鑽孔灌注樁在施工中常見問題及處理措施

2021-08-16 02:53:08 字數 5636 閱讀 2931

前言橋梁的樁基礎根據施工方法的不同可分為:沉入樁、鑽孔樁、挖孔樁,而鑽孔樁則是橋梁樁基礎中比較常見的一種施工方法。而鑽孔樁的施工在施工過程中受到的因素比較多,容易產生斷樁等施工通病。

本文結合多年來的工程施工實踐,分析了鑽孔樁鑽孔及混凝土灌注過程中遇到的一些問題,分析了產生問題的原因,總結出了一些規律和防治措施,為今後的施工起到一些幫助。現針對這些問題和措施,作一介紹。

1 鑽孔中出現的質量問題及防治措

施1.1護筒冒水

護筒外壁冒水,嚴重的會引起地基下沉,護筒傾伴和移位,造成鑽孔偏斜,甚至無法施工。

1.1.1造成原因埋設護筒的周圍不密實,或護筒水位差太大,或鑽頭起落時碰撞。

1.1.2防治措施在埋筒時,坑地與四周應選用最佳含水量的粘土分層夯實。在護筒的適當高度開孔,使護筒內保持1.0m-1.

5m的水頭高度。鑽頭起落時,應防止碰撞護筒。發現護筒冒水時,應立即停止鑽孔,用粘土在四周填實加固,若護筒嚴重下沉或移位時,則應重新定位後安裝護筒。

1.2塌孔、溶洞或裂隙

鑽進過程中,如發現排出的泥漿中不斷出現氣泡,或泥漿突然漏失,則表示有孔壁坍陷、溶洞或裂隙的跡象。

1.2.1 造成原因

1.2.1.

1 孔壁坍陷的主要原因是土質鬆散,泥漿護壁不好,護洞周圍未用粘土緊密填封以及護筒內水位不高。鑽進速度過快、空鑽時間過長、成孔後待灌時間過長和灌注時間過長也會引起孔壁坍陷。

1.2.1.2 當遇到小溶洞或裂縫時,可能發生孔內泥漿均勻緩慢下降的現象。

1.2.1.3 地下水流量大,護壁及鋼護筒不起作用,造成塌孔。

1.2.2 防治措施

1.2.2.

1 在鬆散易坍的土層中,適當埋深護筒,用粘土密實填封護筒四周,使用優質的泥漿,提高泥漿的比重和粘度,保持護筒內泥漿水位高於地下水位。搬運和吊裝鋼筋籠時,應防止變形,安放要對準孔位,避免碰撞孔壁,鋼筋籠接長時要加快焊接時間,在保證施工質量的情況下,盡量縮短灌注時間。

1.2.2.

2 當遇到小溶洞或裂隙且發生孔內泥漿均勻緩慢下降的現象的時候,可採用在泥漿中加適量水泥,增大泥漿比重及其護壁效果;當遇到大溶洞時,孔內泥漿急劇下降的情況,可採用粘土或碎石回填後重新鑽孔。

