30.8% 鉆孔灌注樁塌孔及鋼護筒下沉事故處理已改.docx

鉆孔灌注樁塌孔及鋼護筒下沉事故處理摘要：鉆孔灌注樁由于造價成本低、承載力高、施工簡單，在橋梁工程中運用的越來越多。由于鉆孔灌注樁施工工序繁多，在施工過程中經常出現塌孔及鋼護筒下沉事故，本文基于崇靖路左江特大橋32#B3終孔后出現塌孔及鋼護筒下沉事故，分析其事故原因，并提出了處理措施，結果表明十分有效?？梢詫︻愃乒こ淌鹿侍幚砭哂薪梃b和指導作用。關鍵詞：鉆孔灌注樁；塌孔；鋼護筒下沉；原因；處理Down hole bored piles and steel tube sinking accident treatmentAbstract: bored piles due to low cost, high bearing capacity, simple construction, cost of more and more used in bridge engineering. Due to the construction process of bored piles, hole collapse often occurs in the process of construction and steel tube sinking accident, this article is based on tang jing lu jiang bridge # 32 - B3 appears after the final hole hole collapse and steel tube sinking accident, analysis the cause of the accident, and puts forward the treatment measures, the results show that very effective. Can accident treatment has a reference and guide for similar projects.Keywords: bored pile;hole collapse;steelsinkcasing;cause;treatment隨著我國經濟高速的發(fā)展，我國交通運輸事業(yè)也得到大力的改善，特別是西部開發(fā)的實施，我國西南地區(qū)修建的橋梁越來越多。鉆孔灌注樁由于穩(wěn)定性好、承載力高、沉降量小及沉降均勻，在施工過程中噪音低，對周邊建筑及環(huán)境影響不大等優(yōu)點，被廣泛用于橋梁工程的樁基工程中。但由于施工中鉆孔灌注樁工序繁瑣，包括整平場地、放線測量、埋設護筒、鉆機就位、成孔、鋼筋籠下放、導管下放、灌注混凝土等一系列施工工序。在這些施工過程中，不可避免會出現擴頸、沉淀層厚度過大、縮頸、塌孔等工程事故，這些工程事故會不同程度影響樁的質量，問題嚴重使樁的承載力達不到設計和施工要求，因此，對鉆孔灌注樁施工事故處理的研究十分有必要。本文通過崇左至靖西高速公路左江特大橋樁基32號B3終孔后出現塌孔及護筒下沉工程事故為例進行研究，希望能對類似工程具有指導和借鑒作用。1工程概況崇左至靖西高速公路左江特大橋位于廣西崇左市太平鎮(zhèn)，跨越左江干流，南岸崇左端屬大村三北屯，北岸靖西端屬公益村婆利屯，橋軸線走向方位角約313。橋梁中心樁號為K12+320，橋梁全長456m。橋梁上部構造擬采用預應力混凝土連續(xù)剛構和預應力混凝土連續(xù)小箱梁預應力混凝土連續(xù)剛構，下部構造擬采用肋板臺、薄壁墩，墩臺均采用樁基礎。樁基礎采用群樁，樁基礎深度從3070米不等，下部結構采用承臺單柱，上部結構采用現澆斜腹式簡支箱梁。根據地質勘探的資料顯示：在樁基的地質剖面圖上，樁基地質分為十二層，歸分以下五類類：淤泥、粘土、亞粘土、粗砂、中砂，其中樁基鋼護筒腳處于粗砂層，變截面處于中砂層，底端部位于中砂層。