混凝土灌注樁塌孔的原因及處理方案

1、混凝土鉆孔灌注樁塌孔的原因及處理方案一、鉆孔過程中常見問題原因分析及處理1.1 塌孔1.1.1塌孔的原因分析塌孔是一種最常見的事故，在鉆孔過程中或在成孔后都有可能發(fā)生，究其原因如下。(1)泥漿稠度小，護(hù)壁效果差，出現(xiàn)漏水；或護(hù)筒埋置較淺，周圍封堵不密實(shí)而出現(xiàn)漏水；或護(hù)筒底部土層厚度不足，護(hù)筒底部出現(xiàn)漏水，造成泥漿水頭高度不足，對孔壁壓力小。(2)泥漿相對密度過小，水頭對孔壁的壓力較小。(3)在松軟的砂層中進(jìn)尺過快，泥漿護(hù)壁形成較慢，孔壁滲水。(4)鉆進(jìn)時中途停鉆時間較長，孔內(nèi)水頭未能保持在孔外水位或地下水位線以上2.0m,降低了水頭對孔壁的壓力。(5)提升鉆頭或掉放鋼筋籠時碰撞孔壁。(6)鉆孔

2、附近有大型設(shè)備或車輛振動。(7)孔內(nèi)水流失造成水頭高度不夠。(8)清孔后未能及時灌注混凝土，放置時間過長。1.1.2塌孔的預(yù)防措施(1)根據(jù)設(shè)計(jì)部門提供的地質(zhì)勘探資料，對于不同的地質(zhì)情況，選用適宜的泥漿比重，泥漿粘度和不同的鉆進(jìn)速度。如在砂層中，應(yīng)選用較好的造漿材料，加大泥漿稠度提高泥漿粘度以加強(qiáng)護(hù)壁，并適當(dāng)降低進(jìn)尺速度。(2)在陸地上埋置護(hù)筒時，底部應(yīng)夯填密實(shí)，護(hù)筒周圍也要回填密實(shí)。3)水中振動沉入護(hù)筒時，根據(jù)地質(zhì)資料，將護(hù)筒穿過淤泥及透水層，護(hù)筒銜接嚴(yán)密不漏水。(4)由于汛期或潮汐水位變化大時，采取升高護(hù)筒，增加水頭保證水頭壓力相對穩(wěn)定。(5)鉆孔無特殊原因應(yīng)盡量連續(xù)作業(yè)。(6)提升鉆頭或

3、掉放鋼筋籠盡量保持垂直，不要碰撞孔壁。(7)鉆孔時盡量避免大型設(shè)備作業(yè)或車輛通過。(8)灌注工作不具備時暫時不要清孔，降低泥漿比重。1.1.3塌孔的處理(1)如為輕微塌孔，立即采取增大泥漿比重，提高泥漿水頭，增大水頭壓力。(2)塌孔不深時，可改用深埋護(hù)筒，護(hù)筒周圍夯實(shí)，重新開鉆。(3)若發(fā)生嚴(yán)重塌孔，應(yīng)馬上用片石或砂類土回填，或用摻入不小于5%水泥砂漿的粘土回填，必要時將鉆機(jī)移開，避免鉆機(jī)被埋入孔內(nèi)，待回填穩(wěn)定后重鉆.當(dāng)回填后片石的巖面傾斜較大時，鉆頭易擺動，撞擊護(hù)筒或孔壁，造成偏孔或塌孔、卡鉆等現(xiàn)象，這時先選用小沖程進(jìn)行沖擊，待將孔底的浮土、凸出部分鑿平出現(xiàn)平臺后.再加大沖程轉(zhuǎn)入止常沖程。1

4、.2 .鉆孔偏斜1.2.1 鉆孔偏斜原因分析(1)鉆機(jī)未處于水平位置，或場地未平整及壓實(shí)，鉆機(jī)發(fā)生不均勻沉降。(2)水上鉆孔平臺不穩(wěn)固，或未處于水平狀態(tài)。(3) 土層軟硬不均，或遇到孤石，致使錘頭或鉆頭受力不均。(4)若為回旋鉆，鉆桿彎曲，接頭松動，致使鉆頭晃動范圍較大。(5)在原有建筑物位置鉆孔，遇到障礙物，把錘頭擠向一側(cè)。1.2.2 鉆孔偏斜預(yù)防措施(1)鉆機(jī)就位前，對施工場地進(jìn)行整平和壓實(shí)，必要時墊枕木并把鉆機(jī)調(diào)整到水平狀態(tài)。水上鉆孔平臺在鉆機(jī)就位前嚴(yán)格檢查驗(yàn)收，確保平臺牢固、水平、機(jī)架穩(wěn)固。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查調(diào)整使鉆機(jī)保持處于水平狀態(tài)。(2)保證鉆機(jī)頂部滑輪梢、鉆桿卡盤和樁位中心

