2015年一建市政：钻孔灌注桩施工质量事故预防措施
2015-03-27 11:59:45   来源：   评论：0 点击：

　　1K420101掌握钻孔灌注桩施工质量事故预防措施

　　一、地质勘探资料和设计文件

　　(一)可能存在的问题

　　地质勘探主要存在孔距过大、孔深太浅、土工取样和土工试验不规范、土工试验数量不足、土工参数测定不准、土层划分不准、土层厚度计算不准等问题。设计文件主要存在对地质勘探资料没有认真研究、地面标高不清、桩型选择不当、持力层选择不当、桩周摩擦力和桩端承载力计算不准等问题。

　　(二)预防措施

　　1.在施工前，对地质勘探资料和设计文件进行认真研究。2.对持力层厚度变化较大的场地，应适当加密地质勘探孔，必要时进行补充勘探，防止桩端落在较薄的持力层上而发生持力层剪切破坏。3.场地有较厚的回填层和软土层时，设计者应认真核桩基是否存在负摩擦现象。

　　二、孔口高程误差及钻孔深度误差

　　(一)孔口高程误差

　　造成孔口高程误差的原因主要有两个：一是地质勘探完成后场地再次回填，二是在施工过程中废渣不断堆积。

　　其对策是认真校核原始水准点和地质探孔孔口绝对高程，每根桩开孔前准确测定桩孔孔口绝对高程。

　　(二)钻孔深度的误差

　　1.根据桩孔孔口绝对高程、地质探孔孔口绝对高程和设计桩长，计算出钻孔深度。2.宜用丈量钻杆测孔深，不用测绳测孔深。3.对于端承桩，终孔标高应以桩端进入持力层的深度为准，不以固定孔深的方式终孔。

　　三、孔径误差

　　孔径误差主要是由于作业人员疏忽错用其他规格的钻头，或因钻头陈旧，磨损后直径偏小所致。对于直径800～1200mm的桩，钻头直径比设计桩径小30～50mm是合理的。每根桩孔开孔时，应验证钻头规格，实行签证手续。

　　四、钻孔垂直度不符合规范要求

　　(一)主要原因

　　1.场地平整度和密实度差，钻机安装不平整或钻进过程中发生不均匀沉降，导致钻孔偏斜。

　　2.钻杆弯曲、钻杆接头间隙大，造成钻孔偏斜。

　　3.钻头翼板磨损不一，钻头受力不均，造成钻头偏离钻进方向。

　　4.钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时，钻压过高使钻头受力不均，造成钻头偏离钻进方向。

　　(二)控制钻孔垂直度的主要技术措施

　　1.压实、平整场地，安装钻机时确保平整度。

　　2.安装钻机时确保主动钻杆的垂直度，钻进过程中应定时检查主动钻杆的垂直度，发现偏差立即调整;定期检查钻杆、钻杆接头，发现钻杆弯曲、钻杆接头松脱时，及时维修或更换。

　　3.定期检查钻头，发现钻头翼板磨损较大或磨损不宜时，及时维修或更换;

　　4.在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进中低速低压钻进。

　　5.在复杂地层中钻进时，可在钻杆上加设扶正器。

　　6.发现钻孔偏斜时，应排除设备问题，及时回填黏土，冲平后再低速低钻压钻进。

　　五、塌孔与缩径

　　(一)主要原因

　　塌孔与缩径产生的原因基本相同，主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长等。

　　(二)预防措施

　　在穿过较厚的砂层、砾石层时，将成孔速度控制在2m/h以内。2.添加黏土粉、烧碱、木质素，对泥浆进行除砂处理，改善护壁泥浆性能。3.无特殊原因，钢筋骨架安放后立即灌注混凝土。

　　六、桩端持力层判别错误

　　持力层判别是钻孔桩成败的关键，现场施工必须给予足够的重视。

　　对于非岩石类持力层，判断比较容易，可根据地质勘探资料，结合现场取样进行综合判定。

　　对于强风化岩或中风化岩持力层，判定岩层界面难度较大，应以地质资料为基础，结合钻机受力情况、主动钻杆抖动情况和随循环液返回到孔口的渣土情况综合判定，必要时进行原位取芯验证。

　　七、孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大

　　孔底沉渣过厚除清孔泥浆质量差，清孔方法不当外，还有测量方法不当造成误判。要准确测量孔底沉渣厚度，首先需准确测量桩的终孔深度，应采用丈量钻杆长度的方法测定，钻头长度取至钻尖的2/3处。

　　1.在含粗砂、砾砂和卵石的地层钻孔，有条件时应优先采用泵吸反循环清孔。2.当采用正循环清孔时，前期应采用高黏度浓浆，并加大泥浆泵的流量，使砂石粒能顺利地浮出孔口。孔底沉渣厚度符合要求后，应把孔内泥浆密度降至1.1~1.2g/cm2。3.清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度，若出现清孔前期孔口泥浆含砂量过低，捞不到粗砂粒，或后期把孔内泥浆密度降低后，孔底沉渣厚度增大较多，则说明前期清孔时泥浆的黏度和稠度偏小，砂粒悬浮在孔内泥浆里，没有真正达到清孔的目的，施工时应特别注意这种情况。

