旋挖鉆孔樁的病害與防治

旋挖鉆孔樁的病害與防治2/3/20231旋挖鉆機(jī)在國(guó)際上的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史，在中國(guó)也是在最近六七年才被逐漸認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，成為近年來(lái)發(fā)展最快的一種新型樁孔施工方法，旋挖鉆孔灌注樁技術(shù)被譽(yù)為“綠色施工工藝”，其特點(diǎn)是工作效率高、施工質(zhì)量好、塵土泥漿污染少。旋挖鉆機(jī)是一種多功能、高效率的灌注樁樁孔的成孔設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)桅桿垂直度的自動(dòng)調(diào)節(jié)和鉆孔深度的計(jì)量；旋挖鉆孔施工是利用鉆桿和鉆斗的旋轉(zhuǎn)，以鉆斗自重并加液壓作為鉆進(jìn)壓力，使土屑裝滿鉆斗后提升鉆斗出土。通過(guò)鉆斗的旋轉(zhuǎn)、挖土、提升、卸土和泥漿置換護(hù)壁，反復(fù)循環(huán)而成孔。吊放鋼筋籠、灌注砼、后壓漿等同其他水下鉆孔灌注樁工藝。2/3/20232旋挖鉆孔樁常見病害

塌孔樁孔偏移傾斜超徑樁底砼離析或斷樁鋼筋籠偏位2/3/20233一、塌孔成孔中或成孔后，孔壁不同程度塌落。成孔中排出的泥漿不斷出現(xiàn)氣泡，有時(shí)護(hù)筒內(nèi)的水位突然下降，均為塌孔的兆頭，要引起足夠的重視。在成孔過(guò)程中的塌孔，還可以清理，要是在澆灌混凝土的過(guò)程中出現(xiàn)塌孔，很容易出現(xiàn)斷樁，樁基檢測(cè)時(shí)輕則Ⅱ類樁，重則Ⅲ類樁。2/3/20234（一）病因分析

1、主要是由于土質(zhì)松散，加之泥漿護(hù)壁不好；2、護(hù)筒埋設(shè)不好，筒內(nèi)水位不高；3、鉆頭鉆速過(guò)快或空轉(zhuǎn)時(shí)間太長(zhǎng)都易引起鉆孔下部坍塌；4、成孔后待灌時(shí)間和灌注時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。2/3/20235（二）防治措施

1、在松散易坍土層中適當(dāng)深埋護(hù)筒，密實(shí)回填土；2、施工中根據(jù)出渣情況判斷土層結(jié)構(gòu)及時(shí)合理地調(diào)整泥漿性能指標(biāo)，遇松散地層時(shí)，適當(dāng)增大泥漿相對(duì)密度和粘度，保持孔內(nèi)水頭高度，對(duì)孔內(nèi)水頭高度，泥漿的相對(duì)密度和粘度經(jīng)常觀察和檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決。工程泥漿性能指標(biāo)如下表：指標(biāo)地層一般地層松散易塌地層相對(duì)密度1.05~1.151.12~1.16粘度（Pa.s）18~2524~282/3/20236根據(jù)我們這個(gè)標(biāo)的情況，地質(zhì)主要為粘土，部分強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)砂巖和中風(fēng)化泥質(zhì)砂巖，泥漿配得好，塌孔的可能性不是很大。3、保證鋼筋籠制作質(zhì)量，防止變形，吊設(shè)時(shí)要對(duì)準(zhǔn)孔位，吊直扶穩(wěn)，緩緩下沉，防止碰撞孔壁；如果在鋼筋籠碰了孔壁而引起輕微的坍塌，可以采用直徑小于鋼筋籠內(nèi)徑的鉆頭以優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔或用導(dǎo)管清孔；4、成孔后待灌時(shí)間一般不超過(guò)3h,并盡可能加快灌注速度、縮短灌注時(shí)間；2/3/202375、如果在鋼筋籠未下孔內(nèi)的情況下出現(xiàn)塌孔，可以采用漿砂、粘土混合物回填至坍塌孔深以上1~2m,或全孔回填并密實(shí)后再用原鉆頭和優(yōu)質(zhì)泥漿掃孔；2/3/20238二、樁孔偏移傾斜成孔后樁孔出現(xiàn)較大垂直偏差或彎曲。2/3/20239（一）病因分析

