钻孔灌注桩质量控制及防范措施

钻孔灌注桩施工过程中质量控制及防范措施娄勇时广丹张敏月单位名称：大连公路工程集团北方有限公司地址：大连市甘井子区大连湾镇土城子村邮编：116113电话：[phone]摘要介绍了钻孔灌注桩整个施工过程质量控制要点及方法，分析了施工中容易出现的几点问题，并提出了相应的处理方法和防范措施。关键词灌注桩质量控制防范措施引言钻孔灌注桩为隐蔽工程，质量控制难度大，难以掌握，若出现质量问题，后果严重。因此应注重施工过程控制，提前消灭质量隐患。根据从事灌注桩的施工经验和体会，探讨了施工过程控制要点和一些质量问题防范措施，供施工过程中参考。1、施工准备根据现场情况，基本采用筑岛和围堰两种方法进行平整场地，现场有少量水的情况下采用筑岛方法，当水量较大时可采用围堰方法，无论采用哪种方法都必须保证基础的稳定性。搭设钻机，使钻机定位稳定、牢固。选择、检查粘土：自然风干后，用手不宜掰开捏碎；水浸后粘滑感，加水和成泥膏后，易搓成1mm细长泥条，用手搓捻，感觉砂砾不多，浸水后体积膨胀。必要时，可进行试验检测。护筒内径宜比桩径大20~40cm，连接处要求无突出物，应耐压耐拉，不漏水，并且护筒要有足够的刚度。(1)护筒中心竖直线应与桩中心重合。(2)护筒底部和四周所填粘质土必须分层夯实。(3)护筒高度宜高出地面0.3m以上或水面1.0~2.0m。当钻孔内有承压水时，应高于稳定后的承压水位2.0m以上。若承压水位不稳定或稳定后承压水位高出地下水位很多，应先做试桩，鉴定在此类地区采用钻孔灌注桩基的可行性。(4)根据桩位的水文地质情况确定护筒埋置深度，一般情况埋置深度宜为2-4m，特殊情况应加深以保证钻孔和灌注砼的顺利进行。2、钻孔、清孔开钻时应先在护筒内填粘土，再按规定水头高度要求注水，溶解粘土。开孔时应用低冲程，少进尺在护筒内造桨，应保证筒脚稳定和充分护壁。钻进深度超过护筒脚后，方可进行正常冲程冲击。在冲击进尺过程中应勤放绳快打，勤掏渣，并要及时抽查泥浆的粘度，比重，及时补充粘土和注水。在整个钻进过程中，始终保持孔内水位高度不低于地表水位1.5m。正常钻进每工班至少要掏一次渣，每次掏渣要掏净。冲击过程中应随时检查有无异常现象发生，并填好冲孔记录，在土层变化处捞取渣样，判明土层，以便与地质部面图相核对。发生有塌孔，缩孔，斜孔现象时，应立即停钻，研究处理方法。冲击过程中如遇到停钻，机械故障，交接班时，钻头一定要提起，以防埋钻头。当采用冲击法钻孔时，为防止冲击震动使邻孔孔壁坍塌或影响邻孔已灌混凝土的凝固，应待邻孔混凝土灌筑完毕，并达2.5Mpa抗压强度后，才能开钻，以免影响邻桩混凝土质量。当冲孔深度达到设计标高后，按照成孔质量标定标准，检查符合要求后进行清孔。清孔后从孔底提出泥浆试样，并检查清孔后的地质状况是否与设计相符。3、灌注水下混凝土钢筋骨架就位：钢筋骨架应有强劲的内撑架，防止钢筋骨架在运输和就位时变形。钢筋骨架吊装就位时应在顶端设吊环，横穿钢管进行固定，防止在混凝土灌注过程中钢筋骨架上升，同时也有效控制钢筋骨架的顶面标高。骨架入孔过程中发现有阻碍时，要反正旋转，要徐起徐落缓慢下放。下放导管，导管管径视桩径大小而定，由内径200-350mm的管子组成，用装有垫圈的法兰盘连接管节。垫圈应用质量较好的胶皮，并要经常更换，放置好垫圈后，应在两管节接缝处抹一层黄苷油防止漏水。导管应进行水密、承压和接头抗拉试验。导管下口端部距孔底间距应为25—40厘米。灌注前，要对孔底沉淀厚度进行再次测定，如不合格，应再次清孔。混凝土拌和物运至灌注地点后，应检查其均匀性和坍落度等指标。首批混凝土灌注数量应满足导管首次埋深(不小于1.0m)和填充导管底部的需要。其公式为：V≥πD2(H1+H2)/4+πd2h1/4式中：V—灌注首批混凝土所需数量；D—桩孔直径；H1—桩孔底到导管底端间距，一般为0.4m；H2—导管初次埋置深度；d—导管内径(米)；h1—桩孔内混凝土达到埋置深度H2时，导管内混凝土柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（ｍ）即h1＝Hw.γw/γc其中：Hw—井孔内水或泥浆的深度(M)γw—井孔内水或泥浆的重度(KN/m3)γc—混凝土拌和物的重度(取24KN/m3)。在灌注过程中，导管埋置深度宜控制在2—6米。灌注混凝土时桩顶标高，应比设计标高高出0.5-1米。砼的灌注必须保证连续进行，不允许间断。