1.2.2.3 當遇到地下水流量大,護壁及下鋼護筒均不起作用時,可採用在本樁附近井點降水的方法,降低孔內地下水位,甚至砼澆注完畢。

1.3縮頸

縮頸即孔小於設計孔徑。

1.3.1 造成原因

1.3.1.1 軟土層受地下水影響和周邊車輛振動。

1.3.1.2 塑性土膨脹,造成縮孔。

1.3.1.3 鑽錘磨損過甚,焊補不及時。

1.3.2 防治措施

1.3.2.1 在軟塑土地層採用失水率小的優質泥漿護壁,降低失水量。

1.3.2.2 成孔時,應加大幫浦量,加快成孔速度,快速通過,在成孔一段時間內,孔壁形成泥皮,則孔壁不會滲水,亦不會引起膨脹。

1.3.2.3 及時焊補鑽錘,或在其外側焊接一定數量的合金刀片,在鑽進或起鑽時起到掃孔作用。

1.3.2.4 如出現縮頸,採用上下反覆掃孔的辦法,以擴大孔徑。

1.4成孔偏斜

成孔壁樁孔出現較大垂直偏差或彎曲。

1.4.1 造成原因

1.4.1.1 施工現場不平整,不堅實,地面軟弱或軟硬不均勻,在支架上鑽孔時,支架的承載力不足,發生不均勻沉降,導致鑽桿不垂直。

1.4.1.2 鑽機部件磨損,接頭鬆動,鑽桿彎曲。

1.4.1.3 鑽頭晃動偏離軸線,擴孔較大。

1.4.1.4 土層呈斜狀分布或土層中夾有大的孤石或其它硬物等情形。

1.4.1.5 施工檢測控制不到位。

1.4.2 防治措施

1.4.2.1 先將場地夯實平整,軌道及枕木宜均勻著地,支架的承載力應滿足要求,在發生不均勻沉降時,必須隨時調整。

1.4.2.2 鑽機就位時,應使轉盤,底座水平,使天輪的輪緣、鑽桿的卡盤和護筒的中心在同一垂直線上,並在鑽進過程中防止位移,在不均勻地層中鑽孔時,採用自重大、鑽桿剛度大的鑽機。

1.4.2.3 進入不均勻地層、斜狀岩層或碰到孤石時,鑽速要加慢檔。另外安裝導正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方法。

1.4.2.4 鑽孔偏斜時,可提起鑽頭,上下反覆掃鑽幾次,以便削去硬土,如糾正無效,應於孔中區域性回填粘土至偏孔處0.5m以上,待沉積密實後再鑽。

1.5樁底沉渣量過多

對摩擦樁來說,由於其受力機理是通過樁表面和周圍土壤之間的磨擦力或依附力,逐漸把荷載從樁頂傳遞到周圍的土體中,如果在設計中端部反力不大,端部的沉渣量對樁承載力亦影響不大;而對於承載樁來說,如果沉渣量過大,勢必造成樁受荷時發生大量沉降,同樣使樁的承載力失效,因此鑽孔灌注樁的沉渣量檢查是施工控制中的一項關鍵工作。

1.5.1 造成原因檢查不夠認真,清孔不乾淨或未進行二次清孔;泥漿比重過小或泥漿注入量不足而難於將沉渣浮起;鋼筋籠吊放過程中,未對準孔位而碰撞孔壁使泥土坍落樁底;清孔後,待灌時間過長,致使泥漿沉積。

1.5.2 防治措施

1.5.2.1 加強對沉澱層的檢查力度和意識

1.5.2.2 成孔後,鑽頭提高孔底10cm-20cm,保持慢速空轉,維持迴圈清孔時間不少於30min。採用效能較好的泥漿,控制泥漿的比重和粘度,不要用清水進行置換。

1.5.2.

3 鋼筋籠吊放時,使鋼筋籠的中心與樁中心保持一致,避免碰撞孔壁。可採用鋼筋籠冷壓接頭工藝加快對接鋼筋籠速度,減少空孔時間,從而減少沉渣。下完鋼筋籠後,檢查沉渣量,如沉渣量超過規範要求,則應利用導管進行二次清孔,直至孔口返漿比重及沉渣厚度均符合規範要求。

1.5.2.

4 開始灌注混凝土時,導管底部至孔底的距離宜為30cm-40cm,應有足夠的混凝土儲備量,使導管一次埋入混凝土面以下1.0m以上,以利用混凝土的巨大衝擊力濺除孔底沉渣,達到消除孔底沉渣的目的。

2水下混凝土灌注施工問題及防治

2.1卡管

水中灌注混凝土過程中,無法繼續進行的現象。

2.1.1 造成原因初灌時,隔水栓堵管:混凝土和易性、流動性造成離析:混凝土中粗骨料粒徑過大。

各種機械故障引起混凝土澆築不連續,在導管中停留時間過長而卡管;導管進行造成混凝土離析等。

2.1.2 防治措施

2.1.2.1 使用的隔水栓直徑應與導管內徑相配,同時具有良好的隔水效能,保證順利排出;或採用隔水蓋板或插板蓋住導管頂部,封底時拉起蓋板或抽時插板即可,安全、方便。

2.1.2.