　　八、水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题

　　(一)初灌时埋管深度达不到规范要求

　　为了使初灌时埋管深度达到规范要求，应准确计算出混凝土的初灌量。在计算混凝土的初灌量时，除计算桩长所需的混凝土量外，还应计算导管内积存的混凝土量。

　　(二)灌注混凝土时堵管

　　1.主要原因：

　　(1)导管破漏或接头不严密，泥浆侵入混凝土，导致混凝土离析;(2)隔水栓不规范，泥浆侵入混凝土，导致混凝土离析;(3)混凝土配制质量差，骨料级配不合理，凝结时间太短，塌落度损失大;(4)完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长，上部混凝土初凝硬结，泥浆中残渣不断沉淀，集聚在混凝土表面;(5)导管底距孔底深度太小，沉渣侵入导管，导致混凝土离析;(6)灌注过程中导管埋深过大，导管外灌注面上部混凝土压力过大。

　　2.预防措施：

　　(1)导管在安装前应有专人负责检查，可采用肉眼观察和敲打听声相结合的方法进行检查，检查项目主要有导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否严密、厚度是否合格。导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，严禁用气压。

　　(2)选择与导管相匹配的球胆隔水栓，长度应≤200mm，确保灌注的混凝土能将孔底沉渣冲击泛起，又不致使泥浆通过隔水栓侵入混凝土。

　　(3)严格控制混凝土的配合质量，保证适宜的骨料级配、凝结时间、和易性。

　　(4)完成清孔后及时浇筑混凝土，若因故推迟灌注混凝土，应重新进行清孔。浇筑过程均匀快速连续，使混凝土和泥浆一直处于流动状态。

　　(5)灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm，在灌浆设备的初灌量足够的条件下，应尽可能取大值。

　　(6)提拔导管速度与浇筑混凝土速度相适应，使导管在混凝土中的埋深始终控制在2~6米之间。

　　(三)灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮

　　1.主要原因：

　　(1)混凝土凝结时间太短，使孔内混凝土过早结块，当混凝土面上升至钢筋骨架底时，结块的混凝土托起钢筋骨架。

　　(2)孔内泥浆悬浮的砂粒太多，回沉在混凝土面上，形成较密实的砂层，当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋骨架。

　　(3)混凝土灌注速度太快，较大的上冲力导致钢筋骨架上浮。

　　(4)导管埋入混凝土过深，浇筑混凝土过程中产生较大的上浮力，造成钢筋骨架上浮。

　　2.预防措施：

　　除焊接定位钢筋、混凝土配置时掺加缓凝剂、认真清孔外，一是保持正常的混凝土灌注速度，当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低灌注速度。二是保持正常的提拔导管速度，当混凝土面上升到骨架底口4m以上时，提升导管，使导管底口高于骨架底部2m以上，然后恢复正常灌注速度，保证导管在混凝土中的埋深在2~6米之间。

　　(五)桩身混凝土夹渣或断桩

　　1.主要原因：

　　(1)混凝土凝结时间太短，或灌注间隔时间太长，使混凝土上部结块，造成桩身混凝土夹渣。

　　(2)初灌混凝土量不够，初灌后埋管深度太小或导管根本就没有进入混凝土，沉渣侵入。

　　(3)混凝土灌注过程拔管长度控制不准，导管拔出混凝土面。

　　(4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多，混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上，形成沉积夹砂层。

　　2.预防办法：

　　(1)单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内，单桩混凝土应连续不间断浇筑。

　　(2)准确计算混凝土初灌量，严格控制混凝土初灌质量。

　　(3)提拔导管速度与浇筑混凝土灌注速度相适应，保证导管在混凝土中的埋深在2~6米之间。

　　(4)实行二次清孔，清除悬浮砂粒。

　　(六)桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求

　　主要原因是超灌高度不够、混凝土浮浆太多、孔内混凝土面测定不准。

　　对于桩径≤1000mm的桩，超灌高度不小于桩长的4%;对于桩径>1000mm的桩，超灌高度不小干桩长的5%。对于大体积混凝土的桩，桩顶10m内的混凝土应适当调整配合比，增大碎石含量，减少桩顶浮浆。在灌注最后阶段，孔内混凝土面测定应采用硬杆简式取样法测定。

　　九、混凝土灌注过程因故中断

　　混凝土灌注过程中断的原因较多，在采取抢救措施后仍无法恢复正常灌注的情况下，可采用如下方法进行处理：

　　(一)若刚开灌不久，孔内混凝土较少，可拔起导管、吊起钢筋骨架，重新钻孔至原孔底，清孔和安放钢筋骨架后再开始灌注混凝土。

　　(二)迅速拔出导管，清理导管内积存混凝土和检查导管后，重新安装导管和隔水栓，然后按初灌的方法灌注混凝土，待隔水栓完全排出导管后，立即将导管插入原混凝土内，此后便可按正常的灌注方法继续灌注混凝土。此法的处理过程必须在混凝土的初凝时间内完成。

　　(三)混凝土灌注过程因故中断后拔除钢筋骨架，待已灌混凝土强度达到C15后，先用同级钻头重新钻孔，并钻除原灌混凝土的浮浆，再用lt500钻头在桩中心钻进300～500mm，这样就完成了接口的处理工作，然后便可按新桩的灌注程序灌注混凝土。