鉆孔灌注樁施工常見質(zhì)量問題

鉆孔灌注樁施工常見質(zhì)量問題鉆孔灌注樁工程因?yàn)槭┕すに噺?fù)雜，施工中有可能因各種可見或不見原因干擾而影響最終成樁質(zhì)量。為確保整體樁基工程質(zhì)量達(dá)成設(shè)計(jì)要求，鉆孔灌注樁常見質(zhì)量問題預(yù)防及處理方法至關(guān)主要。施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→平整場地（筑島）→測量定位→鉆機(jī)就位→埋設(shè)護(hù)筒→鉆進(jìn)→清孔→吊裝鋼筋籠→安裝導(dǎo)管→二次清孔→灌注水下混凝土→拔出護(hù)筒→截樁無損檢測工藝流程見下列圖“鉆孔樁施工流程圖”施工準(zhǔn)備施工準(zhǔn)備樁位放線埋設(shè)護(hù)筒護(hù)筒制作修整鉆機(jī)就位、對中樁位復(fù)測鉆進(jìn)、掏碴制作泥漿泥漿凈化清孔成孔檢驗(yàn)測量孔深、斜度、直徑安放鋼筋籠鋼筋籠制作下導(dǎo)管導(dǎo)管制作、檢驗(yàn)、維修灌注混凝土前準(zhǔn)備工作測量沉碴安裝清孔設(shè)備鉆機(jī)移位汽車吊就位灌注水下混凝土拆、拔護(hù)筒清理樁頭下一根樁混凝土運(yùn)輸制作混凝土試件鉆孔鋼筋骨架灌注混凝土移位清理 施工準(zhǔn)備鉆孔場地應(yīng)依照地形、地質(zhì)、水文資料和樁頂標(biāo)高等情況結(jié)合施工技術(shù)要求，做以下準(zhǔn)備工作：場地平整及筑島：鉆孔場地在旱地且施工期間地下水位在原地面以下大于1m者，應(yīng)平整場地，去除雜物，更換軟土，夯填密實(shí)。鉆機(jī)座不宜直接置于不堅(jiān)實(shí)填土上，以免產(chǎn)生不均勻沉陷。修通旱地位置便道，為施工機(jī)具、材料運(yùn)輸提供便利。鉆孔場地在陡坡時(shí)，應(yīng)挖成平坡。如有困難，可用排架或枕木搭設(shè)工作平臺。鉆孔場地在淺水時(shí)，宜采取筑島法。島頂面通常高出施工水位0.75～1.0m。筑島面積按鉆孔方法、設(shè)備大小等決定。鉆孔樁定位測量：首先確定鉆孔樁位：按照控制網(wǎng)及橋墩設(shè)計(jì)坐標(biāo)，用全站儀精準(zhǔn)放出樁位。用長木樁（上定有鐵釘）準(zhǔn)確標(biāo)出各樁位中心，定位準(zhǔn)確后埋設(shè)護(hù)筒，并在周圍設(shè)置護(hù)樁。護(hù)樁埋設(shè)標(biāo)準(zhǔn)：不影響鉆孔機(jī)械、吊裝鋼筋籠和混凝土澆筑施工；如發(fā)覺有護(hù)樁松動或異常則及時(shí)讓測量人員校核。護(hù)樁高出原地50厘米左右，并用混凝土固定好，以供隨時(shí)檢測樁中心、高程和安裝鋼筋籠及定位。埋設(shè)護(hù)筒：鉆孔前設(shè)置堅(jiān)固、不漏水孔口護(hù)筒。鋼護(hù)筒在普通作業(yè)場所及中小孔徑條件下，通常使用大于8mm厚鋼板制作；在深水、復(fù)雜地質(zhì)及大孔徑等條件下，應(yīng)用厚度大于12mm鋼板卷制，為增加剛度，采取大于10mm鋼板，在護(hù)筒上下端和接頭外側(cè)焊加勁肋。