混凝土灌注樁施工中常見的問題及解決策略

鄭州交學(xué)院畢業(yè)論文論文題目：鉆孔灌注樁施工中常見的問題及解決策略所屬系別：交通工程系專業(yè)班級(jí)：07橋梁工程技術(shù)五班姓名：田學(xué)號(hào)：2511指導(dǎo)老師：撰寫日期：2010年3月因此，在混凝土灌注樁基的施工中，不僅要依靠先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行施工，還要根據(jù)豐富的施工經(jīng)驗(yàn)對(duì)在施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)處理，避免工程質(zhì)量事故的發(fā)生。本文主要對(duì)混凝土灌注樁施工中樁基鉆孔、樁基清孔及樁基混凝土灌注的施工過程等三個(gè)方面容易出現(xiàn)的問題及其相應(yīng)的解決對(duì)策進(jìn)行介紹。處理措施

AbstractBoredastheadaptabilityofvariousgeologicalconditions,constructionissimpleandeasytooperateandequipmentintothegeneralisnotgreatatpresentpilefoundationofbridgeengineeringextensiveapplicationprocesshasbeenincreasinglyimproved.Pilefoundationconstructionqualityisthekeyholeandpouringconcrete,oftenduetoproceduralirregularitiesinconstructionandhumanoperationalerrors,easilyleadtopileshifttilt,excessivesedimentpile,reducingdiameter,steelcagefloating,piletopsectionofthepoorqualityofconcrete,brokenmudpileandlayerfolders,cardmanagementandsomeequalityissues.Therefore,intheconcretepilefoundationconstruction,notonlytorelyonadvancedscienceandtechnologyforconstruction,butalsounderextensiveconstructionexperienceonconstructionproblemsinthetimelyprocessingandavoideprojectqualityaccident.Inthispaper,pilesofconcreteboredpileconstruction,pilecleanholeandpouringofconcreteintheconstructionofpilefoundationinthreeareaspornetoproblemsandcorrespondingsolutionsareintroduced.Keywords:pile,massincidents,treatmentmeasures目錄1引言 12鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及解決對(duì)策 12.1鉆孔偏斜及防范措施 12.1.1造成原因 12.1.2解決對(duì)策 12.2樁底沉渣量過多及防范措施 22.2.1造成原因 22.2.2解決對(duì)策 22.3鉆孔過程中縮徑及解決對(duì)策 22.3.1造成原因 22.3.2解決對(duì)策 22.4鉆孔過程中壁坍塌及解決對(duì)策 