灌注桩施工过程中易出现问题及补救措施.docx

1、灌注桩施工过程中易出现问题及补救措施灌注桩施工过程中易出现问题及补救措施摘 要灌注桩是指在工程现场通过机械钻孔、钢管挤土或人力挖掘等手段在地基土中形成桩孔，并在其内放置钢筋笼、灌注混凝土而做成的桩，依照成孔方法不同，灌注桩又可分为沉管灌注桩、钻孔灌注桩和挖孔灌注桩等几类。钻孔灌注桩是按成桩方法分类而定义的一种桩型。随着建筑行业的不断发展钻孔灌注桩应用的领域也越来越广泛，因此对其要求越发严格，促使该技术的总体水平不断提高,迄今为止,除个别地区在复杂地层成孔方面存在一些难点外水下灌注等其它技术都比较成熟 ,在施工方面不存在太大的障碍,鉴于对灌注桩的要求提高，本文中介绍了关于其常见问题及处理方案的内

2、容。钻孔灌注桩基础属隐蔽工程，且影响其质量的因素较多，如不抓住重点进行有效防控，就有可能发生质量问题，甚至质量事故，对社会和施工企业本身都造成重大影响。关键词：钻孔灌注桩质量问题分析防范处理办法 AbstractFilling pile in engineering field by means of mechanical drilling, steel tube soil compaction or human mining methods formed in foundation soil pile hole, and placed inside reinforcing cage, per

3、fusion pile, made of concrete and in accordance with different methods and piles into holes and can be divided into driven cast-in-place piles, bored piles and dig-hole piles etc categories. According to the cast-in-place pile into piles of classification and define a kind of pile type. With the con

4、tinuous development of the construction industry field where the application of the cast-in-place pile, so more and more widely for its requirements, prompting the technology more strictly the overall level increases, so far, in addition to the individual regions in complex formation into hole there

5、 exist some difficulties in other technology outside underwater perfusion are more mature, in the construction aspect does not exist too big obstacle, in view of the requirements of piles, this paper introduces the improving on the common problems and treatment scheme content. The cast-in-place pile

6、 foundation belong to take cover engineering, and on the quality of many factors, such as not focusing on effective prevention and control, it may happen quality problem, even to society and quality accident and construction enterprise itself are a significant impact. Key words: bored cast-in-situ p

7、ile to prevent processing problem analysis 1引言 因为工业的发展以及人口的增长，高层建筑不断增加，但是因为好多城市的地基条件比较差，不能直接承受由高层建筑所传来的压力，地表以下存在着厚度很大的软土或中等强度的黏土层，建造高层建筑如仍沿用当时通用的摩擦桩，必然产生很大的沉降。于是工程师们借鉴了掘井技术发明了在人工挖孔中浇筑钢筋混凝土而成桩。随着建筑行业的不断发展钻孔灌注桩应用的领域也越来越广泛，因此对其要求越发严格，促使该技术的总体水平不断提高, 至今日，随着科学技术的日新月异发展，钻孔灌注桩在高层、超高层的建筑物和重型构筑物中被广泛应用。迄今为止,除

8、个别地区在复杂地层成孔方面存在一些难点外水下灌注等其它技术都比较成熟 ,钻孔灌注桩钻以其可靠度高、成本适中、便于施工等特点被广泛地采用。因此，钻孔灌注桩基础施工中经常出现的问题和在施工过程中应注意的事项，本文介绍了在灌注桩工程中常见的几种问题以及处理方法，在工程中应该提高自己的责任心，尽量避免事故发生。钻孔灌注桩基础是一种能适应各种地质条件的基础形式施工工艺已较为成熟。该基础为直接在所设计的桩位上开孔，井孔内注满压力水，然后在孔内加放钢筋笼后，通过导管灌注混凝土而成。钻孔灌注桩基础属隐蔽工程，且影响其质量的因素较多，如不抓住重点进行有效防控，就有可能发生质量问题，甚至质量事故，对社会和施工企业

