不能使用。水下混凝土质量对于整个水下施工质量十分重要，而水下混凝土技术也不断出新。采用先进的混凝土配制技术也是提高水下施工质量的有效途径。水下不分散混凝土技术就是这样一门新的技术。我国八十年代研制成功，其原理是在搅拌混凝土时加入高分子外加剂

13、，使混凝土拌合物在水下不离析，采用这种技术可以实现不排水施工，也可进行水下振捣和砌筑。同时由于其无害无污染也可用于饮水工程。第三、加强灌注施工工艺 灌注水下混凝土是混凝土桩施工的重要工序。在灌注混凝土过程中，应重点注意以下几点：1）钢筋笼和钻孔的中心要对应，定位要准确。如果是不放到孔底的钢筋笼，要特别注意吊环、吊钩的强度及牢固性。钢筋笼吊放时要保持轴线顺直，位置居中，严禁碰撞孔壁，以免产生坍孔。钢筋笼安放到位后应立即安设导管。2）在灌首批混凝土之前最好先配制0.10.3m3水泥砂浆放入滑阀以上的导管和漏斗中，然后再放入混凝土，确认初灌量备足后，即可剪断铁丝，借助混凝土重量排除导管内的水，使滑阀

14、留在孔底，灌入首批混凝土。3）注意首批混凝土量必须满足导管埋深不能小于1.5M，所以漏斗和储料斗及漏斗和输送泵的混凝土储存数量要充足。根据导管内混凝土压力和管外水压力平衡的原则,导管内混凝土必须保持的最小高度为:=R/R。而管中混凝土的体积就应为=2/4（为导管直径）。首批混凝土若埋深不足，混凝土下灌后不能埋没导管底口，会导致泥水从导管底口进入。如果出现这种导管入水现象应立即将导管提出，将散落在孔底的混凝土拌合物用空气吸泥机或抓斗机清出，然后重新下导管灌注。4）首批混凝土灌注正常后，必须连续进行，不得中断。否则先灌入的混凝土达到初凝，将阻止后灌入的混凝土从导管中流出，造成断桩。同时在灌注过程中

15、，应经常用测锤探测混凝土面的上升高度，并适时提升、逐级拆卸导管，保持导管的合理埋深。此时要注意，混凝土灌到孔口不再返出泥浆时可以微向上提动导管，而如果要提升导管0.5到1M以上才能灌入混凝土就应该拆除部分导管。要注意观察孔口是否返出泥浆。当混凝土接近钢筋笼时，宜使导管埋得较深。要注意正确控制导管埋深，如果导管埋人混凝土过深，易使导管和混凝土间摩擦阻力过大，致使导管无法拔出造成事故。而提管过程中要缓缓上提，如过猛易使导管被拉断。所以埋管深度一般应控制在2到6m，或使用附着式震捣器，使导管周围的混凝土不致过早的初凝。同时应注意灌注速度。5）为确保桩顶质量，在桩顶设计标高以上应加灌0.50.8m高度

16、，待桩顶混凝土强度达到设计强度70时，将其凿除。在灌注将近结束时，如出现混凝土顶升困难，可在孔内加水稀释泥浆，将部分沉淀土掏出，使灌注工作顺利进行。在拔出最后一段长导管时，拔管速度要慢，以防止桩顶沉淀的泥浆挤入导管下形成泥心。以上是灌注混凝土时易出现问题的各个基本步骤，同时要注意其他一些事项。比如混凝土拌制后，应在1.5h之内尽量灌注完毕。再如清孔须彻底，如果清孔不彻底会造成混凝土中夹泥；又如在灌注过程中，当导管内混凝土不满含有空气时，后续混凝土宜通过滑槽徐徐流入漏斗和导管，不得将混凝土整斗从上面倾入管内，以免在导管内形成高压气囊，挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水。实验经验告诉我们，混凝土灌注时

17、要分工明确，密切配合，统一指挥，快速、连续施工。一气呵成、快速灌注成功的桩往往质量比较好，而灌灌停停的桩则容易出现质量问题。因此，水下混凝土灌注桩质量的提高，需要建筑施工、监理、验收各个环节共同协作来保证。不仅要在设计上提出科学方案，灌注时提高水下施工质量，验收时也要认真对待。对于质量差、无法利用的桩要提出补桩或其它措施。成桩的质量关系到整个工程的质量，绝对不能忽视。3.钻孔灌注桩处理方法当地基的弱土层较厚（一般指 4米 以上），建筑物的荷载较大，采用浅埋基础不能满足强度和变形限制要求，做人工地基又没有条件或不经济时，常常采用桩基础，钻孔灌注桩基因其造价低、节省等优点，被广泛采用。我们建的某市