22.4.1造成原因 22.4.2解決對(duì)策 32.5鉆孔過程中護(hù)筒冒水及解決對(duì)策 32.5.1造成原因 32.5.2解決對(duì)策 32.6鉆孔過程中卡鉆及解決對(duì)策 32.6.1造成原因 32.6.2解決對(duì)策 32.7鉆孔過程中卡鉆及解決對(duì)策 32.7.1造成原因 32.7.2解決對(duì)策 33鉆孔樁在清孔過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及解決對(duì)策 44水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及解決對(duì)策 44.1水下混凝土灌注過程中卡管及解決對(duì)策 44.1.1造成原因 44.1.2解決對(duì)策 54.2水下混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮及解決對(duì)策 54.2.1造成原因 54.2.2解決對(duì)策 54.3水下混凝土灌注過程中樁頂段混凝土質(zhì)量差及解決對(duì)策 64.3.1造成原因 64.3.2解決對(duì)策 64.4水下混凝土灌注過程中斷樁與夾泥層及防范措施 64.4.1造成原因 64.4.2解決對(duì)策 74.5水下混凝土灌注過程中堵管及防范措施 75結(jié)果分析與討論 86結(jié)語 8參考文獻(xiàn) 10致謝 111引言鉆孔灌注樁的混凝土灌注是成樁的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其施工過程大部分是在水下進(jìn)行的，施工過程無法觀察，成樁后也不能進(jìn)行開孔驗(yàn)收，若不注意對(duì)操作程序的重視，依然可能造成一些質(zhì)量事故。主要出現(xiàn)的質(zhì)量事故主要有：卡管、樁偏移傾斜、樁底沉渣量過大、縮徑、鋼筋籠上浮、樁頂段混凝土質(zhì)量差、斷樁、堵管、夾泥、蜂窩、少灌等質(zhì)量問題。因此，應(yīng)選用科學(xué)、實(shí)用的混凝土灌注工藝，以確保工程質(zhì)量。本文就作者在石武客專河南段的鉆孔灌注樁施工中遇到的一些問題以及平時(shí)搜集到的一些相關(guān)問題，進(jìn)行探討。河南省鶴壁市位于河南省東北部，屬于典型的黃河下游沖積平原，由于黃河多年的沖刷淤積。土質(zhì)覆蓋層很厚。在這一段所修建的石家莊至武漢的客運(yùn)專線（河南段）鶴壁特大橋，本工程的樁基礎(chǔ)均為鉆孔灌注樁。樁徑有Ф1.0ｍ；Ф1.25ｍ：Ф1.5ｍ三種形式，有效樁長為18-67ｍ，成孔采用正循環(huán)工藝施工；采用沖擊鉆成孔；原土制漿護(hù)壁；灌注混凝土采用導(dǎo)管水下混凝土澆筑施工工藝。2鉆孔過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及解決對(duì)策2.1鉆孔偏斜及防范措施2.1.1原因：2.1.2防治措施：開鉆前護(hù)筒十字線一定要安放到位，報(bào)檢人員一定要嚴(yán)格控制，確保鉆頭對(duì)中合格；場地要夯實(shí)平整，軌道枕木要均勻著地；安裝鉆機(jī)時(shí)要求轉(zhuǎn)盤中心與鉆架上起吊滑輪在同一軸線，鉆桿位置偏差不大于20cm。在不均勻地層中鉆孔時(shí)，采用自重大、鉆桿剛度大的鉆機(jī)。進(jìn)入不均勻地層、斜狀巖層或碰到弧石時(shí)，鉆速要打慢檔。另外安裝導(dǎo)正裝置也是防止孔斜的簡單有效的方2.2樁底沉渣量過多及防范措施2.2.12.2.2防治措施：終孔后，鉆頭提離孔底1～20cm，保持慢速空轉(zhuǎn)，維持循壞清孔時(shí)間不少于30min；清孔采用優(yōu)質(zhì)泥漿，控制泥漿比重和粘度下要直接用清水置換，鋼筋籠垂直緩放入孔；避免孔壁在下完鋼筋籠后，再檢查沉渣量，如沉渣量超過規(guī)范要求，應(yīng)進(jìn)行二次清孔。