鉆孔灌注樁_論文

1、-鉆孔水下混凝土灌注樁施工工藝與一般質量事故淺析建立監(jiān)理 安 江【摘要】本文根據省電力公司職業(yè)技能訓練基地二期綜合樓工程，并擬在收集工程工程資料及參考文獻的根底上，首先根據工程的地質、水文、周圍環(huán)境等情況分析該工程的特點和難點；接下來針對工程的難點和特點論述該工程鉆孔灌注樁具體施工過程，包括放樁、護筒埋設、泥漿制備與循環(huán)、鉆孔、清孔、鋼筋籠的安放、灌注混凝土等各主要施工工法和質量的控制要點；再對施工中易出現的塌孔、鉆孔偏斜、卡管、導管進水、鋼筋籠上浮等事故的原因進展分析，并表達采取的防治措施。關鍵詞 鉆孔灌注樁 工序 質量事故 處理一、施工機械采用QY150-219型工程鉆機，配用3PN泥漿泵

2、，使用三翼單腰帶刮刀鉆頭，擬采用反循環(huán)回轉鉆進成孔工藝；泥漿采用自然造漿法為主，砼灌注采用導管回頂法水下砼灌注工藝，清孔根據需要采用反循環(huán)清孔，每道工序先自檢合格后報送監(jiān)理單位驗收，合格后，方可進入下道工序。（一） 工藝流程 樁位測量放線 埋設孔口護筒 樁機定位 開場鉆孔 終孔驗收下鋼筋籠 下灌導管 灌注水下砼（二） 施工方法1、測量定位 根據甲方提供的紅線區(qū)和水準點資料，由專職測量員用全站儀依照設計圖紙建立軸線控制網，并埋設永久性標志，控制點盡量布設在非施工區(qū)域，再依據設計圖紙放置樁位。用水準儀測算其標高。2、埋設孔口護筒 孔口地層松散、松軟，成孔孔口坍塌時，孔口埋設鋼護筒護孔壁。護筒施工：

3、a.護筒應堅實、不漏水。護筒入土較深時，宜以壓重、振動、錘擊或輔以筒除土等方法沉入。護筒接頭處要求部無突出物，能耐拉、壓。 b.護筒徑應比樁徑稍大。護筒頂端至少應高出地面。 c.護筒埋設后，四周需用粘土回填、壓實，防止鉆孔時漿液漏失。3、成孔施工a.成孔質量標準見下表：序 號項 目標 準1樁徑允許偏差d.+0.10D2垂直度允許偏差(%)1/1003樁位允許偏差設計要求b.成孔操作要求 (1)鉆機就位后將機架底盤調平，機桿與面架底盤垂直。(2)開鉆時檢查鉆機葉片直徑，深度到達是首先自檢，待自檢合格后報監(jiān)理機構驗收。 4、成孔驗收 鉆孔到達設計孔深后，用測深錘測量校正孔深。自檢質量合格無誤后，請

4、現場監(jiān)理驗孔，經監(jiān)理驗收合格后，轉入下道工序施工。5、鋼筋籠制作a. 進場鋼筋(1)凡按設計施工圖所配各種受力鋼筋均應有鋼材出廠合格證、質量保證書，且機械性能和化學成分指標符合設計要求和有關規(guī)規(guī)定，每進一批都必須做物理力學性能試驗，焊條的牌號要與鋼筋的性能相適應。(2)質保書復印件清晰，且應填寫單位工程名稱，使用部位、調拔數量及時間，經手人簽字，原件存放處，中轉單位蓋經印。(3)進場鋼筋應由質量員進展驗收，確認鋼筋無銹蝕、油漬等，才可入庫。b鋼筋籠制作標準見下表。 項 目主筋間距箍筋間距鋼筋籠直徑鋼筋籠長度保護層允許偏差mm ±10±20±10±10&#