護(hù)筒內(nèi)徑大于鉆頭直徑大約20cm，護(hù)筒頂面高出施工水位或地下水位2m，還需滿足孔內(nèi)泥漿面高度要求，在旱地或筑島時(shí)還高出施工地面0.5m。護(hù)筒埋置深度符合以下要求：岸灘上，黏性土大于1m，砂類土大于2m。當(dāng)表層土松軟時(shí)，將護(hù)筒埋置到較堅(jiān)硬密實(shí)土層中最少0.5m。岸灘上埋設(shè)護(hù)筒，在護(hù)筒四面回填黏土并分層扎實(shí)；護(hù)筒頂面中心與設(shè)計(jì)樁位偏差小于5cm，傾斜度小于1%。水中用錘擊、加壓、振動等方法下沉護(hù)筒。護(hù)筒埋入河床面以下1m；水中平臺上按最高施工水位、流速、沖刷及地質(zhì)條件等原因確定埋深，必要時(shí)打入不透水層。在水中平臺上下沉護(hù)筒，由導(dǎo)向設(shè)備控制護(hù)筒位置。施工工藝泥漿制備：在砂類土、碎（卵）石土或黏土夾層中鉆孔，采取膨潤土泥漿護(hù)壁。在黏性土中鉆孔，當(dāng)塑性指數(shù)大于15，可利用孔內(nèi)原土造漿護(hù)壁。鉆孔施工時(shí)伴隨孔深增加向孔內(nèi)及時(shí)、連續(xù)地補(bǔ)漿，維持護(hù)筒內(nèi)應(yīng)有水頭，預(yù)防孔壁坍塌。樁孔混凝土灌注時(shí)，孔內(nèi)溢出泥漿引流至泥漿池內(nèi)，利用于下一基樁鉆孔護(hù)壁中。入孔泥漿比重為1.1～1.3，孔底泥比重砂黏土?xí)r不宜大于1.3，大漂石、卵石層不宜大于1.4，巖石層不宜大于1.2。黏度：通常地層16～22s，渙散易坍地層19～28s。含砂率：新制泥漿小于4%。膠體率：不小95%。PH值：大于6.5造漿后應(yīng)檢驗(yàn)全部性能指標(biāo)，鉆孔過程中應(yīng)隨時(shí)檢驗(yàn)?zāi)酀{比重和含砂率，并填寫泥漿試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)表。鉆機(jī)就位及鉆孔：①鉆機(jī)就位前，應(yīng)對鉆孔各項(xiàng)準(zhǔn)備工作進(jìn)行檢驗(yàn)。鉆機(jī)安裝后底座和頂端應(yīng)平穩(wěn)，在鉆進(jìn)中不應(yīng)產(chǎn)生位移或沉陷。就位完成，施工隊(duì)對鉆機(jī)就位自檢。②鉆孔前，按施工設(shè)計(jì)所提供地質(zhì)、水文資料繪制地質(zhì)剖面圖，掛在鉆臺上。針對不一樣地質(zhì)層選取不一樣鉆頭、鉆進(jìn)壓力、鉆進(jìn)速度及適當(dāng)泥漿比重。③鉆孔作業(yè)應(yīng)分班連續(xù)進(jìn)行，填寫鉆孔施工統(tǒng)計(jì)，交接班時(shí)應(yīng)交待鉆進(jìn)情況及下一班應(yīng)注意事項(xiàng)。應(yīng)經(jīng)常對鉆孔泥漿及鉆機(jī)對位進(jìn)行檢測，不符合要求時(shí)，應(yīng)及時(shí)改過。應(yīng)經(jīng)常注意地層改變，在地層改變處應(yīng)撈取樣渣保留。④鉆孔作業(yè)保持連續(xù)進(jìn)行，不中止。