2 在混凝土灌注時,應加強對混凝土攪拌時間和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性,配合比應實驗室確定,坍落度宜為18cm-22cm,粗骨料的最大粒徑不得大於導管直徑和鋼筋籠主筋最小淨距的1/4,且應<0mm。為改善混凝土的和易性和緩凝,水下混凝土宜摻外加劑。

2.1.2.3 應確保導管連線部位的密封性,導管使用前應試拼裝、試壓,試水壓力為0.6 mpa -1.0mpa,以避免導管進水。

2.1.2.4 在混凝土澆築過程中,混凝土應緩緩倒入漏斗的導管,避免在導管內形成高壓氣塞。

2.1.2.5 在施工過程中,應時刻監控機械裝置,確保機械運轉正常,避免機械事故的發生。

2.2 鋼筋籠上浮

2.2.1 造成原因

2.2.1.1 當混凝土灌注至鋼筋籠下,若此時提公升導管,導管底端距離鋼筋籠僅有1m左右的距離時,由於澆注的混凝土自導管流出後衝擊力較大,推動了鋼筋籠上浮。

2.2.1.

2 由於混凝土灌注過程鋼筋籠且導管埋深較大時,其上層混凝土因澆注時間較長,已接近初凝表面形成硬殼,混凝土與鋼筋籠有一定握裹力,如果此時導管底部未及時提到鋼筋籠底部以上,混凝土在導管流出後將以一定的速度向上頂公升,同時也帶動鋼筋籠上移。

2.2.2.

2 加快混凝土灌注速度,縮短灌注時間,或摻外加劑,防止混凝土頂層進行鋼筋籠時流動性變小,當混凝土上公升到接近鋼筋籠下端時,控制導管埋深在1.5cm-2.0m,應放慢澆築速度,減小混凝土面上公升的動能作用,以免鋼筋籠頂被託而上浮。

灌注混凝土過程中,應隨時掌握混凝土澆注的標高及導管埋深,當混凝土埋過鋼筋籠底端2m-3m時,應及時將導管提至鋼筋籠底端以上。導管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2m-5m,≯6m和<1m,嚴禁把導管提出混凝土面。

2.2.2.3 當發現鋼筋籠開始上浮時,應立即停止澆注,並準確計算導管埋深和已澆混凝土標高,提公升導管後再進行澆注,上浮現象即可消除。

2.3斷樁

混凝土凝固後不連續,中間被泥漿等疏鬆體及泥土填充形成間斷樁。

2.3.1 造成原因

2.3.1.1 封底時,由於導管底端距孔底過遠,混凝土被泥漿稀釋,使水灰比增大,造成混凝土不凝固,形成混凝土樁體與基岩之間被不凝固的混凝土填充。

2.3.1.

2 泥漿過稠,增加了澆注混凝土的阻力,如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊,導致在施工中經常發生導管堵塞、流動不暢等現象,有時甚至灌滿導管還是不行,最後只好提取導管上下振擊,由於導管內儲存大量混凝土,一旦流出其勢甚猛,在混凝土流出導管後,即衝破泥漿最薄弱處急速返上,並將泥漿夾裹於樁內,造成夾泥層。

2.3.1.

3 灌注混凝土過程中,因導管漏水或導管提漏而二次下沉也是造成夾泥層和斷樁的原因。導管提漏有兩種原因:(1)當導管堵塞時,一般採用上下振擊法,使混凝土強行流出,但如此時導管埋深很少,極易提漏;(2)因泥漿過稠,如果估算或測混凝土面難,在測量導管埋深時,對混凝土澆注高度判斷錯誤,而在卸管時多提,使導管提離混凝土面,也就產生提漏,引起斷樁。

2.3.1.