5、在同一條垂線上，并在鉆進(jìn)過程中經(jīng)常檢查鉆機(jī)移位或擺動情況，隨時予以調(diào)整。(3)經(jīng)常檢查鉆桿，對彎曲的鉆桿要及時調(diào)整或廢棄。(4)在原舊建筑物位置鉆孔時，提前做好探測，如發(fā)現(xiàn)障礙物，改用沖擊鉆。(5)在軟硬不均土層鉆進(jìn)時，沖程放小，慢速鉆進(jìn)，必要時回填片石粘土重新鉆進(jìn)。(6)突然遇到變硬地層，控制進(jìn)尺，低速鉆進(jìn)，鉆進(jìn)過程中應(yīng)減壓鉆進(jìn)，避免出現(xiàn)斜孔、彎孔和擴(kuò)孔，甚至扭斷鉆桿現(xiàn)象。1.2.3 鉆孔偏斜處理措施(1)當(dāng)遇到孤石或障礙物時改用沖擊鉆沖擊成孔。(2)當(dāng)鉆孔偏斜超過規(guī)范要求時，應(yīng)回填粘土或片石，重新鉆孔。1.3 縮孔1.3.1 縮孔原因分析(1)地質(zhì)構(gòu)造中有軟弱層，在土的壓力下，向孔內(nèi)擠壓形

6、成縮孔。(2)地層中有塑性土層，遇水膨脹形成縮孔。(3)鉆錘磨損，補(bǔ)焊不及時，鉆出的孔徑往往比設(shè)計(jì)樁徑小。1.3.2 縮孔預(yù)防措施(1)根據(jù)設(shè)計(jì)部門的鉆探資料，若有軟弱層或塑性土?xí)r，注意要經(jīng)常掃孔。(2)當(dāng)錘頭磨損嚴(yán)重時，要及時補(bǔ)焊，再進(jìn)行掃孔治設(shè)計(jì)孔徑。1.3.3 縮孔處理出現(xiàn)縮孔后，用鉆頭反復(fù)掃孔，直到滿足設(shè)計(jì)樁徑為止。1.4 擴(kuò)孔1.4.1 擴(kuò)孔原因(1)遇到極軟淤泥質(zhì)或粉細(xì)砂土層，造成孔壁塌落而擴(kuò)孔。(2)在鉆進(jìn)過程中鉆錘擺動過大而造成。1.4.2 擴(kuò)孔預(yù)防措施(1)鉆孔過程中平穩(wěn)進(jìn)尺，防止鉆錘晃動過大。(2)經(jīng)常檢查鉆桿，及時更換不合格鉆桿。(3)米取減壓鉆進(jìn)。1.4.3 擴(kuò)孔處理措

7、施(1)遇到極軟淤泥質(zhì)或粉細(xì)砂土層造成孔壁塌落而擴(kuò)孔時，應(yīng)加大泥漿比重到1.31.4。(2)擴(kuò)孔嚴(yán)重時，在孔內(nèi)填入粘土，待沉淀密實(shí)后重鉆。1.5 卡鉆1.5.1 卡鉆原因分析(1)孔內(nèi)出現(xiàn)梅花孔、探頭石或縮孔。(2)下鉆太猛，或鋼絲繩松繩太長，使鉆錘傾倒卡在孔壁上。(3)塌孔時落下的石塊或落下較大的工具將鉆錘卡住。(4)當(dāng)出現(xiàn)縮孔后，補(bǔ)焊后的鉆錘尺寸加大，沖擊太猛，鉆錘被吸住。(5)使用沖擊鉆在粘土層中進(jìn)行鉆孔時，沖程過大，或泥漿太稠，沖錘被吸住。1.5.2 鉆錘被卡預(yù)防措施(1)上下輕微提動鉆錘，并輔以轉(zhuǎn)動，以便提起鉆錘。(2)下鉆時不可太猛。(3)鉆錘補(bǔ)焊時保證尺寸與孔徑配套，沖程量不宜過