采用導(dǎo)管二次清孔，沖孔時(shí)間以導(dǎo)管內(nèi)側(cè)量的孔底沉渣厚度達(dá)到規(guī)范要求為準(zhǔn)；提高混凝土初灌時(shí)對(duì)孔底的沖擊力；沖孔完畢時(shí)應(yīng)立即迅速灌注混凝土；導(dǎo)管低端據(jù)孔底控制在30～50cm，初灌混凝土應(yīng)有足夠的混凝土儲(chǔ)備量，使導(dǎo)管一次埋如混凝土面以下1.0m2.3縮徑2.3.1原因2.3.22.4鉆孔過程中孔壁坍塌及防范措施2.42.4.2防治措施：在松散易坍的土層中，適當(dāng)埋深護(hù)筒，用粘土密實(shí)填封護(hù)筒四周，使用優(yōu)質(zhì)的泥漿，提高泥漿的比重和黏度，保持護(hù)筒內(nèi)泥漿水位高于地下水位。搬運(yùn)和吊裝鋼筋籠時(shí)，應(yīng)防止變形，安放要對(duì)準(zhǔn)孔位，避免碰撞孔壁，鋼筋籠接長時(shí)要加快焊接時(shí)間，盡可能縮短沉放時(shí)間。成孔后，待灌時(shí)間一般不應(yīng)大于3小時(shí)，并控制混凝土的灌注時(shí)間，在保證施工質(zhì)量的情況下2.5鉆孔過程中護(hù)筒冒水及防范措施2.52.5.2防治措施：在埋護(hù)筒時(shí)，坑地與四周應(yīng)選用最佳含水量的粘土分層夯實(shí)。在護(hù)筒的適當(dāng)高度開孔，使護(hù)筒內(nèi)保持2.6鉆孔過程中卡鉆及解決對(duì)策2.6.12.6.2解決對(duì)策2.7鉆孔過程中掉鉆及解決對(duì)策2.7.1造成原因：掉鉆一般是由于鉆桿2.7.2解決對(duì)策：掉鉆是在樁基鉆孔過程中經(jīng)常發(fā)生的故障之一，每臺(tái)鉆機(jī)都應(yīng)配備足夠的打撈工具。加強(qiáng)接頭連接質(zhì)量檢查，加強(qiáng)鉆桿質(zhì)量檢查，每使用一次就全面檢查一次，避免有裂紋或質(zhì)量不過關(guān)的鉆具用于施工中，如果不慎發(fā)生掉鉆事故，掉鉆后應(yīng)馬上用打撈叉、打撈鉤、繩套等工具打撈。如果由于打撈時(shí)間過長造成鉆頭被埋，應(yīng)先清理泥沙，然后再使用打撈工具進(jìn)行打撈。特別強(qiáng)調(diào)指出：初次掉鉆頭時(shí)，鉆頭在孔內(nèi)一般是正立的，如果一次打撈不成功造成第二次或者多次掉鉆，那么鉆頭掉在孔內(nèi)就不一定是正立的，給打撈造成更大的困難。打撈要及時(shí)，不可耽擱，以免孔壁不牢，出現(xiàn)塌孔，故現(xiàn)場需準(zhǔn)備用好偏心鉤和三翼滑塊打撈。3鉆孔樁在清孔過程中容易出現(xiàn)的問題及解決對(duì)策清孔的目的是抽、換原鉆孔內(nèi)泥漿，降低泥漿的相對(duì)密度、粘度、含砂率等指標(biāo)，清除鉆渣，減少孔底沉淀厚度，防止樁底存留沉淀土過厚而降低樁的承載力。清孔還為灌注水下混凝土創(chuàng)造良好條件，使測探正確、灌注順利，確保混凝土質(zhì)量，避免出現(xiàn)斷樁之類重大工程質(zhì)量事故。樁基在清孔過程中容易出現(xiàn)的問題有：塌孔、泥漿含砂率過大、沉渣過大等。清孔造成塌孔的原因是由于換漿過快、較快地降低泥漿相對(duì)密度造成的。清孔造成塌孔時(shí)，要根據(jù)塌孔的嚴(yán)重程度采取不同的處理方法進(jìn)行處理。塌孔不嚴(yán)重時(shí)，可采用加大泥漿相對(duì)密度等改善泥漿性能的措施后繼續(xù)清孔。