9、本身都造成重大影响。钻孔灌注桩在区域基建工程基础工程中发挥了重要作用，钻孔灌注桩技术，因其对各种土层的适当性强、无挤土效应、无震害、无噪音、承载力高等优点，在工程中得到了广泛应用。2 正循环回转钻孔灌注桩正循环回转钻孔是用高压泥浆通过钻机的空心钻杆，从钻杆底部射出，同时钻头钻进，将土层搅松成为钻渣，被泥浆包裹浮悬，随着泥浆上升而溢出流到井外的泥浆溜槽，经过沉淀池净化，泥浆再循环使用。泥浆在不仅有固壁和润滑作用，还要升携带钻渣上升外排，故对泥浆的质量要求较高。正循环回钻适用于粘性土粉砂细中粗砂，含少量砾石、卵石（含泥量少于20%的土、软岩，孔径为80250cm，孔深为30100m，其优点是钻进与

10、排渣同时连续进行，成孔速度较快，钻孔深度较大。1. 按桩径大小分，可分为如下几种：小桩 由于桩径小，施工机械、施工场地、施工方法较为简单，多用于基础加固和复合桩基础中（如：树根桩）。中桩 成桩方法和施工工艺繁多，工业与民用建筑物中大量使用，是目前使用最多的一类桩。大桩 桩径大且桩端不可扩大，单桩承载力高，近20年发展快，多用于重型建筑物、构筑物、港口码头、公路铁路桥涵等工程。 2. 按成桩工艺，钻孔灌注桩可以分为：干作业法钻孔灌注桩；泥浆护壁法钻孔灌注桩；套管护壁法钻孔灌注桩。3 施工工艺施工前首先要做好场地平整，探明和清除桩位处的地下障碍物，按平面布置图的要求做好施工现场的施工道路、供水供电

11、、泥浆池和排浆槽等泥浆循环系统、施工设施布置、材料堆放等有关布设。施工前应逐级进行图纸和施工方案交底，并做好原材料质量检验工作。3.1施工流程施工放验线钻机就位整平钻进成孔测量钻孔深度第一次清孔提出钻杆测孔底沉渣厚度及孔深安装钢筋笼和注浆管安放导料管第二次清孔灌注水下混凝土测混凝土桩顶标高拔出导料管成桩开塞注浆。（图3-1） 图3-1 钻孔灌注桩后注浆工艺流程图3.2施工放样测量放线工作主要内容为桩位测放、标高控制。放线人员放线前要认真阅读整套图纸及有关变更文件。依据规划控制点和设计图纸所示桩位，利用RTS632型全站仪和DSC43水准仪标定实地桩位及桩位高程。对放出的桩位用测签灌白灰作为标志

12、，深度为300mm，测定完毕经自检合格并填写测量复核签证，由经监理工程师复核签认后方可进行施工。3.3护筒埋设护筒位置应埋设准确和稳定，旱地、筑岛处护筒与坑壁之间用粘土分层回填夯实，护筒与桩位中心线偏差不得大于50mm，倾斜度不大于1%，高度宜高出地面0.3m或水面1.02.0m.护筒埋置深度应根据设计要求或水文地质情况定， 旱地、筑岛处一般超过杂填土埋藏深度0.2m，在粘性土中不宜小于1m，在砂土中不宜小于1.5m，同时应保持孔内泥浆面高出地下水位1m以上。有冲刷影响的河床，沉入冲刷线不小于1.01.5m.3.4钻机就位为确保孔位正确，减少偏差，钻机就位之前要详细复核桩位，埋设护筒，钻机就位

13、之后保证钻架的平稳和牢固，钻机下如有薄弱土层要采取加固措施，确保施工中钻架不发生移位和倾斜，就位完成之后由专职质量员检验钻机垂直度就位照中情况，垂直度控制在1%以内，就位误差控制在20mm以内。3.5泥浆制作泥浆采用自拌方法，控制指标应满足下列要求：相对密度： 一般土层1.051.20，易坍土层1.201.45；粘 度： 一般土层1622S，易坍土层1928S；静 切 力： 一般土层1.02.25Pa，易坍土层35Pa；含 砂 率： 84；胶 体 率： 96；失 水 率： 一般土层25mL/30min，易坍土层15mL/30min；酸 碱 度： 810PH。在钻孔中，泥浆顶面应始终高出孔外水位

