冲孔过程中常见质量问题及防治措施.pdf
冲孔灌注桩冲孔过程中常见质量通病及防治措施综述摘要摘要：冲孔灌注桩由于其冲孔机械设备造价低、操作简单、维修方便，并具有能在硬岩中成孔的优点，所以冲孔灌注桩的施工中被普遍采用.本文以冲孔灌注桩在冲孔过程中的常见质量通病及防治措施进行归纳,旨在为同类桩基施工提供一定参考及借鉴价值。关键词关键词：冲孔灌注桩；冲孔过程；质量通病;防治措施1 概述桩基础以其承载力高，沉降量小,经济,施工方便等优点被广泛应用于高层建筑及桥梁工程，其中冲孔灌注桩是目前桩基础的主要形式之一。冲孔灌注桩的施工大部分在水下进行，成桩后不能进行开挖验收，施工中的任何一个环节出现问题,都将直接影响整个工程的质量和进度，必须防治在冲孔过程中和灌注混凝土过程中经常出现的施工质量问题,保质、保量地完成桩基施工任务。本文对冲孔灌注桩在施工过程中的常见质量通病及防治措施进行归纳总结,旨在为同类桩基施工提供一定参考及借鉴价值，以确保桩基施工保质、保量地完成。2 冲孔过程中质量通病及防治措施2。1 缩孔缩孔现象主要发生在覆盖层存在膨胀性土壤层的桩基.它与桩基处的土层性质和泥浆性能及孔内、外水头差有关。缩孔原因：。由于终孔后至灌注砼前间隔时间过长，地下水及土压力作用而造成的缩孔；。锤钻头使用时间较长、磨损较大，又没有及时修正而引起。防治措施：。调整施工过程中泥浆比重,孔内泥浆顶面标高与原地面标高的高差；。重新用冲击锤在缩孔处刷孔,同时提高孔内水头高度进行处理,处理后应尽快浇注,防止再次出现缩孔.2。2 塌孔塌孔现象常发生在地层结构中有较厚的砂层、卵石层和淤泥层等夹层部位的成孔过程.塌孔原因：。泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成竖实泥皮；。由于出渣后未及时补充泥浆(或水）,或河水、潮水上涨，或孔内出现承压水，或钻孔通过砂砾等强透水层，孔内水流失等而造成孔内水头高度不够;。护筒埋置太浅，下端孔口漏水、坍塌或孔口附近地面受水浸湿泡软,或钻机直接接触在护筒上，由于振动使孔口坍塌,扩展成较大坍孔;。在松软砂层中钻进进尺太快；。提出钻锥钻进,回转速度过快，空转时间太长；。冲击锥或掏渣筒倾倒，撞击孔壁,或爆破处理孔内孤石、探头石、炸药量过大，造成过大震动；.水头太高,使孔壁渗浆或护筒底形成反穿孔；.清孔后泥浆相对密度、粘度等指标降低，用空气吸泥机清孔泥浆吸走后未及时补浆（或水）,使孔内水位低于地下水位；。清孔操作不当，供水管嘴直接冲刷孔壁、清孔时间过久或清孔后停顿时间这长;.吊入钢筋骨架时碰撞孔壁.防治措施：。在松散粉砂土或流砂中钻进时，应控制进尺速度,选用较大相对密度、粘度、胶体率的泥浆或高质量泥浆.冲击钻成孔时投入粘土、掺片、卵石、低冲程锺击，使粘土膏、片、卵石挤入孔壁起护壁作用；。汛期或潮汐地区水位变化过大时，应采取升高护筒,增高水头，修排水沟等措施保证水头相对稳定;.发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔,重新埋设护筒再钻；.如发生孔内坍塌,判明坍塌位置，回填砂和粘质土（或砂砾和黄土）混和物到坍孔处以上 12m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进；.严格控制冲程高度和炸药用量；。清孔时应指定专人补浆(或水），保证孔内必要的水头高度.供浆（水）管最好不要直接插入钻孔中，应通过水槽或水池使水减速后流入钻孔中，可免冲刷孔壁.应扶正吸泥机，防止触动孔壁。不宜使用过大的风压，不宜超过 1.51.6 倍钻孔中水柱压力；.吊入钢筋骨架时应对准钻孔中心竖直插入,严防触及孔壁。2。3 梅花孔梅花孔常发生在桩孔冲进到较坚硬的岩层时。形成原因:.锥顶转向装置失灵，以致冲锥不转动，总在一个方向上下冲击；.相对密度和粘度过高，冲击转动阻力太大，钻头转动困难;。操作时钢丝绳太松或冲程太小,冲锥刚提起又落下,钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置;.有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石。防治措施：.应经常检查转向装置的灵活性,及时修理或更换失灵的转向装置；.选用适当粘度和相对密度的泥浆,并适时淘渣；.用低冲程时,每冲击一段换用高一些的冲程冲击,交替冲击修整孔形；。出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。2。4 冲孔偏斜桩孔偏斜是指冲孔桩成孔的垂直度不满足规范要求。是施工中形成原因：.钻孔中遇有较大的孤石或土石交界基岩面倾斜角度较大;。在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进；或者料径大小悬殊的砂卵石层中钻进,钻头受力不均;。扩孔较大处,钻头摆动偏向一方;。钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。防治措施:。