1、鉆機(jī)安裝不平或鉆臺(tái)下有虛土產(chǎn)生不均勻沉陷；2、樁架不穩(wěn)，鉆桿導(dǎo)架垂直，鉆機(jī)磨損，部件松動(dòng)；3、護(hù)筒埋設(shè)偏斜，鉆桿彎曲，主動(dòng)鉆桿傾斜；4、遇舊基礎(chǔ)或大石等地下障礙物，土層軟硬不均或基巖傾斜。

2/3/202310（二）防治措施

1、鉆機(jī)安裝周正、水平、穩(wěn)固、無(wú)束前緣切點(diǎn)，轉(zhuǎn)盤中心和護(hù)筒中心三點(diǎn)面一線，旋挖鉆機(jī)就位后，利用自動(dòng)控制系統(tǒng)調(diào)整其垂直度，鉆機(jī)安放定位時(shí)，要機(jī)座平整，機(jī)塔垂直，轉(zhuǎn)盤（鉆頭）中心與護(hù)筒十字線中心對(duì)正，注入穩(wěn)定液后，進(jìn)行鉆孔；2/3/2023112、安放鉆架時(shí)，鉆桿不彎曲，主動(dòng)鉆桿保持垂直，增添導(dǎo)向架，盡可能采用鉆挺加壓，成孔前必須檢查鉆頭保徑裝置，鉆頭直徑、鉆頭磨損情況，施工過(guò)程對(duì)鉆頭磨損超標(biāo)的及時(shí)更換；鉆進(jìn)過(guò)程中，操作人員隨時(shí)觀察鉆桿是否垂直，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)糾偏；3、埋設(shè)護(hù)筒時(shí)應(yīng)通過(guò)定位的控制樁放樣，把鉆孔位置標(biāo)于坑底，再把護(hù)筒吊放進(jìn)坑內(nèi)，找出護(hù)筒的圓心位置，用十字線在護(hù)筒頂部或底部，然后移動(dòng)護(hù)筒，使護(hù)筒中心與鉆孔中心位置重合，同時(shí)用水平尺或垂球檢查，使護(hù)筒堅(jiān)直，防止護(hù)筒傾斜；2/3/2023124、在硬塑料粘土層發(fā)生偏斜時(shí)，用砂、料土混合物回填偏斜以上1~2m,待密實(shí)后用平度合金鉆頭輕壓慢轉(zhuǎn)傾斜；5、在基巖面發(fā)生偏斜時(shí)，可投入20~40mm粒徑碎石，略高于偏斜處，沖擊密實(shí)后用平底合金鉆頭、牙輪滾刀鉆或平底鋼粒鉆頭糾斜。2/3/202313三、超徑

超徑是旋挖鉆機(jī)在松散地層鉆孔中常出現(xiàn)的一種問(wèn)題，超徑不但浪費(fèi)材料，而且會(huì)影響成樁質(zhì)量，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成孔內(nèi)事故。

2/3/202314（一）病因分析

1、泥漿質(zhì)量不合格，泥漿比重、粘度或含砂率達(dá)不到技術(shù)要求，使泥漿不能有效的護(hù)壁，造成松散地層坍塌;

2、孔內(nèi)泥漿面低于地下水位。在地下水較高地區(qū)，孔內(nèi)泥漿面低于地下水位，孔內(nèi)地下水滲入孔內(nèi)，造成軟流塑層流陷，松散地層坍塌;2/3/2023153、在軟流塑地層，由于鉆感不明顯，鉆頭往往是壓入而不是鉆入該地層，使鉆頭和四周的泥土粘連，形成泥包鉆頭現(xiàn)象，當(dāng)提鉆時(shí)出現(xiàn)活塞效應(yīng)，使鉆頭周邊的部分泥土抽吸到鉆頭下部，造成超徑。這主要是操作原因。4、在軟流塑地層，由于鉆具的擾動(dòng)使該層趨于液化，使地層失去原有的穩(wěn)定狀態(tài)，孔壁部分泥土流入孔內(nèi)造成超徑。2/3/2023165、鉆頭和鉆桿的連接問(wèn)題由于鉆頭和鉆桿的連接卡方長(zhǎng)時(shí)間的使用磨損，鉆桿的公方磨損變小，而鉆頭上的母方磨損變大，使連接間隙變大，當(dāng)旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)，鉆頭和鉆桿形成一定的角度，使鉆頭的回轉(zhuǎn)直徑大于鉆頭直徑，成孔大于設(shè)計(jì)成孔直徑，造成超徑。2/3/202317（二）防治措施