14、。为回收泥浆，减少环境污染，设置泥浆循环净化系统。3.6钻孔钻机就位后，对钻头中心和桩位中心校核无误后，方可开钻。钻孔时钻架必须稳固，钻头对准桩位中心，开钻前对钻机及其它机具进行检查，机具配套，水、电畅通。钻孔严格按规范和招标技术文件的规定和要求进行施工，同时应符合下列要求：1、钻机就位后，泥浆循环后，开动钻机慢速回转，下放钻头，开始钻进时，应先轻压慢转至钻头正常工作后，逐渐增大转速。调整钻压，以不造成钻头吸水口堵塞为极限。2、在加接钻杆时，要将钻头提离孔底50cm，使用冲洗液循环35分钟以后，再拆卸加接钻杆；加完钻杆后用靠尺测量一次钻杆的垂直度。3、钻孔达到要求孔深停钻后，钻具提离孔底508

15、0mm，进行第一次清孔，直到符合清孔标准为止，提钻时操作要轻稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补充泥浆，稳定孔内水头高度。 钻进过程中应注意以下几个问题：a.钻进过程中每钻进5米要检查一次钻杆的垂直度和转盘的水平度，发现超标及时处理。b.钻进过程有专人经常测定泥浆的技术参数，及时指导调配泥浆提出排浆、净化、控渣意见。黏度大、含砂率高的泥浆应及时除排，沉淀池的废渣应及时挖除。c. 在坚硬土层中钻孔时，易引起钻具跳动、憋车、憋泵、钻孔偏斜等，操作时应特别注意，宜采用低档慢速，控制进尺，优质泥浆，大泵量，分级钻进的办法，必要时钻具还应加导向装置，防止孔位偏斜。d.钻孔达到要求深度后，对孔深、孔径、孔位和

16、孔形等进行检查，确认满足设计要求后，填写终孔检查记录，并做好孔底清理的准备工作。3.7终孔及清孔当钻孔达到设计终孔标高后，对孔深、孔径、孔位和孔形进行检查，然后填写终孔检查证。清孔要求：桩径1.5m以内的摩擦桩沉渣厚度不大于10cm；桩径大于1.5m的沉渣厚度不大于15cm，端承桩无沉渣。清孔采用换浆法，即钻孔完成后，提起钻头至距孔底约20cm，继续旋转，逐步把孔内浮悬的钻渣换出，在清孔排渣时，保持孔内水头，防止坍孔。清孔后调整泥浆，使其相对密度：1.031.10；粘度：1720Pa.s；含砂率：98。3.8钢筋钢筋笼在现场制作，钢筋堆放场地要平整。钢筋选用正规厂家的合格产品，进场钢筋必须附有

17、质量合格证明，进场后，按规格分类堆放，设置标识牌。进场钢筋规格符合要求，并附有厂家的材质证明，现场按批次及见证取样规定送试验室进行原材料及焊接试验检验。钢筋焊接人员必须持证上岗。3.8.1钢筋笼制作钢筋笼加工制作前，严格依据设计图纸对操作工人进行技术交底，对钢筋下料、焊接进行全程检验核对，压浆管的加工制作及安放在技术人员指导下，按技术方案要求制作。钢筋笼加工时，先把内加强箍焊接成圆型，按照主筋数量把加强箍等分，并把此数值标注于操作平台上，主筋放在做出标志的相应位置，这样依次把加强箍与主筋焊接起来，接着按照箍筋的间距在已焊成骨架的主筋上做标识，按标识的间距焊接外箍筋，形成钢筋笼骨架。笼子制作严格

18、依设计进行，主筋间距和笼直径偏差10mm；箍筋间距偏差20mm；桩身纵向钢筋接长时采用闪光对焊，钢筋接头每隔一根错开，满足每个断面接头数不超过总数的50。按要求安放垫块，钢筋笼的扶正器用8钢筋及直径100的混凝土园柱体制作，在沿圆周长均等的3个点上安放，纵向间隔3m。钢筋笼成型后，经过监理验收合格后方可使用。3.8.2钢筋笼的吊放钢筋笼堆放场地平整，钢筋笼在运输过程及吊放中防止扭转与弯曲。下放钢筋笼前，用水准仪测量出护筒标高，以计算吊筋长度。分段制作的钢筋笼在孔口采用焊接连接，焊接质量应满足规范规定。钢筋笼定位采用吊筋与钢筋笼通过特殊接头相连接，根据护筒标高计算出地面标高后，把钢筋笼下放到位，