⑤當(dāng)鉆孔深度達(dá)成設(shè)計(jì)要求時(shí)，對孔深、孔徑、孔位和傾斜度等進(jìn)行檢驗(yàn)，確認(rèn)滿足設(shè)計(jì)要求后，立刻填寫終孔檢驗(yàn)證，并經(jīng)駐地監(jiān)理工程師認(rèn)可，方可進(jìn)行孔底清理和灌注水下混凝土準(zhǔn)備工作。旋挖鉆機(jī)成孔：鉆機(jī)就位：旋挖鉆機(jī)利用行走系統(tǒng)自行就位，就位后鉆頭和鉆桿中心要與樁中心對準(zhǔn)，然后調(diào)平鉆機(jī)，使鉆架垂直，鉆機(jī)調(diào)平和定位均采取微電腦自動控制系統(tǒng)完成。注入泥漿:鉆機(jī)精準(zhǔn)就位后，用泥漿泵向護(hù)筒內(nèi)注入泥漿，泥漿注到鉆機(jī)旋挖時(shí)不外溢為止。在旋挖過程中每挖一斗向孔內(nèi)注一次泥漿，使孔內(nèi)一直保持一定水頭和泥漿質(zhì)量穩(wěn)定。旋挖鉆進(jìn)：在通常土質(zhì)地層或軟巖地層中鉆進(jìn)時(shí)，依照地質(zhì)情況，分別采取對應(yīng)適宜鉆頭。開始旋挖時(shí)速度要慢，預(yù)防擾動護(hù)筒。在孔口段5～8m旋挖過程中尤其要注意經(jīng)過控制盤來監(jiān)控垂直度,如有偏差及時(shí)進(jìn)行糾正。鉆進(jìn)過程中，每進(jìn)尺2m及在地層改變處撈取渣樣，填寫鉆孔統(tǒng)計(jì)表并與地質(zhì)柱狀圖查對，依照不一樣地層調(diào)整泥漿指標(biāo)和旋挖速度?？變?nèi)要一直保持一定水頭，每挖一斗及時(shí)向孔內(nèi)補(bǔ)充泥漿。鉆孔作業(yè)過程中，應(yīng)隨時(shí)觀察主機(jī)所在地面和支腿（或履帶）支承處地面改變情況，發(fā)覺下沉現(xiàn)象要及時(shí)停機(jī)處理。棄渣外運(yùn)：鉆孔過程中旋挖出鉆渣暫時(shí)堆放在樁位附近，及時(shí)采取自卸汽車外運(yùn)至指定位置，按關(guān)于要求進(jìn)行處理，減小環(huán)境污染。沖擊鉆機(jī)成孔：當(dāng)樁位地層中有硬巖、孤石、大粒徑卵石層時(shí)采取沖擊鉆。開孔時(shí)先在孔中灌入泥漿或直接注水，投入粘土，用沖擊錐以小沖程重復(fù)沖擊造漿。開孔及整個(gè)鉆進(jìn)過程中一直保持孔內(nèi)水位高出地下水為1.5-2.0m，并預(yù)防溢出，掏碴后及時(shí)補(bǔ)水。護(hù)筒底腳以下2～4m范圍內(nèi)通常比較渙散，采取濃泥漿（或按1:1投入粘土和小片石）、小沖程、高頻率重復(fù)沖砸，以促使護(hù)筒底口形成“硬殼”。防止護(hù)筒底口漏漿。沖擊鉆孔時(shí)，若碰到傾斜巖面，則回填粘土、小塊片石并用小沖程沖砸，沖砸過程中一面擠石造壁，一面切削傾斜巖面，直至全斷面進(jìn)入巖石后正常鉆進(jìn)。鉆孔樁見事故預(yù)防及處理坍孔：各種鉆孔方法都可能發(fā)生坍孔事故，坍孔特征是孔內(nèi)水位突然下降，孔口冒細(xì)密水泡，出渣量顯著增加而不見進(jìn)尺，鉆機(jī)負(fù)荷顯著增加等。事故原因：①泥漿相對密度不夠及其它泥漿性能指標(biāo)不符合要求，使孔壁未形成堅(jiān)實(shí)泥皮。