18、中级法院审判大楼，由于其地质情况复杂，地下水量大，设计采用了水下灌注混凝土方法。现结合我们在此桩基础水下灌注混凝土的施工体会，谈几点粗浅的质量控制方法。 钻孔灌注桩 水下施工 处理 一、一般钻孔灌注桩的施工工艺流程 测定桩位 埋设护筒 桩机就位 钻孔（设泥浆池制备泥浆、泥浆循环清渣） 清孔 灌筑水下混凝土 安放钢筋骨架 二、钻孔灌注桩水下混凝土施工易出现的问题 1、导管接送严重漏水，造成断桩。2、导管轻微漏水、导管埋入混凝土太深，混凝土含砂率偏小、和易性欠佳等因素，可能造成导管的堵塞，导致浇注中断，若重新灌注浇注时，则混凝土内存在浮浆夹层，造成断桩。3、护筒外壁冒水，引起地基下沉，护筒倾斜和位

19、移，使桩孔偏斜，无法施工。4、孔壁坍塌。施工中发生孔壁坍塌，往往都有前兆。有时是排出的泥浆中不断出现气泡，有时护筒内的水位突然下隆，这都是塌孔的迹象。如果上述问题出现，势必增加工程投资，又拖延工期，工程质量也很难达到预期的目标。三、桩基础水下混凝土施工中的质量控制措施及方法。1、为防止导管接头和导管漏水，施工中我们通过严格的事前、事中、事后控制，保证导管制作及具备以下条件：（1）足够的抗拉强度，能承受其自重和盛满混凝土的重量。（2）各节的安装接头所用的胶热及法兰的对接位置，预先试拼并作好标记，按插导管时须按试拼时的状态对号拦装， 所有的法兰盘接头均须垫入5 -7毫米 厚的橡胶垫圈，安放时须对正

20、放平，拧紧螺栓，严防漏水。（3）内径应一致，其误差应小于 2毫米，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 4米 ，其底端不得带法兰盘，以便在混凝土内。（5）导管使用前做好水密性试验。2、为预防孔壁坍塌，我们采用了维持护筒水位简外水位高出1.3 -1.4米 ，操作中避免碰撞孔壁，并随时注意控制泥浆的和比重。 3、为保证施工质量，水下混凝土的配合比选用要比设计强度高20%左右，坍塌度宜采用18 -22厘米 。4、混凝土自拦合机出料至砍球开寒时间不宜超过30分钟，施工中间每间断30分钟后，要上下串一上导管，防止混凝土失去流动性，提升导管困难，增加发

21、生事故的可能性。5、注意灌注所需混凝土数量，一般较成孔桩径计算的大，约为设计桩径体积的1.2倍左右。为避免混凝土超灌量，要掌握好各土导的钻孔速度，在正常钻孔作业时，中途不要随便停钻，以避免扩孔导致混凝土超灌量。浇注标高就高出桩顶设计标高0.5 -1.0米 ，以便清除浮将和消除测量误差。务必注意，不要因误测而造成短桩。志管埋入混凝土的尝试取决于浇注速度和混凝土的性质，任何时候不得小于 1米 ，一般控制在 2 4米 内。施工中，我们注意对易发生的质量问题采取有针对性的事前、事中、事后控制措施，取得了较好地效果，未发生导管接头漏水形成浮浆夹层造成断桩，也没有出 四水下灌注混凝土要点目前，钻孔灌注桩在

22、沿海地区工程中广泛使用，工艺日趋完善。钻孔灌注桩的水下砼灌注是成桩的关键环节，但往往由于施工工艺不当，断桩、堵管、夹泥、蜂窝、少灌等质量问题也时有发生。因此，运用科学、实用的砼灌注工艺以确保工程质量显得极为重要。 灌注桩 水下施工 如某广场6号楼桩基工程采用钻孔灌注桩（ 800，桩长70 62米 ）共121根，围护采用钻孔灌注桩加水泥搅拌作为止水帷幕（ 700，桩长13 50米 ）共176根。钻孔灌注桩数量大，桩身长，施工质量的优劣直接关系到桩基和围护工程质量，关系到整个工程的质量，由于我们正确地选用了科学合理的施工工艺，使钻孔灌注桩单桩静载试压全部优良。现对其施工作以下要点分析：一、水下灌注

23、砼的性能参数 （一）砼原料 粗骨料宜选用卵石，石子含泥量小于2，以提高砼的流动性，防止堵管。（二）砼初凝时间 一般砼初凝时间仅35小时，只能满足浅孔小桩径灌注要求，而深桩灌注时间约为57小时，因此应加缓凝剂，使砼初凝时间大于8小时。（三）砼搅拌方法和搅拌时间 为使砼具有良好的保水性和流动性，应按合理的配合比将水泥、石子、砂子倒入料斗后，先开动搅拌机并加入30的水，然后和拌合料一起均匀加入60的水，最后再加入10的水（如砂、石含水率较大时，可适当控制此部分水量），最后加水到出料时间控制在6090秒内。（四）坍落度选择 坍落度应控制在180 20毫米 之间，砼灌注距桩顶约 5米 处时，坍落度控制在