19、将压杆固定在孔口横担上，以防灌注时钢筋笼上浮或下移。钢筋笼顶标高允许偏差：100mm，钢筋笼中心与桩中心允许偏差：10mm。钢筋笼吊放方法：用钻机吊放钢筋笼，钢筋笼吊入孔内时，不得碰撞孔壁，在吊放钢筋笼入孔的全过程中，保证其垂直，防止产生弯曲变形。钢筋笼要沉放到设计底标高，不得悬挂，下笼受阻时不得撞笼、墩笼、扭笼。起吊过程中要注意安全、密切配合。3.9埋设注浆管注浆管在现场加工制作，注浆管制作要和桩钢筋笼制作同步进行，按设计方案要求把注浆管安装在钢筋笼上随钢筋笼一起下放入孔。注浆采用桩底复合后压浆：桩端后注浆管：注浆管制作完成后布置在钢筋笼外侧，随钢筋笼一起下入孔底。每根注浆管下部0.5米范围

20、设80100mm花管（喷头），出浆孔直径8，外套橡胶圈，最外缠塑料带。顶端高出地面不小于500mm，并用堵头封严，防止泥浆等杂物进入。3.10导管安装导管直径为250，安装前要进行水密、承压试验，保证在浇注过程中不漏水，吊装就位时导管应位于孔口中央，导管下口至孔底一般为40cm。导管安装完成后，要对孔底沉淀物进行检测，如果沉淀物厚度超过设计和规范的要求，需进行二次清孔，直至达到规范要求后才可进行混凝土灌注。3.11水下混凝土灌注3.11.1水下混凝土配合比设计拌制混凝土所用的材料应符合规范以及招标技术文件的规定和要求，同时水下混凝土应符合下列要求：水泥标号为P.o.42.5，初凝时间不小于6小

21、时。粗骨料为级配良好的碎石，粗骨料最大料径小于4cm，且不大于导管直径的1/6，不大于钢筋笼最密净距的1/3。含砂率宜为0.40.5之间。塌落度为1820cm。水泥用量不小于350kg/m3，当掺有适宜数量的减水缓凝剂或粉煤灰时，可不少于300kg/m3。水灰比应为0.50.6。3.11.2混凝土灌注混凝土在拌和站用强制式拌和机集中拌制，混凝土输送泵输送，为确保灌注桩的质量，必须做到： 首次混凝土灌注前，应对首灌混凝土方量进行计算，配备足够大的料斗装满混凝土，以保证首次灌注封底成功。首批灌注混凝土的数量应能满足导管首次埋置深度(1.0m)和填充导管底部的需要所需混凝土数量按公式计算。式中：V灌

22、注首批混凝土所需数量(m3)； D桩孔直径(m); H1桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m； H2导管初次埋置深度(m)； d导管内径(m)； h1桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外(或泥浆)压力所需的高度(m)，即H1=/。首灌混凝土导管埋深不得小于1m，在混凝土浇筑过程中导管埋置深度为26米。混凝土面接近钢筋骨架时，导管保持稍大埋深，放慢灌注速度，减少混凝土的冲击力。混凝土面进入钢筋骨架4m以上后，适当提升导管，使钢筋骨架在导管下口有2m以上的埋深后，方可恢复正常的灌注速度。浇注混凝土时溢出的泥浆应引流至适当地点以防污染。混凝土应连续浇注，直至浇注顶面高出设计标高不

23、小于80cm。混凝土在终凝7d后才能凿除桩头，并应保持凿除后混凝土面的平整、清洁，不应有泥及其它杂物。4.灌注桩施工过程中易出现问题及补救措施4.1钻孔过程中出现坍孔 其表征是孔内水位突然下降又回升，孔口冒细密水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。坍孔一般是因为泥浆性能不符合要求、孔内水头未能保证、机具碰撞孔壁等原因造成。查明坍孔位置后进行处理，坍孔部位不深的时，可采取深埋护筒法，将护筒填土夯实，重新钻孔；坍孔严重时，应立即将钻孔全部用砂类土或砾石土回填，如果无上述土类时可采用粘质土并掺入5%8%的水泥砂浆，应等待数日后采取改善措施重钻。4.2钻孔偏斜、弯曲一般是因为地址松软不均