2鉆孔灌注樁施工事故經過及原因分析2.1鉆孔灌注樁施工事故經過（1）第一次事故經過2014年4月27日在樁基32號B3終孔后，終孔時：標高-50.12m，泥漿密度為1.13，含砂率為2.3%，粘度為18S。4月28日上午10：30開始拆除鉆桿， 22點拆桿移機完畢，23點下放檢孔器到位后，并沒有發(fā)生異常現象，就開始下放鋼筋籠。在下放鋼筋籠的過程中，一切正常，鋼筋籠于4月30日4：10下放到位。在鋼筋籠下放到位后則立即檢測聲測管，發(fā)現四根管在標高為-42m左右的位置均不能通暢，此時量測孔底標高為-46.6m，反復量測均不能到終孔時的孔底標高。（2）第二次施工經過通過對收起測錘后發(fā)現測錘底部粘有灰色的亞粘土，質地比較堅硬，判斷出并不是普通沉淀所造成；樁基成孔于粗砂層，在粗砂層上為粘土層，粘土層的顏色為紅色，可以判斷出并不是孔底附近的砂層發(fā)生塌孔的現象，亞粘土的分布最底層的標高約在-35m左右，孔底多出的約30方的泥和砂是由上部塌方造成的，因此，坍塌最有可能發(fā)生在護筒腳部分。4月30日早上7：30開始提升拆除鋼筋籠，到12：15突然發(fā)現鋼護筒下沉，下沉的速度不是很快，前后鋼護筒下沉入水時間持續(xù)6分鐘，鋼護筒下沉后量測孔底標高為-44.6m，比下沉前又淺了2m，用測錘反復量測鋼護筒的位置，下沉后鋼護筒的頂面標高大約為-5.5m，鋼護筒下沉約有10m深度，下沉后護筒入土約21m。此鋼護筒總長為24.85m，自重為38.7噸，如下圖1所示。圖1 護筒標高變化圖在拆除完鋼筋籠后立即對32號墩B3樁進行了回填土處理，并加強觀測，至回填土到護筒腳以上3m停止回填時，均未再發(fā)現48-B3樁護筒有再變化的現象。因此，判斷鋼護筒已停止下沉，趨于穩(wěn)定。2.2原因分析32號墩B3樁發(fā)生塌孔和鋼護筒下沉事故后，通過現場調查分析發(fā)生本次樁基事故主要原因有以下兩方面：（1）B3樁終孔后驗孔時泥漿各項性能指標均滿足規(guī)范要求，52m長鋼筋籠分4節(jié)，采用直螺紋連接接長下放，鋼筋籠下放時間和鉆機拆桿移機時間總共需要18h。由于，鋼筋籠下放時間過長，造成泥漿膠體率下降多，泥漿各個指標不理想致使泥漿護壁效果不行，這是造成鉆孔坍塌原因之一。（2）根據地質情況及塌孔深度可知，B3樁原鋼護筒入土深15.8m，鋼護筒持力層在粘土上，鋼護筒只要入土深度達到5m，它摩阻力足夠支撐其自重，對于塌孔深10m，還不能讓鋼護筒發(fā)生下沉事故，因此鋼護筒發(fā)生下沉事故是由于鉆機鉆孔過程中發(fā)生塌方致使鋼護筒腳附近掏空過多造成的。3處理方案3.1鋼護筒垂直度和偏位情況在確定B3樁鋼護筒回填土穩(wěn)定后，為確定鋼護筒垂直度及偏位情況是否滿足設計要求，需要對其垂直度及偏位情況進行檢查。用13米長280cm的鋼筋籠探孔器下到回填土頂面；用250cm的鉆頭能順利穿過護筒腳并提起，經探測其垂直度為0.8%，平面位置偏差7cm,鋼護筒垂直度和偏位情況滿足設計樁基要求。3.2 B3樁和鋼護筒的處理方法根據檢測結果，鋼護筒垂直度和偏位情況滿足規(guī)范要求，因此對樁基塌孔和鋼護筒下沉做出以下處治措施：（1）用330cm、=18mm的鋼護筒套住原310cm的鋼護筒后，用120T的振動錘振動下沉330cm的鋼護筒，其入土深度為330cm以上；（2）在330cm鋼護筒和310cm鋼護筒之間重疊部分的孔隙間用C30水泥漿進行水下壓漿密實，完成330cm鋼護筒和310cm鋼護筒之間的連接；（3）壓漿砼等強待其穩(wěn)定后，鉆機就位，按正常樁要求采用回旋鉆機反循環(huán)成孔，成孔過程中加強護壁泥漿的控制，成孔后按正常樁基施工要求澆灌樁基混凝土；（4）成樁后樁徑情況：在標高-5.5m以下部分符合原設計要求，在標高-5.5m以上部分樁徑為330cm；（5）外套330cm鋼護筒嵌入承臺部分作防腐處理,其加工要求仍按原主墩樁基鋼護筒加工工藝要求執(zhí)行，（如圖2）。