1、保持孔內(nèi)泥漿面的高度，增加對(duì)孔壁的壓力。當(dāng)?shù)叵滤惠^高的軟流塑和松散地區(qū)，首先保證泥漿的質(zhì)量，使各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到施工要求，使泥漿能充分護(hù)壁。為保持孔內(nèi)泥漿面，在孔口做一圍堰與孔內(nèi)泥漿相連，當(dāng)提出鉆具時(shí)，圍堰內(nèi)的泥漿補(bǔ)充到孔內(nèi)，使孔內(nèi)泥漿始終高于地下水位，且泥漿面越高，對(duì)孔壁的壓力越大，孔壁越穩(wěn)定。2、控制鉆進(jìn)，避免泥包鉆頭現(xiàn)象當(dāng)鉆進(jìn)軟流塑地層時(shí)，為了避免鉆頭壓入地層，鉆進(jìn)時(shí)記錄每次的孔深，下鉆時(shí)從該深度鉆進(jìn)；控制鉆進(jìn)的速度，減少對(duì)該層過(guò)大的擾動(dòng)。2/3/2023183、控制進(jìn)尺軟流塑地層，進(jìn)尺要小于正常地層的進(jìn)尺，避免或減少提鉆時(shí)活塞效應(yīng)所產(chǎn)生的阻力。4、保持鉆頭外表光滑，避免或減少糊鉆，在軟流塑地層，每次提鉆時(shí)，鉆頭周圍經(jīng)常附著一些粘性土，要及時(shí)清除掉，減少鉆頭與周圍粘性土的粘連，以免造成糊鉆。5、減少鉆頭和鉆桿的連接間隙

要經(jīng)常檢查鉆頭和鉆桿的連接卡方，有磨損及時(shí)修補(bǔ)，減少連接間隙。2/3/202319四、樁底砼離析或斷樁

樁基檢測(cè)時(shí)出現(xiàn)樁底上來(lái)1m左右砼離析，或樁中間出現(xiàn)斷裂層，導(dǎo)致成Ⅱ類樁，甚至成Ⅲ類樁。2/3/202320（一）病因分析

1、孔底沉淤，殘留泥砂過(guò)厚；2、首灌混凝土量不夠，尤其是清水樁；3、樁深度達(dá)四五十米時(shí)不采用隔水塞，砼直接通過(guò)導(dǎo)管流到孔底；4、砼配合比控制不嚴(yán)、攪拌時(shí)間不夠和水泥質(zhì)量差，塌落度達(dá)到不要求；5、澆筑過(guò)程中出現(xiàn)塌孔；6、澆灌砼的導(dǎo)管的氣密性達(dá)不到要求；7、導(dǎo)管埋入砼的深度不夠；8、澆灌過(guò)程中由于砼供應(yīng)不及時(shí)，而形成施工縫；9、超灌砼量不夠，上部砼離析；2/3/202321（二）防治措施