塌孔嚴(yán)重時(shí)，該孔需要回填重新鉆孔；泥漿含砂率過大及沉渣過大都是由于清孔時(shí)加水過快、過多、換漿時(shí)不及時(shí)撈渣或撈渣不干凈、沒有使用二級(jí)以上沉渣池等原因造成的。泥漿含砂率及沉渣過大時(shí)都應(yīng)加大泥漿相對(duì)密度繼續(xù)清孔，邊清邊撈渣，等泥漿的含砂率符合要求后再把泥漿的相對(duì)密度降低至符合要求。4水下混凝土灌注過程中出現(xiàn)的施工質(zhì)量問題及解決對(duì)策4.1水下混凝土灌注過程中卡管及防范措施4.1.1造成原因：水中灌注混凝土過程中，無法繼續(xù)進(jìn)行，原因是導(dǎo)管法蘭盤漏水（滲水）：導(dǎo)管內(nèi)混凝土中間被水層隔離，這時(shí)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不能流動(dòng)，導(dǎo)管被堵塞；導(dǎo)管內(nèi)混凝土中間被氣包隔離：同樣出現(xiàn)導(dǎo)管內(nèi)混凝土不能流動(dòng)，導(dǎo)管被堵塞；導(dǎo)管裂縫：導(dǎo)管壁太薄在施工中扯動(dòng)過激，使導(dǎo)管壁出現(xiàn)裂縫，出現(xiàn)裂縫后孔內(nèi)水壓較大，水勢必將管內(nèi)混凝土稀釋、離析。使混凝土失去流動(dòng)性而增加混凝土對(duì)導(dǎo)管壁的摩擦力，從而出現(xiàn)堵塞問題；混凝土施工所用的砂、石等原材料級(jí)配不合格或水灰比不正確而出現(xiàn)混凝土離析，使石料與砂沉積在導(dǎo)管底端，水泥漿上??；混凝土灌注過程不連續(xù)，間斷時(shí)間過長，使已灌注的水下混凝土凝固，使導(dǎo)管堵塞；初灌時(shí)，隔水栓堵管；混凝土和易性、流動(dòng)性差造成離析；混凝土中粗骨顆粒粒徑過大；各種機(jī)械故障引起混凝土澆注不連續(xù)，在導(dǎo)管中停留時(shí)間過長等。4.1.2防治措施：實(shí)用的隔離栓直徑應(yīng)與導(dǎo)管內(nèi)經(jīng)相配，同時(shí)應(yīng)具有良好的隔水性能，以保證順利排出。加強(qiáng)對(duì)混凝土攪拌時(shí)間和混凝土塌落度的控制。水下混凝土必須具備良好的和易性，混凝土配合比應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)室確定，塌落度宜為160～200㎜，粗骨料的最大粒徑不得大于導(dǎo)管直徑和鋼筋籠最小間距的1／4，且應(yīng)小于40㎜.為改善混凝土的和易性及達(dá)到緩凝效果，水下混凝土應(yīng)摻外加劑。應(yīng)確保導(dǎo)管連接部位的密封效果。導(dǎo)管實(shí)用前應(yīng)拼裝、試壓（試水壓力為0.6－1.0Mpa）。在混凝土澆筑過程中，混凝土4.2水下混凝土灌注過程中鋼筋籠上浮及防范措施4.21、當(dāng)混凝土灌注至鋼筋籠下，若此時(shí)提升導(dǎo)管，導(dǎo)管低端距鋼筋籠僅有1m左右的距離時(shí)，由于澆筑的混凝土自導(dǎo)管流出后沖擊力較大，推動(dòng)了鋼筋籠上浮。2、由于混凝土灌注過鋼筋籠且導(dǎo)管埋深較大時(shí)，其上層混凝土因澆筑時(shí)間過長，已近初凝，表面形成硬殼，混凝土與鋼筋籠有一定的握裹力，如果此時(shí)導(dǎo)管底端未及時(shí)提到鋼筋籠底部以上，混凝土在導(dǎo)管流出后將以一定的速度向上頂升，同時(shí)也帶動(dòng)鋼筋籠上移。4.1、灌注混凝土?xí)r，應(yīng)隨時(shí)掌握混凝土澆筑標(biāo)高及導(dǎo)管埋深，特別是第一次提升導(dǎo)管時(shí)，最容易發(fā)生混凝土沖擊鋼筋籠上浮，當(dāng)灌注的混凝土頂面距鋼筋骨架底部1m左右時(shí)，應(yīng)降低混凝土的灌注速度。