圖2 樁基礎處理示意圖4預防措施及處理效果4.1預防措施為了保證B3樁及其它未完成樁基的施工質量，并結合質量保證體系的要求，現場又制定了以下預防措施：（1）樁基在鉆孔過程中、下鋼筋籠過程中及灌注水下樁基混凝土未過鋼護筒腳之前，均應保持孔內水位比外面高出2.5m以上；（2）鉆到鋼護筒腳的松散粗砂層時，要加袋裝水泥反復攪拌造漿護壁，護好壁后再鉆過鋼護筒腳的粗砂層，同時控制進尺速度；（3）鉆孔過程中應加強護壁泥漿質量的控制，造漿材料所需的PHP、CMC、膨潤土、石灰等，嚴格按要求添加；泥漿的各項性能指標為，相對密度達到1.101.15、粘度2428s、砂量3%、pH值：79；（4）加強協調安排，以保證樁基成孔后拆鉆桿、移鉆機、下鋼筋籠、清孔、灌注水下混凝土等作業(yè)的連續(xù)性，盡量縮短樁基成孔后至灌完樁基混凝土的時間。4.2處理效果32號墩B3樁按既定的處理方案進行了回填、外套鋼護筒、壓漿聯接、靜止穩(wěn)定；35d后，鉆機重新就位，按正常樁基要求采用回旋鉆機反循環(huán)成孔，成孔過程中嚴格按工藝要求執(zhí)行，同時加強了泥漿各項性能指標的控制，保證泥漿的護壁質量；成孔后按正常施工要求盡快澆注了樁基混凝土。在11 d的時間內，順利完成了從再次成孔到澆注混凝土的施工，成樁后經檢測，該樁的質量等級為類優(yōu)良樁。5結束語橋梁工程中，樁基施工是基礎，樁基的施工是否順利，決定了工程的成本和工期，本文在樁基塌孔和鋼護筒下沉事故處理中，首先對發(fā)生事故原因進行分析研究，并采取相應施工措施，通過處治措施對塌孔進行回填、外套鋼護筒、壓漿聯接、靜止穩(wěn)定的處理方法，避免了更加嚴重的質量事故發(fā)生，獲得了良好的效果，希望對類似工程事故提供借鑒和參考作用。參考文獻1 汝鑫，簡析地基在建筑施工中的重要性J.科技風,2013.01期:171 2 王曉亮，淺析泥漿護壁灌注樁J.企業(yè)技術開發(fā),2012.07 第31卷第20期:151-152 3 鮑紅雷，芻議監(jiān)理人員如何控制樁基礎工程的質量J.現代裝飾（理論）,2013.01期:116-117 4 劉海旋，淺析鋼筋混凝土灌注樁施工工藝J.水泥與混凝土,廣東建材 2005年第9期:40-42 5 喬振峰，淺談鉆孔灌注樁施工中成孔成樁質量控制J.交通建設,2013.02：2956 公路施工手冊（橋涵）人民交通出版社7 中華人民共和國行業(yè)標準編寫組.JTJ041-2011公路橋涵施工技術規(guī)范S.北京：人民交通出版社，2011.8 中華人民共和國行業(yè)標準編寫組.JTJ076-2012公路工程施工安全技術規(guī)程S.北京：人民交通出版社，2012.窗體頂端鉆孔灌注樁塌孔及鋼護筒下沉事故處理摘要：鉆孔灌注樁由于造價成本低、承載力高、施工簡單，在橋梁工程中運用的越來越多。由于鉆孔灌注樁施工工序繁多，在施工過程中經常出現塌孔及鋼護筒下沉事故，本文基于崇靖路左江特大橋32#B3終孔后出現塌孔及鋼護筒下沉事故，分析其事故原因，并提出了處理措施，結果表明十分有效?？梢詫︻愃乒こ淌鹿侍幚砭哂薪梃b和指導作用。