8、大，以防止錘頭傾倒造成卡鉆。1.5.3 卡鉆處理(1)卡鉆后不宜強(qiáng)提，可上下左右試著輕提，將鉆錘提起。(2)可用小沖錘沖擊，或用沖、吸的方法將鉆錘周圍的鉆渣松動后提起。(3)必要時用小爆破或用滑輪組強(qiáng)提。2、水下混凝土灌注時常見問題原因分析與處理措施2.1.1導(dǎo)管進(jìn)水原因(1)首批混凝土方量不夠或?qū)Ч芸诰嗫椎椎拈g距過大，混凝土不能埋沒導(dǎo)管底口或?qū)Ч苈袢脒^淺造成泥漿從導(dǎo)管底口進(jìn)入。(2)導(dǎo)管接頭不嚴(yán)，接頭間橡皮墊被導(dǎo)管高氣囊擠開，或?qū)Ч芎缚p破裂，水從接頭或焊縫處流入。(3)在灌注中，上下抽動導(dǎo)管過猛，導(dǎo)管接頭處橡膠墊破裂導(dǎo)致水流入導(dǎo)管；若導(dǎo)管為絲扣連接，導(dǎo)管被混凝土罐車撞擊彎曲，絲扣滑絲導(dǎo)致進(jìn)水

9、。(4)操作不當(dāng)或機(jī)械制動失靈導(dǎo)致導(dǎo)管提升過猛，或測深搞錯，導(dǎo)管底口拔離混凝土面，底口涌入泥水。1.1.2 導(dǎo)管進(jìn)水預(yù)防措施(1)準(zhǔn)備足量的首批混凝土方量，導(dǎo)管底口距孔底保持在30cm40cm之間為宜。(2)使用質(zhì)量較好的橡膠皮墊，導(dǎo)管有破損的予以補(bǔ)焊或廢棄，安裝導(dǎo)管時嚴(yán)格把關(guān)，使導(dǎo)管水密性達(dá)標(biāo)。(3)灌注時導(dǎo)管不宜上下抽動過猛，最好不要使用絲扣連接的導(dǎo)管。(4)拆除導(dǎo)管時，要仔細(xì)量測計(jì)算，確保導(dǎo)管有一定的埋深。1.1.3 導(dǎo)管進(jìn)水處理措施(1)導(dǎo)管進(jìn)水，當(dāng)為首批混凝土封底不成功時，應(yīng)立即將導(dǎo)管提出，將孔底的混凝土用空氣吸泥機(jī)或抓斗清除，然后下導(dǎo)管重新灌注。(2)若導(dǎo)管拔出混泥土面，應(yīng)立即組織

10、施工人員依次將導(dǎo)管拆除并清洗干凈，迅速將裝有底塞的導(dǎo)管壓重插入原混凝土表面以下2.5m的深處，然后再繼續(xù)灌注，將導(dǎo)管提升0.5m,按照初灌混凝土的要求繼續(xù)灌注。(3)由于導(dǎo)管接頭原因進(jìn)水，視具體情況，拔換原管重新下管后，將進(jìn)入導(dǎo)管內(nèi)的泥漿用泥漿泵抽出，續(xù)灌時混凝土配合比適當(dāng)增加水泥用量，以后可恢復(fù)正常配合比。2.2 .堵管2.2.1 堵管原因分析2.2.2 過程中因灌注時間過長，表面混凝土已初凝。2.2.3 內(nèi)進(jìn)入異物，導(dǎo)致混凝土在導(dǎo)管內(nèi)停留過久，或因混凝土離析而發(fā)生堵管。2.2.4 度過小，流動性差，或夾雜大塊石頭磚塊等異物。2.2.5 堵管預(yù)防措施(1)灌注前，應(yīng)對機(jī)械設(shè)備仔細(xì)檢修，并準(zhǔn)備

