钻孔灌注桩质量通病的防治

 

关键词：钻孔灌注桩 质量通病 防治措施

 

Abstract: This paper analyzes the causes of the six common problem of bored pile pile construction quality, and the control measures.

 

Keywords: pile, quality defects prevention measures.

 

随着国家对水利事业的日益重视，水利投入逐年加大，钻孔灌注桩基础在水利工程中已得到了广泛应用，但由于钻孔灌注桩施工环节多、技术要求高、工艺较复杂，往往由于施工管理不善、施工工艺不当影响成桩的质量。本人通过多个工程的实践，在钻孔灌注桩施工方面积累了一些经验，并对钻孔桩的质量通病产生的原因及应采取的防治措施作了总结。

桩孔偏斜的原因主要为桩架安装不规格，钻机底座未安置水平；桩架基层土松软，导致桩架不平稳或产生不均匀沉降；钻杆导架不垂直、钻孔磨损、部件松动；土质软硬不均，在钻孔过程中遇有硬杂质；以及钻杆弯曲、接头不直等。

 

预防钻孔偏移偏斜可采取的措施

 

1、陆上钻孔时，要平整压实桩架基土。

 

2、护筒要均匀下沉埋设，护筒口中心点吊挂垂球，准确定出钻头中心点，并同时校正桩架水平度和垂直度，使起重滑轮缘、固定钻杆和卡孔及护筒底的中心三者在同一垂直线上方可开钻。

 

3、由于主动钻杆较长，转动时上部摆动过大，必须在钻架增添导向架，使其沿导向架向下钻进。对于钻杆接头应逐个检查，及时调正，对弯曲钻杆应及时调直。

 

4、钻进中，如浅层发现有硬杂质，可扩孔排除。在有倾斜的软、硬地层钻进时，应吊住钻杆控制进尺、低速钻进。

 

对偏斜严重时，应回填粘性土，同时纠正位置，待回填土沉积密实后重新钻进，此时要慢速提升、下降，往复扫孔纠正，清孔后再浇灌混凝土。

 

 

孔中有松软土层，遇有松散状粉砂土、流塑状淤泥土层；护筒周围没有用粘土填封紧密而漏水或埋置太浅，下端孔口坍塌；泥浆比重不够，未形成坚实可靠的护壁；孔内水头不高，护筒内泥浆面低于孔外水位；在软弱粉砂土层中钻进时，进尺太快或提住钻头钻进时，回转速度过快，空转时间太长等原因。

 

预防坍孔可采取的措施

 

1、如孔内自然造浆，应时刻检验泥浆的比重、粘度。在厚层松散粉砂土层中钻进时，应拌制优质泥浆，必要时采用膨润土和添加剂。

 

2、护筒顶端高度必须确保孔内泥浆面高出当时的地下水位1.50米以上或孔外河水位1.50～2.0米以上，并有稳定护筒内水头的措施，护筒底端要有足够的埋置深度，遇深水及河床软土、淤泥层较厚时，护筒底埋置深度应经过仔细研究决定，且不得小于3.0m。当表层为松软土层时，用粘土沿护筒周围回填密实防止漏水。

 

3、控制钻头进入松软土层的转速和空转时间。

 

4、安放钢筋笼要吊直，扶稳缓缓下沉，防止碰撞孔壁。

 

5、清孔达到标准后，必须加快砼灌注速度。

 

如有轻微坍孔时，宜用导管清孔、排除沉渣。如遇有严重坍孔时，用砂和粘土拌和物回填到坍塌位置以上1m～2m，再用原钻头和合格泥浆扫孔。

 

 

这是钻孔桩施工容易出现的较严重的施工质量问题，它将直接影响单桩承载力。规范要求：端承桩沉淀厚度不得超过50mm，对于摩擦桩一般不得大于300mm。

 

造成沉渣过厚或桩底混浆的主要原因有以下几种：

 

1、清孔阶段的遗留问题：清孔泥浆比重过小，对渣粒粒径过大，比重小的泥浆无法使其呈现悬浮状态并带出桩孔而成为永久性沉渣；清孔后的泥浆比重过大，以致在灌注砼时，砼的冲击力不能完全将桩孔底部的泥浆反起，造成混浆；清孔之后到灌注砼期间的间歇时间过长，使原来已处于悬浮状态的土渣沉回桩孔底底部。这些沉淀的渣粒过厚不能被反起而成为永久性沉渣，造成施工质量问题；

 

2、吊放钢筋骨架和导管时碰撞孔壁，泥土坍落孔底，增加沉淀厚度；

 

3、灌注桩芯砼阶段的影响因素：导管下端距离桩孔底部过高，影响砼的冲

 

击力对桩孔底部泥浆的反起效果，并可能造成初始灌注的砼无法裹住导管的下端，造成混浆或夹层；初始灌注砼的坍落度过小或已近初凝，流动性差，影响了砼的冲击作用而造成底部混浆；导管内壁过于粗糙，“光洁度”不足，减小了初始砼灌注时活塞在导管中的下落速度，影响了砼的冲击作用，造成桩底部混浆。