1、清除孔底殘留物。終孔后鉆頭提高孔底10~20cm,保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循環(huán)清孔時(shí)間不少于30min;清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度不要直接用清水置換，鋼筋籠垂直緩放入孔，防止塌孔；2、提高砼初灌時(shí)對(duì)孔底的沖擊力，導(dǎo)管底端距孔底控制在30~40cm,首灌砼量須滿足導(dǎo)管底端能埋入砼中1.0m以上的要求，首灌砼的漏斗容積在2.5m3左右；將首批混凝土灌入孔底后，立即測(cè)探孔內(nèi)混凝土面高度，計(jì)算出導(dǎo)管內(nèi)埋置深度，如符合要求，即可正常灌注。2/3/2023223、首灌砼的大漏斗裝滿砼后，再拔出活塞，砼同導(dǎo)管內(nèi)的隔水塞（球）一起灌入管底，避免造成孔底砼離析；4、商品砼運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)后，檢查砼的塌落度，尤其是首灌砼，塌落度一般控制在180~220mm之間。5、每根導(dǎo)管需要安裝密封圈，防止導(dǎo)管內(nèi)進(jìn)水或者導(dǎo)管漏漿。導(dǎo)管吊裝前進(jìn)行試拼，檢查其垂直度，進(jìn)行水密承壓和接頭抗拉試驗(yàn)。根據(jù)孔深提前做好配管工作，按導(dǎo)管底距孔底距離0.30m控制。導(dǎo)管拼接完，再進(jìn)行水密承壓試驗(yàn)，嚴(yán)禁用壓氣試壓；2/3/2023236、在灌注過(guò)程中，當(dāng)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿、含有空氣時(shí)，后續(xù)混凝土要徐徐灌入，不可整斗地灌入漏斗和導(dǎo)管，以免在導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，擠出管節(jié)間的橡皮墊，而使導(dǎo)管漏水。7、在澆灌混凝土過(guò)程中，經(jīng)常檢查導(dǎo)管埋置深度。導(dǎo)管埋置深度最小不得小于2m，最大不得大于8m，超過(guò)8m容易造成鋼筋籠上浮，堵管、埋管、掛鋼筋籠等現(xiàn)象發(fā)生，造成質(zhì)量事故；起撥導(dǎo)管時(shí)，應(yīng)先測(cè)量混凝土面高度，根據(jù)導(dǎo)管埋深，確定撥管節(jié)數(shù)；要勤檢查，均勻撥管，保持埋深在4～6m。2/3/2023248、灌注開始后，應(yīng)緊湊地、連續(xù)地進(jìn)行，保證商品砼的連續(xù)供應(yīng)，嚴(yán)禁中途停工。在灌注過(guò)程中要防止混凝土拌和物從漏斗頂溢出或從漏斗外掉入孔底。使泥漿內(nèi)含有水泥而變稠凝結(jié)，而使測(cè)深不準(zhǔn)確。灌注過(guò)程中，應(yīng)注意觀察管內(nèi)混凝土下降和孔內(nèi)水位升降情況，及時(shí)測(cè)量孔內(nèi)混凝土面高度，正確指揮導(dǎo)管的升降和拆除。導(dǎo)管提升時(shí)應(yīng)保持軸線豎直和位置居中，逐步提升。如導(dǎo)管掛鋼筋骨架，可轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)管，使其脫開鋼筋骨架后，移動(dòng)鉆孔中心。當(dāng)導(dǎo)管提升到接頭露孔口以上有一定高度，可拆除1節(jié)和2節(jié)導(dǎo)管。此時(shí)，暫停灌注，先取走漏斗，重新系牢井口的導(dǎo)管，2/3/202325并掛上升降設(shè)備，然后松動(dòng)導(dǎo)管導(dǎo)管的接頭螺栓或快速接頭，同時(shí)將起吊導(dǎo)管用的吊鉤掛上待拆的導(dǎo)管上端的吊環(huán)，待螺栓全部拆除或快速接頭拆除后，吊起待拆的導(dǎo)管，徐徐放在地上，然后將漏斗重新插入井口的導(dǎo)管內(nèi)，校正好位置，繼續(xù)灌注。拆除導(dǎo)管動(dòng)作要快，時(shí)間一般不宜超過(guò)15分鐘。要防止螺栓、橡膠墊和工具等掉入孔中，并注意安全，已拆下的管節(jié)要立即洗干凈，堆放整齊。2/3/2023269、當(dāng)混凝土面上升到鋼筋骨架下端時(shí)，為防止鋼筋骨架被混凝土頂托上升，盡量縮短混凝土總的灌注時(shí)間，防止頂層混凝土進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，混凝土的流動(dòng)性過(guò)小，使用緩凝劑、粉煤灰等增加混凝土的流動(dòng)性；混凝土接近或初進(jìn)入鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)保持較深埋管，并徐徐灌入混凝土，以減小混凝土從導(dǎo)管底口出來(lái)后向上的沖擊力；當(dāng)孔內(nèi)混凝土面進(jìn)入鋼筋骨架4～5m以后，適當(dāng)提升導(dǎo)管，減小導(dǎo)管埋置深度，以增加骨架在導(dǎo)管口以下的埋置深度，從而增加混凝土對(duì)鋼筋骨架的握裹力；2/3/20232710、為確保樁頂質(zhì)量，在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上應(yīng)超灌一定高度，保證樁頂砼密實(shí)，灌注結(jié)束后，再將此段混凝土清除。增加的高度，可按孔深、成孔方法、清孔方法確定，按規(guī)定要達(dá)到樁長(zhǎng)的5%，一般不宜小于1.0m。2/3/202328五、鋼筋籠偏位