24、匀、岩面倾斜、钻架位移、安装未平或遇探头石等原因造成。可在偏斜处钓住钻锤反复扫孔，使钻孔正直。偏斜严重的时，应回填粘质土到偏斜处顶面，待沉积密实后重新钻孔。4.3扩孔缩孔扩孔多系孔壁小坍塌或钻锤摆动过大造成。钻孔缩孔常因地层中含遇水能膨胀的软塑土或泥质页岩造成，一般采用失水率小的优质泥浆护壁；钻锤磨损大也能使孔径稍小，应随时检查，及时焊补钻锤。当缩孔已发生时，可用钻锤上下反复扫孔，扩大孔径。4.4钻孔漏浆一般采取护筒周围回填土夯实、增加护筒沉埋深度、适当减小护筒内水头高度、增加泥浆相对密度和粘度、倒入粘土使钻锤慢速转动、增加孔壁粘质土层厚度等措施。4.5糊钻多出于正循环回钻钻进时，遇软塑粘质土

25、层，泥浆相对密度和粘度过大，进尺快，钻碴量大，出浆口堵塞而造成。应改善泥浆性能，对钻碴进出口和排碴设备的尺寸进行检查，并控制适当进尺。若严重糊钻，应停钻提出钻锥，清除钻碴。4.6混凝土灌注易出现的事故及预防与处理措施灌注水下混凝土是成桩的关键工序，灌注过程中应明确分工，密切配合，统一指挥，做到快速连续施工，防止发生质量事故，若出现质量事故时，应分析原因，采取合理的技术措施，及时设法补救，以期尽量减小经济损失。4.7导管漏水主要原因：首批混凝土储量不够或导管底口距孔底间距过大，不能将导管底口下部封住，使水从导管底口涌入；导管接头不严，橡皮垫被高压气囊挤开，水进入；导管提升过猛，控制错误，使导管底

26、口超出混凝土面，底口涌入泥水。处理方法：是第一种情况，立即将导管提出，进行清孔重新下导管，重新灌注。若是第二、三种情况，应换新导管，使导管口插入混凝土中，用吸泥机将导管内的水和沉淀吸出，继续灌注混凝土，起先混凝土应增加水泥用量，以后的混凝土恢复正常配合比。4.8卡管1.原因分析混凝土中粗骨料粒径过大；初灌时隔水栓堵管；混凝土流动性、和易性差造成离析；灌注混凝土不连续，在导管中停留时间过长；导管进水造成混凝土离析。 2.防范及处理办法控制粗骨料的最大粒径必须小于钢筋笼主筋和导管直径最小净距的1/4并小于40mm；隔水栓直径要与导管内径相配，同时兼顾良好的隔水性能以保证顺利排出。灌注混凝土时必须加

27、强对混凝土坍落度和混凝土搅拌时间的控制。坍落度宜控制在1622cm，保证良好的和易性；必要时可掺入适量缓凝剂，以改善混凝土的流动性、和易性和缓凝；导管使用前应试拼装试压，试水压力为0.61.0MPa，以保证导管连接部位的密封性。在灌注过程中，为了避免在导管内形成高压气塞，混凝土要缓缓倒入漏斗的导管。 钻孔灌注桩基事故处理与建议：桩基质量取决于勘察、设计、施工诸因素，稍有不慎，就可能造成质量事故。对质量事故的分析与处理是否正确，往往影响建筑物的安全使用、工程造价及工期，严重的甚至要推倒整幢建筑物。根据我国在这方面的多年来的现场实践经验，认为造成桩基质量事故主要原因有以下几类：1)测量放线错误，使