5、177;20 c.鋼筋籠制作要求 (1)鋼筋籠制作前應去除鋼筋外表污垢、銹蝕，鋼筋下料時應準確控制下料長度。 (2)鋼筋籠采用環(huán)形模制作，制作場地保持平整。 (3)鋼筋籠焊接選用E4303焊條，焊縫寬度不應小于0.7d，厚度不小于0.3d。 (4)鋼筋籠焊接過程中，應即時清渣，鋼筋籠兩端的加強箍與主筋應全部點焊，必須焊接結實，其余局部按設計要求進展焊接。(5)鋼筋籠主筋連接根據設計要求，采用單面焊接， 焊縫長度10D，且同一截面接頭數50錯開。6在每只鋼筋籠上、下各設置一道鋼筋定位控制件，每道沿圓周布置3只。保護層厚度為50mm。7成型的鋼筋籠應平臥堆放在平整干凈的地面上，堆放層數不應超過2層

6、。 6、鋼筋籠安放 a.鋼筋籠安放標高，可由護口管頂端處的標高來計算，安放時必須保證樁頂的設計標高，允許誤差為±100mm。 b.鋼筋籠下放時，應對準孔位中心，一般采用正、反旋轉慢慢地逐步下沉，防止碰撞，放至設計標高后應立即固定。 c.當提升導管時，必須防止鋼筋籠被拔起。澆注混凝土時，必須采取措施，以便觀察和測量鋼筋籠可能產生的移動并及時加以處理。7、澆注水下混凝土采用商品混凝土泵送澆筑，按規(guī)要求對進場商混做塌落度試驗，并留置試塊。a.一般要求 (1)施工采用試驗室提供的混凝土配合比施工。 (2)水下混凝土用的水泥、集料、水、外摻劑以及混凝土的配合比設計、拌和、運輸等必須符合規(guī)的規(guī)定

7、。 (3)混凝土運至澆注地點時，應檢查其均勻性和坍落度。如不符合要求，易造成澆灌不暢或堵管，故不得使用。 (4)水下混凝土澆注應連續(xù)進展，單樁澆灌時間不宜超過4小時。 (5)導管應采用直徑不小于200mm的管節(jié)組成，接頭應具備裝卸方便，連接結實，并帶有密封圈，保證不漏水不透水，目的為防止水進入導管，導致砼離析堵管。導管的支承應保證在需要減慢或停頓混凝土流動時使導管能迅速升降。 (6)導管在任何時候必須保證在無氣泡和水泡的情況下充滿混凝土直到漏斗底部。出料口必須埋在已澆注的混凝土中2m以上，并應不大于8m。 (7)澆注混凝土的數量應作記錄，應隨時測量并記錄導管埋置深度和混凝土的外表高度。 (8)

8、澆注過程中，應將孔溢出的泥漿引流至泥漿池處理，防止周圍的環(huán)境。 (9)如果導管中的混凝土混入空氣和水，必須立即報告監(jiān)理工程師，并向監(jiān)理工程師提出補救措施請求批準。 b.澆注方法 (1)混凝土灌注前、清孔完畢后，應迅速安放混凝土漏斗與隔水板，并將導管提離孔底0.5m。混凝土初灌量必須保證能埋住導管0.81.3m，初灌量選用0.6m3。 (2)每次灌注，必須按規(guī)定測坍落度二次，應做好試塊一組(三塊)，試塊應標明樁號、日期、并放入水中養(yǎng)護。 (3)灌注過程中，導管埋入深度宜保持在3m8m之間，最小埋入深度不得小于2m埋深過多易造成埋管事故，過少易使導管埋深無法保證。澆灌混凝土時隨澆隨提，嚴禁將導管提

9、出混凝土面或埋入過深，一次提拔不得超過6m，測量混凝土面上升高度由機長或班長負責。 (4)如運到現場的混凝土發(fā)現離析和屬性不符合要求時，應再進展拌制，以防堵塞導管。 (5)樁身實際澆注混凝土的數量不得小于樁身的計算體積的1.05倍，不應超過計算值的1.2倍。 (6)混凝土澆灌完畢后，應及時割斷吊筋，等地面以上混凝土初凝再拔出護筒，去除孔口泥漿和混凝土殘漿。(7)導管使用后應及時去除管壁外粘附的混凝土殘漿，以防再次使用時阻塞導管。 c.鉆孔樁水下混凝土的質量應符合以下要求： (1)強度應滿足設計要求。 (2)無斷層或夾層。 (3)樁頭鑿除預留局部后，無剩余松散層和薄弱混凝土層。 二、對鉆孔灌注樁