②因?yàn)槌鲈笪醇皶r(shí)補(bǔ)充泥漿（或水），或河水、潮水上漲，或孔內(nèi)出現(xiàn)承壓水，或鉆孔經(jīng)過砂礫等強(qiáng)透水層，孔內(nèi)水流失等而造成孔內(nèi)水頭高度不夠。③護(hù)筒埋置太淺，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸濕泡軟，或鉆機(jī)直接接觸在護(hù)筒上，因?yàn)檎駝邮箍卓谔瑪U(kuò)展成較大坍孔。④在松軟砂層中鉆進(jìn)進(jìn)尺太快。⑤提出鉆錐鉆進(jìn)，回轉(zhuǎn)速度過快，空轉(zhuǎn)時(shí)間太長。⑥清孔后泥漿相對密度、粘度等指標(biāo)降低，用空氣吸泥機(jī)清孔泥漿吸走后未及時(shí)補(bǔ)漿（或水），使孔內(nèi)水位低于地下水位。⑦清孔操作不妥，供水管嘴直接沖刷孔壁、清孔時(shí)間過久或清孔停頓時(shí)間過長。⑧吊入鋼筋骨架時(shí)碰撞孔壁。預(yù)防和處理：①在渙散粉砂土或流砂中鉆進(jìn)時(shí)，應(yīng)控制進(jìn)尺速度，選取較大相對密度、粘度、膠體率泥漿或高質(zhì)量泥漿。②發(fā)生孔口坍塌時(shí)，可立刻拆除護(hù)筒并回填鉆孔，重新埋設(shè)護(hù)筒再鉆。③如發(fā)生孔內(nèi)坍塌，判明坍塌位置，回填砂和粘質(zhì)土（或砂礫和黃土）混合物到坍孔處以上1m-2m，如坍孔嚴(yán)重時(shí)應(yīng)全部回填，待回填物沉積密實(shí)后再行鉆進(jìn)。④清孔時(shí)應(yīng)指定專員補(bǔ)漿（或水），確?？變?nèi)必要水頭高度。供水管最好不要直接插入鉆孔中，應(yīng)經(jīng)過水槽或水池使水減速后流入鉆孔中，可免沖刷孔壁。⑤吊入鋼筋骨架時(shí)應(yīng)對準(zhǔn)鉆孔中心豎直插入，嚴(yán)防觸及孔壁。鉆孔偏斜：各種鉆孔方法可能發(fā)生鉆孔偏斜事故。事故原因：①鉆孔中遇有較大孤石或探頭石。②在有傾斜軟硬地層交界處，巖面傾斜鉆進(jìn)；或者粒徑大小懸殊砂卵石層中鉆進(jìn)，鉆頭受力不均。③擴(kuò)孔較大處，鉆頭擺動偏向一方。④鉆機(jī)底座未安置水平或產(chǎn)生不均勻沉陷、位移。⑤鉆桿彎曲，接頭不正。預(yù)防和處理：①安裝鉆機(jī)時(shí)要使轉(zhuǎn)盤、底座水平，起重滑輪緣、固定鉆桿卡孔和護(hù)筒中心三者應(yīng)在一條豎直線上，并經(jīng)常檢驗(yàn)校正。②因?yàn)橹鲃鱼@桿較長，轉(zhuǎn)動時(shí)上部擺動過大。必須在鉆架上增設(shè)導(dǎo)向架，控制桿上提引水龍頭，使其沿導(dǎo)向架對中鉆進(jìn)。③鉆桿接頭應(yīng)逐一檢驗(yàn)，及時(shí)調(diào)正，當(dāng)主動鉆桿彎曲時(shí)，要用千斤頂及時(shí)調(diào)直。掉鉆落物：鉆孔過程中可能發(fā)生掉鉆落物事故。事故原因：①掉鉆落物原因卡鉆時(shí)強(qiáng)提強(qiáng)扭，操作不妥，使鉆桿或鋼絲繩超負(fù)荷或疲勞斷裂。②鉆桿接頭不良或滑絲。③電動機(jī)接線錯(cuò)誤，鉆機(jī)反向旋轉(zhuǎn)，鉆桿松脫。