 

防止和处理桩底沉渣过厚或混浆的技术措施有以下几种

 

1、终孔后，钻头提离孔底 200mm，保持慢速空转，维持循环清孔时间不少于30min，同时认真检查清孔阶段渣土的岩性和粒径，以及清孔后的泥浆比重，孔底泥浆比重应＜1.2更多内容请访问久久建筑网

5、含砂率≤8%，粘度≤28s。灌注砼前，孔底沉渣厚度应低于或等于设计所提出的指标。为提高泥浆清孔效果，可在泥浆中掺加外加剂碳酸钠，一般渗入量为0.1%～0.3%。碳酸钠可提高泥浆的胶体率和稳定性。

 

2、吊放钢筋笼及导管时，应始终保持垂直，并派专人在孔口扶正不让其晃动。

 

3、严格控制好清孔后的停置时间，若时间过长，应利用灌注砼的导管重新清孔，再进行水下砼的灌注工作。

 

4、严格控制好导管下端到桩孔底部的距离，通常为250mm～400mm，确保初始灌注的砼数量能盖过导管下端，且使导管的初始埋置深度不得小于1m。

 

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四、钢筋骨架错位及钢筋笼上浮

 

钢筋骨架错位的原因有如下几种：钢筋笼制作、吊装不当而变形；没有与孔口焊牢固定使钢筋笼在自重作用下下沉；导管挂笼，使钢筋笼上伸或下落；有的钢筋笼的保护垫块数量不足或桩孔超径严重，造成钢筋笼偏离中心靠向孔壁。

 

钢筋笼上浮经常发生在钻孔桩施工的最后环节——水下砼灌注过程中，造成桩钢筋笼上浮有下述原因：在砼灌注至钢筋笼处，导管底端距钢筋笼底部接近,灌注的砼从导管底中流出后冲击力较大，推动了钢筋笼向上浮动；砼灌注时间较长，表层砼已近初凝，形成硬壳，砼与钢筋之间产生了一定的握裹力，若此时导管底端未及时提升至钢筋笼底以上，砼从导管流出后向上移动时，会带动钢筋笼上浮；也有操作不当，将导管提升过猛，砼下沉过快，瞬间的冲力使钢筋笼上浮。

 

 

1、垂直稳妥地安装好钢筋笼，笼的保护层垫块要配足，不允许偏放，放导管时，应保持导管垂直度，避免挂带钢筋笼下沉，钢筋笼入孔后，检查其是否在桩孔中心，将其点焊固定于孔口。

 

2、当灌注的砼将要接触钢筋笼时，适当放慢澡注速度，并控制好导管的埋深，以减少砼的向上冲浮力。

 

 

3、控制好砼的整体灌注时间，若整体灌注时间较长的，应采取措施延长砼的初凝时间，如掺加缓凝剂。

 

4、若发现钢筋笼有上浮现象，除采用钢套管在钢筋上顶压以外，在提升导管时，还应放慢速度，并用铁锤敲击导管，以减少导管提升的阻力。

 

总之在灌注砼过程中，要经常检查钢筋笼的位置，防止偏移、上浮与下沉。

 

 

由于泥浆质量不标准、失水量大、塑性土层吸水膨胀侵入桩身，地层承压水对桩周围砼挤压，砼灌注过程中坍孔的泥土挤压入桩身，砼严重稀释等原因造成桩身缩颈或夹泥。

 

预防桩身缩颈或夹泥可采用以下措施

 

1、钻孔时，应时刻注意钻进情况，当发现孔内水位突然下降、孔口冒细密水泡、出土量显著增加而不见进尺，说明发生坍孔。对容易造成坍孔和有地下承压水的底层，必须向孔内灌注各项性能指标符合规范要求的泥浆，并保持与稳定孔内水头高度。当成孔后，发现孔底沉渣突然增多，说明有坍孔现象，要查明原因及时排除沉渣后迅速灌注砼。

 

2、在灌注砼时，如发现孔口返水颜色突然改变，并有大量泥砂返出，说明已有坍孔发生，应停止灌注作业，探出孔內砼面位置，提出导管，换用干净泥浆清孔，排出坍落的泥土，护住孔壁再用小一级钻头钻孔，清孔后再放入导管继续灌注砼。

 

3、当成孔后经检验发现桩身缩颈和夹泥层的位置较浅，则可直接开挖，对缩颈和夹泥处清扫干净泥土和酥松砼，用高一级强度的砼补强或压浆，如位置较深，且缩颈和夹层严重，应采取再补桩的办法来补强。

 

 

断桩的主要原因有：砼不能造成连续灌注以及导管提升控制不当，使浮浆泥渣覆盖裹住砼表面而形成断桩。

 

预防断桩可采用以下措施

 

1、充分估算好砼用量，掌握好拌制时间，确保每根桩的砼连续灌注、一次完成。

 

2、反复探测砼面，正确控制导管的提升。

 

3、制作合适的隔水塞或采用向上吊的吊环隔水塞。