安装钻机时要使转盘、底座水平，起重滑轮缘、固定钻杆的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查较正；.在有倾斜的软、硬地层钻进时，应控制起锤高度，低速钻进，或回填片、卵石冲平后再钻进.2.5 掉钻落物掉钻落物原因：。卡钻时强提强扭，操作不当，使钻杆或钢丝绳超负荷或疲劳断裂；。冲击钻头合金套灌质量差致使钢丝绳拔出；。转向环、转向套等焊接处断开；。钢线绳与钻头连接处钢丝绳的绳卡数量不足或松驰;.钢丝绳过度陈旧，断丝太多，未及时更换;.操作不慎，落入扳手、撬棍等物。防治措施：.开钻前应清除孔内落物，零星铁件可用电磁铁吸取，较大落物和钻具也可用冲抓锥打捞，然后在护筒口加盖；。经常检查钻具、钢丝绳和联结装置；.为便于打捞落锥，可在冲击锥或其它类型的钻头上预先焊打捞环、打捞杠，或在锥身上围捆几圈钢丝绳等.2.6 卡钻形成原因：.钻孔形成梅花形,冲锥被狭窄部位卡住；.未及时焊补冲锥，钻孔直径逐渐变小，而焊补后的冲锥大了，又用高冲程猛击，极易发生卡锥；。伸入孔内不大的探头石未被打碎，卡住锥脚或锥顶;。孔口掉下石块或其它物件,卡住冲锥;。在粘土层中冲击的冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住;.大绳松放太多，冲锥倾倒,顶住孔壁.防治措施：。当为梅花卡钻时,若锥头向下有活动余地,可使钻头向下活动并转动至孔径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳,使钻锥转动一个角度，有可能将钻锥提出；。卡钻不宜强提以防坍孔、埋钻.宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使钻头上下活动,也能脱离卡点或使掉入的石块落下;.用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锥勾住后,与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将冲锥提出;。在打捞过程中,要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋钻；.用其他工具，如小的冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁,或把冲锥碰活动脱离卡点后，再将冲锥提出.但要稳住大绳以免冲锥突然下落；。用压缩空气管或高压水管下入孔内，对准卡锥一侧或吸锥处适当冲射一些时候,使卡点松动后强行提出;。使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正；.用以上方法提升卡锥无效时，可试用水下爆破提锥法。将防水炸药(少于 1kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底,而后引爆，震松卡锥，再用卷扬机和链滑车同时提拉，一般是能提出的。2.7 钻孔漏浆形成原因:。在透水性强的砂砾或流砂中,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；。护筒埋置太浅，回填土夯实不够,致使刃角漏浆；.护筒制作不良，接缝不严密,造成漏浆；。水头过高，水柱压力过大,使孔壁渗浆。防治措施：。凡属于第一种情况的回转钻机应使用较粘稠或高质量的泥浆钻孔。冲击钻机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁；。属于护筒漏浆的，应按前述有关护筒制作与埋设的规范规定办理。如接缝处漏浆不严重，可由潜水工用棉、絮堵塞，封闭接缝。如漏水严重，应挖出护筒,修理完善后重新埋设。2.8 流砂形成原因：。孔外水压力比孔内大，局部孔壁松散，使大量流砂涌塞孔底;。掏渣时，没有同时向孔内补充水，造成孔外水位高于孔内.防治措施:。流砂严重时,可抛入碎砖石、粘土，用锤冲入流砂层，做成泥浆结块，使成坚厚孔壁，阻止流砂涌入;。保持孔内水头，并向孔内抛粘土块，冲击造浆护壁，然后用掏渣筒掏砂.2。9 糊钻和埋钻糊钻和埋钻常出现于正、反循环(含潜水钻机）回转钻进或冲击锥钻进过程中.形成原因：。正反循环回转钻进中，在细粒土层中钻进时进尺缓慢，甚止不进尺出现憋泵现象；.在粘土层中冲击成孔时,由于冲程太大、泥浆粘度过高、钻渣量大、钻杆内径过小，出浆口堵塞以致钻头被糊住或被埋住。防治措施：。对正反循环回转钻，可清除泥包，调节泥浆的相对密度和粘度，适当增大泵量和向孔内投入适量砂石解决泥包糊钻，选用刮板齿小、出浆口大的钻锥；。对于冲击钻,除上述方法外，还应减少冲程适当控制进尺；若已严重糊钻，应停钻,清除钻渣，对钻杆内径、钻渣进出口和排渣设备的尺寸进行检查计算。3 结语虽然冲孔灌注桩在施工中被普遍采用,但由于冲孔桩是一种施工中桩孔和桩身均不可见的桩基形式,要确保其施工质量存在较大的困难,因此，只有充分了解在施工过程中的常见质量通病及防治措施,冲孔桩的施工质量才能得到保证。本文就冲孔桩在施工过程中常见质量通病及防治措施进行了汇总整理,为同类桩基施工提供了一定参考价值及借鉴价值.