灌注中每灌注一斗混凝土时，孔内及时反浆正常。灌注过程中，应经常测探井孔内混凝土面位置，调整导管埋深。4、灌注桩施工易出的事故及防范措施⑴、坍孔空内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，钻机负荷显著增加等。泥浆相对密度不够，性能指标不符合要求，钻进补浆不及时等原因造成孔内水头高度不够；护筒埋置深度太浅，或钻机与护筒过近，振动使孔口坍塌；松软砂层中钻进进尺太快；清孔操作不当，清孔时间过久或清孔后停顿时间过长；吊入钢筋骨架时，碰撞孔壁。处理方法：发生孔内坍塌时，可以立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻；发生孔内坍塌应判明位置，回填到坍孔处以上1到2米。坍孔严重应全部回填，待回填物沉积密实后再钻进。另外，清孔时应及时补浆或加水，保证水头高度。⑵、扩孔、缩孔扩孔通常是由于地下水运动状态，土质松散或钻锥摆动过大造成，原因与坍孔相同；缩孔原因有两种：一种是钻锥焊补不及时，严重磨耗的钻锥往往钻出较设计桩径稍小的孔；另一种是由于地层中软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。处理方法：扩孔若发生在局部，不影响钻孔深度，不必处理，若扩孔后坍塌，影响钻进，应按坍孔处理。为防止缩孔，前者要及时修补磨损的钻头，后者要使用失水率小的优质泥浆护壁并须快慢进，并复钻二三次；或者使用卷扬机吊住钻锥上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计孔径要求为止。。⑶、钻孔偏斜孔中遇到较大孤石或探头时；地质复杂，使钻头受力不均；在扩孔大处，钻头摆向一方，钻机底座按置不平或产生不均匀沉降；钻杆弯曲；接头不正。防范措施：安装钻机要水平、并以常检查、校正；有倾斜的软硬地层钻进时，应控制进尺、低速钻进；主动钻杆、钻杆接头应逐个、及时调整。同时回填较硬的石头，以使钻头受力均匀。⑷、糊钻和埋钻循环钻孔时，通常是在细粒土中进展缓慢甚至不进尺，出现憋泵现象；在粘土层冲孔时，通常是由于冲程太大，泥浆过粘，钻渣量大，转杆内径过小等至使出浆口堵塞。防范措施：回旋转，可清除泥包，调节泥浆相对密度和粘度，适当增加泵量解决泥包糊钻；对于冲击钻，除上述方法外，还应减小冲程，控制进尺；若已严重糊钻，应停钻清除钻渣。⑸、钻孔漏浆在透水性强的沙砾或流沙中，特别是在有地下水流动的地层中钻进时，稀泥浆向孔壁外漏失；通常由于护筒埋置浅，回填土夯实不够；护筒制作不良接缝不严密；水头过高，水柱压力过大。处理及预防：使用较粘稠或高质量泥浆；若属于护筒漏浆，应按护筒制作有关规定处理。漏浆严重时，应挖出护筒，修理完善后重新埋设。⑹、卡锥在冲击锥钻进时，冲锥卡在孔内提不出来。钻孔形成梅花形，冲锥被狭窄部分卡住；未及时补焊冲锥，钻孔直径减小，而补焊后冲锥变大，又用高冲程猛击，极易发生卡锥；深入孔内不大的探石未被打碎，卡住了锥角或锥顶；孔口掉入石块或其他物体卡住冲锥；粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，使冲锥被吸住。处理方法：宜待冲锥松动后，再用力上提，不可盲动，以免越卡越紧。当为梅花桩时，若钻头向下有活动余地，可使之向下转动到孔径较处提钻头；卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻。宜由下向上顶撞，轻打卡钻的石头；用打捞钩或绳钩住冲锥提动，或用小径冲击钻冲击卡锥的石头。同时要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻。⑺、埋管导管下部埋设过深，没有及时提升导管，另一原因是灌注混凝土过程中没能经常活动导管，混凝土初凝固管。防范措施：勤测量埋深勤卸管，最好是每两米一卸管，最长不能超过４米，灌注中应经常左右旋转导管，保持导管在管内灵活。加强混凝土的拌合质量控制，防止混凝土离析。⑻、钢筋笼上浮泥浆比重过大，清孔不净，残渣过多，混凝土灌注不连贯造成。预防措施：严格控制泥浆稠度，将钢筋牢固的绑扎或电焊在孔口，灌注过程中尽量减少砼对钢筋笼的冲力。5、结束语钻孔灌注桩引起的质量问题相当严重，影响了整体施工进度的同时也带来经济损失。在整个施工过程中，每个人都应该认真对待每道工艺和工序。