當(dāng)混凝土拌和物上升到骨架底口4m以上時(shí)，提升導(dǎo)管使其底口高于骨架底部2m以上，即可恢復(fù)正常灌注速度；混凝土埋過鋼筋籠底端2～3m時(shí)，應(yīng)及時(shí)將導(dǎo)管提至鋼筋籠底端以上。2、混凝土灌注過程中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)鋼筋籠開始上浮時(shí)，應(yīng)立即停止?jié)沧?，并?zhǔn)確計(jì)算導(dǎo)管埋深和已澆筑混凝土標(biāo)高，提升導(dǎo)管后再進(jìn)行澆注，上浮現(xiàn)象即可消除。4.3水下混凝土灌注過程中樁頂段砼質(zhì)量差及防范措施4.3.14.3.2防治措施：勤測混凝土面，并在樁頂設(shè)計(jì)標(biāo)高以上加灌一定高度的混凝土，其最小高度不小于樁長的54.4水下混凝土灌注過程中斷樁與夾泥層及防范措施凝固后不連續(xù)，中間被沖洗液等疏松體及泥土填充形成間斷樁。4.1、泥漿過稠,增加了澆筑混凝提的阻力，如泥漿比重大且泥漿中含較大的泥塊因此，在施工中常發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管堵塞、流動(dòng)不暢等現(xiàn)象，有時(shí)甚至灌滿導(dǎo)管還是不行，最后只好提起導(dǎo)管上下振擊，由于導(dǎo)管內(nèi)儲(chǔ)存大量混凝土，一旦流出其勢甚猛，在混凝土流出的管出導(dǎo)管后，即沖破泥漿最薄弱處急速返上，并將泥漿加裹于樁內(nèi)，造成夾泥層。2、灌注混凝土過程中，引導(dǎo)管漏水或?qū)Ч芴崧┒蜗虑蛞彩窃斐蓨A泥層和斷樁的原因：(1)當(dāng)導(dǎo)管堵塞時(shí)，一般采用上下振擊法，使混凝土強(qiáng)行流出，但如此時(shí)導(dǎo)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(dǎo)管埋深時(shí)，對(duì)混凝土澆筑高度判斷錯(cuò)誤，而在卸管時(shí)多提使導(dǎo)管提離混凝土面，也就產(chǎn)生提漏，引起斷樁。3、灌注時(shí)間過長，而已灌入的混凝土上部已接近初凝，行成硬殼，而且隨時(shí)間曾長，泥漿中殘?jiān)粩喑恋恚瑥亩雍窳朔e聚在混凝土表面的沉淀物，造成混凝土灌注極為困難，造成堵管與導(dǎo)管拔不上來，引發(fā)斷樁。4、導(dǎo)管埋的太深，拔時(shí)底部已接近初凝，導(dǎo)管拔上后形成空隙，而混凝土又不能及時(shí)沖填空隙，造成泥漿填入，形成夾泥層。4.41、認(rèn)真做好清孔，一般采用沖洗液沖孔，沖孔后及時(shí)灌注混凝土，防治孔壁坍塌；2、盡可能提高混凝土澆注速度：(1).開始澆混凝土?xí)r盡量積累大量混凝土，產(chǎn)生極大沖擊力來克服泥漿的阻力。(2).加速連續(xù)澆注，使混凝土和泥漿一直保持流動(dòng)狀態(tài)，可防止導(dǎo)管堵塞。3、提升導(dǎo)管要準(zhǔn)確可靠，特別是第一次提升導(dǎo)管前，要準(zhǔn)確算出首次灌注孔段的混凝土需要量，首次混凝土灌注量要滿足把導(dǎo)管下端埋設(shè)0.8米4、灌注水下混凝土前檢查導(dǎo)管是否漏水、彎曲等缺陷，特別要注意檢查兩節(jié)導(dǎo)管連接處的密封圈，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)更換。