關鍵詞：鉆孔灌注樁；塌孔；鋼護筒下沉；原因；處理Down hole bored piles and steel tube sinking accident treatmentAbstract: bored piles due to low cost, high bearing capacity, simple construction, cost of more and more used in bridge engineering. Due to the construction process of bored piles, hole collapse often occurs in the process of construction and steel tube sinking accident, this article is based on tang jing lu jiang bridge # 32 - B3 appears after the final hole hole collapse and steel tube sinking accident, analysis the cause of the accident, and puts forward the treatment measures, the results show that very effective. Can accident treatment has a reference and guide for similar projects.Keywords: bored pile; hole collapse; steel sink casing; cause; treatment隨著我國經濟高速的發(fā)展，我國交通運輸事業(yè)也得到大力的改善，特別是西部開發(fā)的實施，我國西南地區(qū)修建的橋梁越來越多。鉆孔灌注樁由于穩(wěn)定性好、承載力高、沉降量小及沉降均勻，在施工過程中噪音低，對周邊建筑及環(huán)境影響不大等優(yōu)點，被廣泛用于橋梁工程的樁基工程中。但由于施工中鉆孔灌注樁工序繁瑣，包括整平場地、放線測量、埋設護筒、鉆機就位、成孔、鋼筋籠下放、導管下放、灌注混凝土等一系列施工工序。在這些施工過程中，不可避免會出現擴頸、沉淀層厚度過大、縮頸、塌孔等工程事故，這些工程事故會不同程度影響樁的質量，問題嚴重使樁的承載力達不到設計和施工要求，因此，對鉆孔灌注樁施工事故處理的研究十分有必要。本文通過崇左至靖西高速公路左江特大橋樁基32號B3終孔后出現塌孔及護筒下沉工程事故為例進行研究，希望能對類似工程具有指導和借鑒作用。1工程概況崇左至靖西高速公路左江特大橋位于廣西崇左市太平鎮(zhèn)，跨越左江干流，南岸崇左端屬大村三北屯，北岸靖西端屬公益村婆利屯，橋軸線走向方位角約313。橋梁中心樁號為K12+320，橋梁全長456m。橋梁上部構造擬采用預應力混凝土連續(xù)剛構和預應力混凝土連續(xù)小箱梁預應力混凝土連續(xù)剛構，下部構造擬采用肋板臺、薄壁墩，墩臺均采用樁基礎。樁基礎采用群樁，樁基礎深度從3070米不等，下部結構采用承臺單柱，上部結構采用現澆斜腹式簡支箱梁。從地質勘探中可以看出：根據樁基地質的剖面圖能夠看出，樁基的地質一共有12層，可以分為淤泥、粘土、亞粘土、粗砂、中砂五中類型，樁基的鋼護筒腳在粗砂層中，它的變截面在中砂層中，低端處在中砂層。2鉆孔灌注樁施工事故經過及原因分析2.1鉆孔灌注樁施工事故經過（1）第一次事故經過2014年4月27日在樁基32號B3終孔后，終孔時：標高-50.12m，泥漿密度為1.13，含砂率為2.3%，粘度為18S。4月28日上午10：30開始拆除鉆桿， 22點拆桿移機完畢，23點下放檢孔器到位后，并沒有發(fā)生異?，F象，就開始下放鋼筋籠。在下放鋼筋籠的過程中，一切正常，鋼筋籠于4月30日4：10下放到位。在鋼筋籠下放到位后則立即檢測聲測管，發(fā)現四根管在標高為-42m左右的位置均不能通暢，此時量測孔底標高為-46.6m，反復量測均不能到終孔時的孔底標高。