④轉(zhuǎn)向環(huán)、轉(zhuǎn)向套等焊接處斷開。⑤操作不慎，落入扳手、撬棍等物。預(yù)防方法：①開鉆前應(yīng)去除孔內(nèi)落物，零星鐵件可用電磁鐵吸收，較大落物和鉆具也可用沖抓錐打撈，然后在護(hù)筒口加蓋。②經(jīng)常檢驗(yàn)鉆具、鉆桿、鋼絲繩和聯(lián)結(jié)裝置。處理方法：掉鉆后應(yīng)及時(shí)摸清情況，若鉆錐被沉淀物或坍孔土石埋住應(yīng)首先清孔，使打撈工具能接觸鉆桿和鉆錐。糊鉆和埋鉆：糊鉆和埋鉆常出現(xiàn)于正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)中，糊鉆特征是在細(xì)粒土層中鉆進(jìn)時(shí)進(jìn)尺遲緩，甚至不進(jìn)尺出現(xiàn)憋泵現(xiàn)象。預(yù)防和處理方法：對正反循環(huán)回轉(zhuǎn)鉆，可去除泥包，調(diào)整泥漿相對密度和粘度，適當(dāng)增大泵量和向孔內(nèi)投入適量砂石處理泥包糊鉆，選取刮板齒小、出漿口大鉆錐；嚴(yán)重糊鉆，應(yīng)停鉆，去除鉆渣。對鉆桿內(nèi)徑、鉆渣進(jìn)出口和排渣設(shè)備尺寸進(jìn)行檢驗(yàn)計(jì)算。擴(kuò)孔和縮孔：擴(kuò)孔比較多見，通常表局部孔徑過大。在地下水呈運(yùn)動狀態(tài)、土質(zhì)渙散地層處或鉆錐擺動過大，易于出現(xiàn)擴(kuò)孔，擴(kuò)孔發(fā)生原因與坍孔相同，輕則為擴(kuò)孔，重則為坍孔。若只孔內(nèi)局部發(fā)生坍塌而擴(kuò)孔，鉆孔仍能達(dá)成設(shè)計(jì)深度則無須處理，只是混凝土灌注量大大增加。若因擴(kuò)孔后繼續(xù)坍塌影響鉆進(jìn)，應(yīng)按坍孔事故處理?？s孔即孔徑超?？s小，通常表現(xiàn)為鉆機(jī)鉆進(jìn)時(shí)發(fā)生卡鉆、提不出鉆頭或者提外鳴叫跡象?？s孔原因有兩種：一個(gè)是鉆錐焊補(bǔ)不及時(shí)，嚴(yán)重磨耗鉆錐往往鉆出較設(shè)計(jì)樁徑稍小孔；另一個(gè)是因?yàn)榈貙又杏熊浰芡粒ㄋ追Q橡皮土），遇水膨脹后使孔徑縮小。各種鉆孔方法均可能發(fā)生縮孔。為預(yù)防縮孔，前者要及時(shí)修補(bǔ)磨損鉆頭，后者要使用失水率小優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)壁并須快轉(zhuǎn)慢進(jìn)，并復(fù)鉆二三次；或者使用卷揚(yáng)機(jī)吊住鉆錐上下、左右重復(fù)掃孔以擴(kuò)大孔徑，直至使發(fā)生縮孔部位達(dá)成設(shè)計(jì)要求為止。對于有縮孔現(xiàn)象孔位,鋼筋籠就位后須立刻灌注,以免樁身縮徑或露筋.外桿折斷：常見于旋轉(zhuǎn)鉆機(jī)。事故原因：①用水文地質(zhì)或地質(zhì)鉆探小孔徑鉆孔鉆桿來作橋梁大孔徑鉆孔樁用，其強(qiáng)度、剛度太小，輕易折斷。②鉆進(jìn)中選取轉(zhuǎn)速不妥，使鉆桿所受扭轉(zhuǎn)或彎曲等應(yīng)力增大，因而折斷。