10、施工工藝及質量事故的研究鉆孔灌注樁施工工序較多，工程質量平安與地質條件和施工人員的操作方法關系密切，針對具體地質條件和工程情況，得出產生斜孔、塌孔、縮頸、斷樁等施工中質量通病的原因，并提出相應解決方法。2.1、常見的鉆孔(包括清孔時)質量事故的原因及處理常見的鉆孔(包括清孔時)事故有以下幾種:塌孔、鉆孔偏斜、掉鉆落物、糊鉆和埋鉆、擴孔和縮孔、鉆桿折斷、鉆孔漏漿等。 1、擴孔和塌孔發(fā)生的原因一樣，輕則為擴孔，重則為塌孔。常用預防措施有控制進尺速度、選用適用護壁泥漿、保證孔必要水頭、防止觸及和沖刷孔壁等?？拙植刻鴶U孔，鉆孔仍能到達設計深度則不必處理;孔坍塌，回填砂和黏質土(或砂礫和黃土)混合物

11、到擁孔處以上lm-2m，如塌孔嚴重應全部回填，待回填物沉積密實后再鉆。 2、鉆孔偏斜鉆孔偏斜產生的主要原因有: (1)鉆頭受到側向力; (2) 擴孔處鉆頭擺向一方; (3) 鉆桿彎曲、接頭不正; (4) 鉆機底座未安置水平或位移等。鉆孔偏斜后，應查明偏斜情況。一般可在偏斜處吊住鉆頭上下反復掃孔，使鉆孔 正直。偏斜嚴重時應回填砂秸土到偏斜處，待回填物沉積密實后再鉆。3、鉆孔漏漿造成鉆孔漏漿的原因有泥漿稀、護筒制作埋置不良、水頭過高等，可查明原因對癥下藥。2.2、灌注水下混凝土質量事故的預防及處理 灌注水下混凝土是成樁的關鍵性工序，灌注過程中應分工明確，密切配合，統(tǒng)一指揮，做到快速、連續(xù)施工，灌注

12、成高質量的水下混凝土，防止發(fā)生質量事故。如出現事故時，應分析原因，采取合理的技術措施，及時設法補救。對于確實存在缺點的鉆孔樁，應盡可能設法補強，不宜輕易廢棄，造成過多的損失。經過補強的樁須經認真的檢驗認為合格前方可使用。對于確實無法利用的樁，應與設計單位研究采用補樁或其他措施。1、導管進水主要原因 (1)首批混凝土儲量缺乏，或雖然混凝土儲量已夠，但導管底口距孔底的間距過大，混凝土下落后不能埋沒導管底口，以致泥水從底口進入。(2)導管接頭不嚴，接頭間橡皮墊被導管高壓氣囊擠開，或焊縫破裂，水從接頭或焊縫中流入。(3) 導管提升過猛，或測深出錯，導管底口超出原混凝土面，底口涌人泥水。預防和處理方法

13、為防止發(fā)生導管進水，事前要采取相應措施加以預防。萬一發(fā)生，要當即查明事故原因，采取以下處理方法: (1)假設是上述第一種原因引起的，應立即將導管提出，將散落在孔底的混凝土拌合物用反循環(huán)鉆機的鉆桿通過泥石泵吸出，或者用空氣吸泥機、水力吸泥機以及抓斗清出，不 得已時需要將鋼筋籠提出采取復鉆去除二然后重新下放骨架、導管并投人足夠儲量的首批 混凝土，重新灌注。(2)假設是第二、三種原因引起的，應視具體情況，拔換原管重下新管;或用原導管插入續(xù)灌，但灌注前均應將進入導管的水和沉淀土用吸泥和抽水的方法吸出。如系重下新 管，必須用潛水泵將管的水抽干，才可繼續(xù)灌注混凝土。為防止抽水后導管外的泥水穿透原灌混凝土從