4 灌注時間過長,而上部混凝土已接近初凝,形成硬殼,而且隨時間增長,泥漿中殘渣將不斷沉澱,從而加厚了積聚在混凝土表面的沉澱物,造成混凝土灌注極為困難,造成堵管與導管拔不上來,引發斷樁事故。

2.3.1.5 導管埋得太深,拔出時底部已接近初凝,導管拔上後混凝土不能及時衝填,造成泥漿填入。

2.3.1.6 澆注混凝土時,沒有從導管內灌入,而採用從孔口直接倒入的辦法灌注混凝土,產生混凝土離析造成凝固後不密實堅硬,個別孔段出現疏鬆、空洞的現象。

2.3.2 防治措施

2.3.2.1 成孔後,必須認真清孔,防止孔壁坍塌。清孔時間應根據孔內沉渣情況而定,清孔後要及時灌注混凝土,避免孔底沉渣超過規範規定。

2.3.2.2 灌注混凝土前認真進行孔徑測量,準確算出全孔及首次混凝土灌注量。

2.3.2.3 盡可能提高混凝土澆注速度:開始澆混凝土時盡量積累大量混凝土,產生極大的衝擊力可以克服泥漿阻力;快速連續澆注,使混凝土和泥漿一直保持流動狀態,可防導管堵塞。

2.3.2.4 混凝土澆注過程中,應隨時控制混凝土面的標高和導管的埋深,提公升導管要準確可靠,並嚴格遵守操作規程。

2.3.2.5 嚴格確定混凝土的配合比,混凝土應有良好的和易性和流動性,坍落度損失應滿足灌注要求。

2.3.2.6 在地下水活動較大的地段,事先要用套管或水泥進行處理,止水成功後方可灌注混凝土。

2.3.2.7 灌注混凝土應從導管內灌入,要求灌注過程連續、快速,準備灌注的混凝土要足量,在灌注混凝土過程中應避免停電、停水,必要時應有備用攪拌機、發電機等應急設施。

2.3.2.8 導管的拆卸長度應根據導管內外混凝土的上公升高度而定,切勿起拔過多。

2.3.2.

9 對導管的要求:(1)導管應有足夠的抗拉強度,能承受其自重和盛滿混凝土的重量;(2)各節的安裝接頭的對接位置,要預先試拼並作好標記,安插導管時須按試拼時的狀態對號安裝,所有的法蘭盤接頭均須墊入5mm-7mm厚的橡膠墊圈,安放時須對正放平,擰緊螺栓,嚴防漏水;(3)內徑應一致,其誤差應<±2mm,內壁須光滑無阻,組拼後須用球塞、檢查錘作通過試驗;(4)最下端一節導管長度要長一些,一般為4m左右,其底端不得帶法蘭盤,以便在混凝土內減小磨擦。每節導管的長度要整齊統一,便於丈量長度,並作出標記和記錄;(5)導管使用前做好水密性試驗。

3結語 以上是鑽孔灌注樁施工中常遇到的問題及相應解決措施,對現場施工確保整體工程施工質量達到優

良,有一定的參考價值。

橋梁鑽孔灌注樁施工中常見問題及預防措施

摘要 在橋梁鑽孔灌注樁施工中,首先要做好地質勘察 施工場地整平 土質夯實工作。要嚴格的按照施工工藝來實施,在鑽桿提公升灌注混凝土時一定要控制好機械操作速度和施工進度,當遇到突發問題時,一定要沉著冷靜,確保施工質量。本文簡單闡述了橋梁鑽孔灌注樁施工過程中常見的問題及防治措施。關鍵字 鑽孔灌注樁施工問題...

鑽孔灌注樁施工常見問題的原因分析及預防處理措施

摘要 鑽孔灌注樁是最常見的一種基礎處理形式,本文通過對港口 橋梁 水利水電等工程施工領域 現的鑽孔灌注樁質量問題的分析,介紹了一些鑽孔灌注樁施工中的常見問題和處理方法。關鍵詞 灌注樁 常見問題 預防 處理 1 引言 鑽孔灌注樁作為一種基礎形式以其適應性強 成本適中 施工簡便等特點被廣泛應用於港口橋梁...

鑽孔灌注樁在水利工程中常見質量問題及施工控制措施

摘要 在水利建設工程中,鑽孔灌注樁是一種最基本的處理形式,因其具有操作簡便 裝置成本低等諸多優勢,得到了較為廣泛地應用,本文將重點 鑽孔灌注樁在水利工程中的常見質量問題以及施工控制措施,通過行之有效的控制手段,最大限度上保證水利工程的質量以及施工人員的人身安全。關鍵詞 水利工程鑽孔灌注樁質量施工控制...