24、 160170毫米，以确保桩顶浮浆不过高。气温高，成孔深，导管直径在 250毫米 之内，取高值，反之取低值。二、砼灌注操作技术 （一）首批砼灌注 砼灌注量和泥浆至砼面高度、砼面至孔底高度、泥浆的密度、导管内径及桩孔直径有关。孔径越大，首批灌注的砼量越多，由于砼量大，搅拌时间长，因此可能出现离析现象，首批砼在下落过程中，由于和易性变差，受的阻力变大，常出现导管中堵满砼，甚至漏斗内还有部分砼，此时应加大设备的起重能力，以便迅速向漏斗加砼，然后再稍拉导管，若起重能力不足，则使用卷扬机拉紧漏斗晃动，这样能使砼顺利下滑至孔底，下灌后，继续向漏斗加入砼，进行后续灌注。（二）后续砼灌注 后续砼灌注中，当出现

25、非连续性灌注时，漏斗中的砼下落后，应当牵动导管，并观察孔口返浆情况，直至孔口不再返浆，再向漏斗中加入砼，牵动导管的作用如下。1有利于后续砼的顺利下落，否则砼在导管中存留时间稍长，其流动性能变差，和导管间磨擦阻力随之增强，造成水泥浆缓缓流坠，而骨料都滞留在导管中，使砼和管壁摩擦阻力增强，灌注砼下落困难，导致断桩，同时，由于粗骨料间有大量空隙，后续砼加入后形成的高压气囊，会挤破管节间的密封胶垫而导致漏水，有时还会形成蜂窝状砼，严重影响成桩质量。2牵动导管增强砼向周边扩散，加强桩身和周边地层的有效结合，增大桩体摩擦阻力，同时加大砼和钢筋笼的结合力，从而提高桩基承载力。（三）后期砼的灌注 在砼灌注后期

26、，由于孔内压力较小，往往上部砼不如下部密实，这时应稍提漏斗增大落差，以提高其密实度。三、砼灌注速度 在控制砼初凝时间的同时，必须合理地加快灌注速度，这对提高砼的灌注质量十分重要，因此应做好灌注前的各项准备工作，以及灌注过程中各道工序的密切配合工作。钻孔扩底桩的施工控制 1、成孔 成孔主要是利用双腰带笼式钻头钻进至设计标高的过程。在成孔过程中，主要控制成孔的垂直度，护壁的完整性，持力层岩面的确定。成孔是扩孔的基础。2、扩底 在扩孔前，首先在地面将扩孔桩头的所需参数确定后，再使用。成孔达到设计标高后，将钻头提起，更换扩孔钻头，将钻头通过钻杆连接后，放到孔底位置，在主导钻杆上标示扩孔前位置及扩孔所需

27、位移值后，然后将钻具上移提升，开钻孔开始扩孔。在扩孔过程中，扩孔底控制主要控制转速、行程、钻具的牢固性。钻速控制主要通过控制钻机的速度。由于扩孔钻头的刀具切削面随钻头的扩展加大，其作用荷载也增大，为确保钻头不变形，故要求匀速钻进，并逐渐放下钻杆，确保钻进位移的稳定，达到扩孔效果。行程控制是控制钻头主轴滑道，以达到扩孔的目的。因此，不同的扩孔桩径，所使用的钻头不同，其位移值也不同。因此，在扩孔过程中，必须严格记录行程数值，确保扩孔达到设计要求。钻具的控制是钻头的稳定性控制，即确保钻头在钻孔过程中的稳定性，牢固性。在扩孔前首先应对钻具进行检验，对上下翼刀具的刚度铰接的牢固，主轴滑道收放灵活自如，在

28、确保其性能良好后，才能使用。3、清孔 由于桩径扩孔后，其桩底面积大大增加，形成下部孔窟，在清孔时，孔窟容易出现沉渣的大量沉积，因此，清孔是否彻底，直接影响成桩的效果。在清孔过程中，使用反循环进行清孔，将桩底的沉渣吸出孔外，以达到清孔的目的。4、成桩 钻孔、扩孔完毕，应清除孔底虚土和积水，当灌注混凝土时，孔底中部积水深度不得大于10mm，随后尽快灌注混凝土，混凝土灌到扩大头高度约二分之一处，即安放钢筋笼，继续灌注混凝土，分层振捣密实，混凝土塌落度视土的含水量，可采用46mm或68mm。由于钻孔桩桩底的体积加大，在灌注混凝土过程中，确保冲球后导管的埋深将不影响灌注时的质量。因此，冲球时储料必须达到冲球后导管埋深大于1.5m的要求。在成桩过程中，灌注混凝土必须确保其连续性，并确保混凝土的总方量。5、成桩