14、導管底口翻人，導管插入混凝土應有足夠深度，一般宜大2000mm 。 由于潛水泵不可能將導管的水全部抽干，續(xù)灌的海凝土配合比應增加水泥量，提高稠度后灌人導管，灌入前將導管進展小幅度抖動或掛振搗器予以振動片刻，使原混凝土損失的流動性得以彌補。以后灌注的混凝土可恢復正常的配合比。假設混凝土面在水面以下不很深，未初凝時，可于導管底部設置防水塞(應使用混凝土特制)，將導管重新插人混凝土(導管側面再加重力，以抑制水的浮力)。導管裝灌混 凝土后稍提導管，利用新混凝土自重將底塞壓出，然后繼續(xù)灌注。假設如前述混凝土面在水面以下不很深 ，但已初凝 ，導管不能重新插入混凝土時，可在 原護筒面加設直徑稍小的鋼護筒，用

15、重壓或錘擊方法壓人原混凝土面以下適當深度，然 后將護筒的水泥漿抽除，并將原混凝土頂面的泥渣和軟弱層去除干凈，再在護筒灌注普通混凝土至設計樁頂。 2、卡管 在灌注過程中，混凝土在導管中下不去，稱為卡管?？ü苡幸韵聝煞N情況:1初灌時隔水栓卡管;或由于混凝土本身的原因，如胡落度過小、流動性差、夾有大卵石、拌合不均勻，以及運輸途中產生離析、導管接縫處漏水、雨天運送溫凝土未加遮 蓋等，使混凝土中的水泥漿被沖走，粗集料集中而造成導管堵塞。處理方法可用長桿沖搗管混凝土，用吊繩抖動導管，或在導管上安裝附著式振搗器 等使隔水栓下落。如仍不能下落時，則須將導管連同其的混凝土提出鉆孔，進展清理修整(注意切勿使導管的

16、混凝土落入井孔)，然后重新吊裝導管，重新灌注。一旦有混土拌合物落人井孔，須將散落在孔底的拌合物粒料等予以去除。提管時應注意到導管上重下輕，要采取可靠措施防止翻倒傷人。2機械發(fā)生故障或其他原因使混凝土在導管停留時間過久，或灌注時間持續(xù)過長，最初灌注的混凝土已經初凝，增大了導管混凝土下落的阻力，混凝土堵在管。其預防 方法是灌注前應仔細檢修灌注機械，并準備備用機械，發(fā)生故障時立即調換備用機械;同 時采取措施，加速混凝土灌注速度，必要時可在首批混凝土中摻入緩凝劑，以延緩混凝 土的初凝時間。當灌注時間已久，孔首批混凝土已初凝，導管又堵塞有混凝土，此時應將導管拔 出，重新安設鉆機，利用較小鉆頭將鋼筋籠以的

17、混凝土鉆挖吸出，用沖抓錐將鋼筋骨架 逐一拔出。然后以蒙古土摻砂礫填塞井孔，待沉實后重新鉆孔成樁。3、坍孔 在灌注過程中如發(fā)現井孔護筒水(泥漿)位突然上升溢出護筒，隨即驟降并冒出氣泡，應疑心是胡孔征象，可用測深儀探頭或測深錘探測。如測深錘原系停掛在混凝土外表上未取出的現被埋不能上提，或測深儀探頭測得的外表深度達不到原來的深度，相差很多，均可證實發(fā)生坍孔。坍孔原因可能是護筒底腳周圍漏水，孔水位降低，或在潮沙河流中漲潮時，孔水 位差減小，不能保持原有靜水壓力，以及由于護筒周圍堆放重物或機械振動等，均有可能引起坍孔。發(fā)生坍孔后，應查明原因，采取相應的措施，如保持或加大水頭、移開重物、排除振動等，防止繼