③鉆桿使用過久，連接處有損傷或接頭磨損過甚。④地質(zhì)堅(jiān)硬，進(jìn)尺太快，使鉆桿超負(fù)荷工作。⑤孔中出現(xiàn)異物，突然增加阻力而沒有及時(shí)停鉆。預(yù)防和處理：①不使用彎曲嚴(yán)重鉆桿，要求各節(jié)鉆桿連接和鉆桿與鉆頭連接絲扣完好，以螺絲套連接鉆桿接頭要有預(yù)防反轉(zhuǎn)松脫固鎖設(shè)施。②鉆進(jìn)過程中應(yīng)控制進(jìn)尺速度。碰到堅(jiān)硬、復(fù)雜地質(zhì)，應(yīng)認(rèn)真仔細(xì)操作。③鉆進(jìn)過程中要經(jīng)常檢驗(yàn)鉆具各部分磨損情況和接頭強(qiáng)度是否足夠。不合要求者，及時(shí)更換。④在鉆進(jìn)中若遇異物，須以處理后再鉆進(jìn)。⑤如已發(fā)生鉆桿折斷事故，可按前述打撈方法將掉落鉆桿打撈上來。并檢驗(yàn)原因，換用新或大鉆桿繼續(xù)鉆進(jìn)。鉆孔漏漿：事故原因：①在透水性強(qiáng)砂礫或流砂中，尤其是在有地下水流動地層中鉆進(jìn)時(shí)，稀泥漿向孔壁外漏失。②護(hù)筒埋置太淺，回填土扎實(shí)不夠，致使刃腳漏漿。③護(hù)筒制作不良，接縫不嚴(yán)密，造成漏漿。④水頭過高，水柱壓力過大，使孔壁滲漿。處理方法：①凡屬于第一個(gè)情況回轉(zhuǎn)鉆機(jī)應(yīng)使用較粘稠或高質(zhì)量泥漿鉆孔。沖擊鉆機(jī)可加稠泥漿或回填粘土摻片石、卵石重復(fù)沖擊增強(qiáng)護(hù)壁。②屬于護(hù)筒漏漿，應(yīng)按前述關(guān)于護(hù)筒制作與埋設(shè)規(guī)范要求辦理。如接縫處漏漿不嚴(yán)重，可由潛水工用棉、絮堵塞，封閉接縫。如漏水嚴(yán)重，應(yīng)挖出護(hù)筒，修理完善后重新埋設(shè)。鋼筋籠安裝質(zhì)量問題：①鋼筋籠安裝與設(shè)計(jì)標(biāo)高不符預(yù)防方法：鋼筋籠制作完成后，注意預(yù)防其扭曲變形，鋼筋籠入孔安裝時(shí)要保持垂直，砼保護(hù)層墊塊設(shè)置間距不宜過大，吊筋長度精準(zhǔn)計(jì)算，并在安裝時(shí)重復(fù)查對檢驗(yàn)。②鋼筋籠上浮鋼筋籠上浮預(yù)防方法：嚴(yán)格控制砼質(zhì)量，坍落度控制在18±3cm，砼和易性要好。砼進(jìn)入鋼筋籠后，砼上升不宜過快，導(dǎo)管在砼內(nèi)埋深不宜過大,嚴(yán)格控制在10m以下，提升導(dǎo)管時(shí)，不宜過快，防

止導(dǎo)管鉤鋼筋籠，將其帶上等。水下砼灌注問題：①堵管

預(yù)防方法：商品砼必須由具備資質(zhì)，質(zhì)量確保有信譽(yù)廠家供給，砼級配與攪拌必須確保砼和易性、水灰比、坍落度及初凝時(shí)間滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范要求，現(xiàn)場抽查每車砼坍落度必須控制在鉆孔灌注樁施工規(guī)范允許范圍以內(nèi)。灌注用導(dǎo)管應(yīng)平直，內(nèi)壁光滑不漏水。

②樁頂部位疏松

預(yù)防方法：