28、整个建筑物错位或桩位偏差过大；2)单桩承载力达不到设计要求；3)成桩中断事故。如钻孔灌注桩塌陷、下钻；4)灌注桩成桩质量，包括沉渣超厚、混凝土离析、桩身夹泥、混凝土强度达不到设计要求、钢筋错位变形严重等；5)断桩。灌注砼施工质量失控，必生断桩事故；6)桩基验收时出现的桩位偏差过大；7)灌注桩顶标高不足。常见的如施工控制不严，在未达到设计标高时混凝土停浇，再如虽然标高达到设计值，因桩顶混凝土浮浆层较厚，凿出后出现桩顶标高不足。当桩基发生事故后，若处理不及时，将会给工程留下隐患。4.9埋管主要原因是导管埋入混凝土过深，使导管内外混凝土已初凝、与混凝土产生的摩擦力过大，或提管过猛将导管拨断。预防方法

29、是严格控制导管埋深不得超过6m，混凝土内加缓凝剂，加速混凝土灌注速度，提升导管不可过猛。4.10钢筋上浮1、 钢筋笼的上浮主要是捆扎，焊接质量差，笼身过长（超过7m），笼身变形，当混凝土浇注到钢筋笼底部时，首批混凝土已超过初凝，表面形成硬盖，托浮钢筋笼上浮，故在制作钢筋笼时捆扎一定要结实，焊牢，在灌注混凝土至笼底时，应放慢灌注速度待笼底全部插入后才恢复正常灌注速度。此外，还应注意小直径桩由于钢筋笼内径与导管间的间隙较小问题，稍不注意灌注和提升导管速度，就易发生浮笼现象。当发生浮笼后必须严格控制导管和混凝土之间的埋深关系，一般埋深在4m左右时，应采用边灌边慢速提动导管，当导管底部进入钢筋笼后浮笼

30、现象就可缓解。从灌注桩取心样试压和超声波测桩证实，在混凝土桩体下部要比桩顶部位密实性好，最薄弱，断裂较多的部位是在桩顶至桩底以下10m左右，为了确保桩顶强度，实际浇注桩顶标高通常比设计桩顶标高提高22.50m，或采取上大下小的异径桩，桩顶部分用优质水泥，高管灌注混凝土（提高灌注混凝土落差）以及用深杆振捣等措施来增加其密实性。 2、防范及处理办法要准确定位钢筋笼的初始位置并与孔口固定。导管下放时应确保导管在孔位的中心之上。混凝土接近笼时，将导管埋深控制在1.52.0m，同时注意导管的出口与钢筋骨架的底端不得平齐灌注混凝土，并随时掌握导管的埋深及混凝土灌注的标高，控制导管底口与钢筋骨架底端高差不小

31、于1m，如混凝土埋过钢筋笼底端23m时及时将导管提高于钢筋笼底端；保持和改善混凝土的流动性是灌注混凝土施工的基本原则，同时改进灌注工艺及把握好初凝时间也是施工控制的重要环节。配制混凝土要按配合比严格控制，灌注要保持快速连续进行状态，缩短灌注时间。也可以掺入适量缓凝剂，防止进入钢筋笼时混凝土的流动性变小；做好混凝土灌注前的各项施工准备，检查及保证水电供给，检查机具、工器具能正常使用且准备齐全等，并安排轮流值班，做好好各种应急预案。开始灌注后，就必须保证灌注混凝土的连续性，最大限度避免中途停工；防范因钢筋笼不符合施工要求，要在灌注桩的上部分增加钢筋件并设固定装置防止钢筋笼上浮，或者制作钢筋笼时有意

32、让底部向外倾斜1015mm，把一根箍筋焊接在钢筋笼最下面的主筋的端头上。在加工钢筋笼骨架时要严格控制质量，在运输时要做好保护尽可能防止变形。导管埋入时要控制好导管外壁与钢筋笼内筋之间的空隙，大于骨料最大粒径的2倍；浇灌过程中，如出现钢筋笼随导管拔出而上浮的情况时，立即控制混凝土浇灌速度及浇灌量，单向旋转或反复上下摇动导管，及时处理好导管与钢筋笼的挂带问题；如因导管埋入过深导致钢筋笼上浮的情况时，立即停止灌注。如检查出埋深超过9m，立即拆除多出部份导管把导管的埋深控制在3.08.0m以内，改善混凝土的和易性，在适当提高坍落度后方可重新灌注；如无法控制钢筋笼上浮，立即停止浇灌混凝土，在拔出导管后回填粘土入孔内，问