4.5水下混凝土灌注過程中堵管及防范措施導(dǎo)管堵塞的幾種處理方法：若剛開始灌注混凝土?xí)r，壓水后發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管有漏水現(xiàn)象，不要存在遷就施工的想法，應(yīng)馬上提出導(dǎo)管進(jìn)行處理，并且要求重新清孔后再重新進(jìn)行混凝土澆注，以免因小失大；若導(dǎo)管底端處在混凝土中深的部位時(shí)，導(dǎo)管堵塞，可以用提升導(dǎo)管減輕水壓的辦法或上下抖動(dòng)導(dǎo)管也可以用附著式振動(dòng)器對(duì)導(dǎo)管進(jìn)行振動(dòng)，一般可以使管內(nèi)的混凝土灌注下去；若灌水下混凝土不太深時(shí)例如（3～4米）發(fā)現(xiàn)導(dǎo)管阻塞，無法灌注混凝土，應(yīng)盡快提升導(dǎo)管，清理出已灌注的混凝土，重新下新管后再進(jìn)行混凝土澆注，不得已時(shí)需要將鋼筋籠提出采取復(fù)鉆清除原灌注的混凝土。不能強(qiáng)行灌注。以免出現(xiàn)斷樁現(xiàn)象或是樁底的混凝土強(qiáng)度不夠，影響整個(gè)樁的施工質(zhì)量；若灌注的砼面距水面不太大的情況下（小于5米）出現(xiàn)導(dǎo)管阻塞混凝土無法灌注，混凝土未初凝時(shí)，應(yīng)及時(shí)提出導(dǎo)管，在導(dǎo)管底部設(shè)置防水塞（應(yīng)使用混凝土特制），將導(dǎo)管重新插入混凝土內(nèi)（導(dǎo)管側(cè)面增加重力，以克服水泥漿的浮力），導(dǎo)管內(nèi)裝灌混凝土后稍提導(dǎo)管，利用新混凝土的自重將防水塞壓出，然后繼續(xù)灌注。也可根據(jù)實(shí)地情況，調(diào)整護(hù)筒開挖護(hù)坡或圍堰開挖等辦法，直接抽水進(jìn)行旱地接樁。5結(jié)果分析與討論當(dāng)?shù)鼗娜跬翆虞^厚（一般指4米以上），建筑物的荷載較大，采用淺埋基礎(chǔ)不能滿足強(qiáng)度和變形限制要求，做人工地基又沒有條件或不經(jīng)濟(jì)時(shí)，常常采用樁基礎(chǔ)，鉆孔灌注樁基因其造價(jià)低、節(jié)省等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛采用。施工中，注意對(duì)易發(fā)生的質(zhì)量問題采取有針對(duì)性的事前、事中、事后控制措施，將會(huì)取得較好地效果。施工過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：(1)嚴(yán)格按施工工藝、施工操作規(guī)程、施工方案有關(guān)安全條款要求進(jìn)行施工。(2)夜間施工時(shí)，必須配置好照明設(shè)備，并在危險(xiǎn)處設(shè)隔離柵，防護(hù)網(wǎng)等，確保施工人員和機(jī)械設(shè)備的安全。(3)受自然環(huán)境限制，施工地點(diǎn)或拌合場必然臨近居民區(qū)、學(xué)校等公共設(shè)施時(shí)，盡可能減少夜間施工，減少噪音干擾。(4)除設(shè)計(jì)圖紙或監(jiān)理工程師同意外，臨時(shí)設(shè)施建設(shè)不干擾或改變原有河流、水道、灌渠等排水系統(tǒng)，必須利用的相應(yīng)設(shè)置小型涵管、便橋等設(shè)施保證水流暢通。(5)定期進(jìn)行環(huán)境檢測，及時(shí)處理違章事宜，主動(dòng)聯(lián)系環(huán)保機(jī)構(gòu)，請(qǐng)示匯報(bào)環(huán)保工作，做到文明施工。（6）灌注的樁頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)高出一定高度，一般為：0.5～1.0m。6結(jié)語鉆孔樁事故處理的方法很多，難度也較大，無論采取什么先進(jìn)的辦法處理都將對(duì)工程的進(jìn)度、質(zhì)量、施工企業(yè)的信譽(yù)帶來不可忽視的影響。因此，