18、續(xù)擁孔。然后用吸泥機吸出坍入孔中的泥土;如不繼續(xù)坍孔，可恢復正常灌注。如坍孔仍不停頓，坍塌部位較深，宜將導管拔出，將混凝土鉆開抓出，同時將鋼筋抓出，只求保存孔位，再以黏土摻砂礫回填，待回填土沉實時機成熟后，重新鉆孔成樁。4、鋼筋籠上升 鋼筋籠上升，除了一些顯而易見的原因是由于全套管上拔、導管提升鉤掛所致外，主要的原因是由于混凝土外表接近鋼筋籠底口，導管底口在鋼筋籠底口以下3m 至以上1m 時，混凝土灌注的速度立方/min)過快，使混凝土下落沖出導管底口向上反沖，其頂托力大于鋼筋籠的重力時所致。為了防止鋼筋籠上升，當導管底口低于鋼筋籠底部 3m 至高于鋼筋籠底 1m 之間，且 混凝土外表在鋼筋籠

19、底部上下 1m 之間時，應放慢混凝土灌注速度。抑制鋼筋籠上升，除了主要從上述改善混凝土流動性能、初凝時間及灌注工藝等方面著眼外，還應從鋼筋籠自身的構造及定位方式上加以考慮。具體措施為:(1)適當減少鋼 筋籠下端的箍筋數量，可以減少混凝土向上的頂托力;(2)鋼筋籠上端焊固在護筒上，可以承受局部頂托力，具有防止其上升的作用; (3) 在孔底設置直徑不小于主筋的 1-2道加強環(huán)形筋，并以適當數量的牽引筋結實地焊接于鋼筋籠的底部，實踐證明對于抑制鋼筋籠上升是行之有效的。 5、灌短樁頭灌短樁頭亦稱短樁。產生原因:灌注將近完畢時，漿渣過稠，用測深錘探測難于判斷 漿渣或混凝土面，或由于測深錘太輕，沉不到混凝

20、土外表，發(fā)生誤測，以致拔出導管終止灌注而造成短樁頭事故。還有些是灌注混凝土時，發(fā)生孔壁胡方，未被覺察，測深錘或測深儀探頭達不到混凝土外表，這種情況最危險，有時會灌短數米。 預防方法是:(1)在灌注過程中必須注意是否發(fā)生坍孔的征象，如有塌孔，應按前述方法處理后再續(xù)灌。(2)測深錘不得低于規(guī)規(guī)定的重力及形狀，如系泥漿相對密度較大的灌注樁必須取測深錘重力規(guī)定值。重錘即使在混凝土塌落度尚大時也可能沉人混凝土數十厘米，測深錯誤造成的后果只是導管埋人混凝土面的深度較實際的多數十厘米;而首批混凝土的塌落度到灌注后期會越來越小，重錘沉人混凝土的深度也會越來越小，測深還是能夠準確的。(3)灌注將近完畢時加清水稀

21、釋泥漿井掏出局部沉淀土。(4)采用熱敏電阻儀或感應探頭測深儀。(5)采用鐵盒取樣器插入可疑層位取樣判別。 處理方法可按具體情況參照前述接長護筒;或在原護筒里面或外面加設護筒，壓人己灌注的混凝土，然后抽水、除渣，接澆普通混凝土?；蛴酶邏核畬⒛嘣退绍泴記_松， 再用吸泥機將混凝土外表上的泥漿沉渣吸除干凈，重新下導管灌注水下混凝土。6、樁身夾泥、斷樁 大都是以上各種事故引起的次生結果。此外，由于清孔不徹底，或灌注時間過長，首批混凝土已初凝，流動性降低，而續(xù)灌的混凝土沖破頂層而上升，因而也會在兩層混凝土 中夾有泥漿渣土，甚至全樁夾有泥漿渣土形成斷樁。對己發(fā)生或估計可能發(fā)生夾泥斷樁的樁，應采用地質鉆機，鉆芯取樣，作深入的探查，判明情況。有下述情況之一時，應采取壓漿補強方法處理。1.對于柱樁，樁底與基巖之間的夾泥大于設計規(guī)定值。2.樁身混凝土有夾泥斷樁或局部混凝土松散。3.取芯率小于 95% ，并有蜂窩、松散、裹漿等'情況。用地質鉆機鉆芯取樣檢驗鉆孔樁質量方法，費時多，有時鉆孔歪斜，偏出樁外，不能查得結果。宜用非破損檢驗混凝土樁(包括預制樁和灌注樁)質量的方法。7、灌注樁補強方法灌注樁的各種質量事故，其后果均會導致樁身強度的降低，不能滿足設