11、備用機(jī)械。發(fā)生故障立即更換備用機(jī)械，同時采取措施加速混凝土灌注速度。(2)拌合站原材料加強(qiáng)管理，不得混入大塊磚石。(3)嚴(yán)把混凝土質(zhì)量關(guān)，對塌落度小，流動性差，或離析的硅不得灌入，經(jīng)處理合格后再灌入。2.2.6 堵管處理措施(1)堵管后視具體情況，若首批混凝土已初凝，將導(dǎo)管拔出，用吸泥機(jī)將孔內(nèi)表層混凝土和泥漿、渣土等吸出，重新下導(dǎo)管灌注。但灌注結(jié)束后，這根樁宜作斷樁再予以補(bǔ)強(qiáng)。另一種處理方法是將已灌注的混凝土作廢棄處理，孔內(nèi)回填片石粘土后重新成孔。(2)若孔內(nèi)混泥土尚未初凝，且流動性很好，迅速將導(dǎo)管連同堵塞物拔起，重新下導(dǎo)管配重壓入已灌注混凝土內(nèi)2m,用潛水泵將導(dǎo)管內(nèi)泥漿抽出，然后繼續(xù)灌注；另

12、一種是重新下導(dǎo)管二次拔球重新灌注，做法是導(dǎo)管插入原混凝土面以下50cm,料斗內(nèi)放入足夠的首批混凝土量進(jìn)行二次拔球灌注，當(dāng)混凝土灌入足以置換完導(dǎo)管內(nèi)泥漿時，配重再把導(dǎo)管壓入原混凝土內(nèi)1m左右。后續(xù)正常灌注，為保證樁頭混凝土質(zhì)量需超灌2m以上。但該種處理方法樁基質(zhì)量難以保證。根據(jù)檢測結(jié)果需做補(bǔ)強(qiáng)處理。2.3 埋管2.3.1 埋管原因分析(1)導(dǎo)管埋入混凝土過深，導(dǎo)管內(nèi)外混凝土初凝使導(dǎo)管與混凝土間摩阻過大。(2)提升導(dǎo)管時過猛，將導(dǎo)管拉斷。2.3.2 埋預(yù)防措施(1)加速灌注速度，嚴(yán)格控制導(dǎo)管埋深，灌注過程中每隔數(shù)分鐘上下抽動導(dǎo)管數(shù)次。(2)導(dǎo)管接頭螺栓事先檢查是否穩(wěn)妥，感覺導(dǎo)管已很難拔出，適當(dāng)小幅

13、度活動，不可猛拔。2.3.3 埋管處理措施(1)若已成埋管故障，插入一直徑稍小的護(hù)筒至已灌注混凝土中，用吸泥機(jī)吸出混凝土表面泥渣，派潛水工下至混凝土表面在水下將導(dǎo)管齊混凝土面切斷，拔出安全護(hù)筒，重新下導(dǎo)管灌注，此樁需做補(bǔ)強(qiáng)處理(2)若埋管后，混凝土已初凝，導(dǎo)管插不下去，按斷樁處理。2.4 灌注過程中塌孔2.4.1灌注過程中塌孔原因分析(1)護(hù)筒底腳漏水。(2)潮汐區(qū)未保持所需水頭。(3)地下水超過原承壓水頭。(4)孔內(nèi)泥漿相對密度、粘度過低。(5)孔口周圍堆放重物或有機(jī)械振動。2.4.2灌注過程中塌孔預(yù)防措施(1)埋設(shè)護(hù)筒時夯壓密實(shí)。(2)潮汐區(qū)保持所需水頭。(3)孔內(nèi)泥漿保持一定的相對密度與粘度。(4)灌注時，孔口處避免堆放重物和機(jī)械振動。2.4.3灌注過程中塌孔處理(1)若塌孔程度不大，可用泥漿泵抽出混凝土表面坍塌的泥土，如不繼續(xù)塌孔，可恢復(fù)正常灌注。(2)如塌孔發(fā)生不斷，且有擴(kuò)大之勢，應(yīng)將導(dǎo)管和鋼筋籠拔出，孔內(nèi)回填片石，待孔位周圍地層穩(wěn)定后再重新成孔。2.5 鋼筋籠上浮2.5.1 鋼筋籠上浮原因分析(1)操作馬虎，提升導(dǎo)管時鉤掛鋼筋籠致使其上浮。(2)混凝土表面接近鋼筋籠底口，導(dǎo)管底口在鋼筋另底口以下3m至以上1m時，灌注速度