（2）第二次施工經過通過對收起測錘后發(fā)現測錘底部粘有灰色的亞粘土，質地比較堅硬，判斷出并不是普通沉淀所造成；樁基成孔于粗砂層，在粗砂層上為粘土層，粘土層的顏色為紅色，可以判斷出并不是孔底附近的砂層發(fā)生塌孔的現象，亞粘土的分布最底層的標高約在-35m左右，孔底多出的約30方的泥和砂是由上部塌方造成的，因此，坍塌最有可能發(fā)生在護筒腳部分。4月30日早上7：30開始提升拆除鋼筋籠，到12：15突然發(fā)現鋼護筒下沉，下沉的速度不是很快，前后鋼護筒下沉入水時間持續(xù)6分鐘，鋼護筒下沉后量測孔底標高為-44.6m，比下沉前又淺了2m，用測錘反復量測鋼護筒的位置，下沉后鋼護筒的頂面標高大約為-5.5m，鋼護筒下沉約有10m深度，下沉后護筒入土約21m。此鋼護筒總長為24.85m，自重為38.7噸，如下圖1所示。圖1 護筒標高變化圖在拆除完鋼筋籠后立即對32號墩B3樁進行了回填土處理，并加強觀測，至回填土到護筒腳以上3m停止回填時，均未再發(fā)現48-B3樁護筒有再變化的現象。因此，判斷鋼護筒已停止下沉，趨于穩(wěn)定。2.2原因分析32號墩B3樁發(fā)生塌孔和鋼護筒下沉事故后，通過現場調查分析發(fā)生本次樁基事故主要原因有以下兩方面：（1）B3樁終孔后檢查孔的時候泥漿的各個方面都是符合要求的，五十二米長的剛筋籠分為四段，使用直螺紋的連接方式下投，鋼筋籠的下投時間與鉆機拆桿移機時間總共需要18h。由于，鋼筋籠下放時間過長，造成泥漿膠體率下降多，泥漿各個指標不理想致使泥漿護壁效果不行，這是造成鉆孔坍塌原因之一。（2）根據地質的實際和塌陷孔的深度可以得出，B3樁的原鋼護筒進到土的深度是15.8米，護筒的持力層處于粘土上，所以鋼護筒進到土的深度只需要五米，那么它的摩擦力就能夠承擔它自身的重量，針對塌孔深10m，還不能讓鋼護筒發(fā)生下沉事故，因此鉆機鉆孔的中間出現了塌方導致鋼護筒腳周圍被掏空，最終引起了鋼護筒下沉事故的出現。3解決方法3.1鋼護筒垂直度和偏位情況在確定B3樁鋼護筒回填土穩(wěn)定后，為確定鋼護筒垂直度及偏位情況是否滿足設計要求，需要對其垂直度及偏位情況進行檢查。用13米長280cm的鋼筋籠探孔器下到回填土頂面；為了使鉆頭能夠通過護筒腳并可以提起，鉆頭直徑選用250cm，檢測出垂直度是0.8%，平面所處位置的偏差為7cm，鋼護筒垂直度和偏位情況滿足設計樁基要求。3.2 B3樁和鋼護筒的解決方案從檢測中可以得出，鋼護筒的偏位和垂直度都是符合規(guī)定的要求，因此對樁基塌孔和鋼護筒下沉做出以下處治措施：（1） 鋼護筒采用的是330cm、=18mm，再把原310cm的鋼護筒套住，使用120T的振動錘使330cm的鋼護筒下沉，進入土的深度至少330cm。 （2）在330cm和310cm兩個鋼護筒中間重疊的地方存在的孔縫隙要使用C30的水泥漿，然后在水下用水泥漿把縫隙緊密壓住，這樣就使330cm和310cm兩個鋼護筒中間的連接完成；（3）在等壓漿砼趨于穩(wěn)定之后，準備好鉆機位置，按照樁的正常規(guī)范要求使鉆機正反回旋，最后重復變成孔即可，在做孔的中間要控制好護壁的泥漿，做好孔后對樁基澆灌混凝土時可以按照平常樁基的要求施工；（4）做好樁之后直徑的要求：在標準高度-5.5米之下的樁滿足原來的要求，其余的樁直徑設計為330cm；（5）外套330cm鋼護筒嵌入承臺部分作防腐處理,加工的工藝要求可以根據原先主墩的鋼護筒來進行，圖2為示意圖。圖2 樁基處理示意圖4預防方法及解決效果4.1預防方法為了確保所有樁基的質量，施工地做出了一些預防的方法：（1） 對樁基進行鉆孔的中間、向下放鋼筋籠時以及對樁基進行灌注混凝土沒有達到筒腳的時候，孔外的水位都要比孔內的至少低兩米半；（2） 等鉆到達筒腳所處的粗砂層，應該至少加袋水泥做成泥漿保護其外壁，然后再讓鉆穿過粗砂層，在這個時候要特別注意進尺的快慢要控制好；（3） 在進行鉆孔的時候要做好要護壁