钻孔桩施工中容易出现的问题及预防处理措施.doc

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1、钻孔桩施工中容易出现的问题及预防处理措施钻孔灌筑桩是桩基础应用最广泛的一种，无论是铁路或公路桥梁，钻孔灌筑桩都占有相当大的比例。钻孔桩在钻孔、清孔、吊放钢筋笼、灌筑混凝土这四个工序中，无论哪个环节出问题，都可能前功尽弃，甚至导致报废桩。因而在这些工序中预防和处理一些问题就显得十分重要。当地基的弱土层较厚（一般指4米以上），建筑物的荷载较大，采用浅埋基础不能满足强度和变形限制要求，做人工地基又没有条件或不经济时，常常采用桩基础，钻孔灌注桩基因其造价低、节省等优点，被广泛采用。钻孔灌注桩由于对各种地质条件的适应性、施工简单易操作且设备投入一般不是很大，因此在各类桥梁及民用建筑中都得到了广泛的应用。

2、钻孔灌注桩的施工大部分是在水下进行的，其施工过程无法观察，成桩后也不能进行开挖验收。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，甚至给投资者造成巨大经济损失和不良社会影响。必须防治在钻孔过程中及水下混凝土灌注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。现结合我在此桩基础水下灌注混凝土的施工体会，谈几点粗浅的质量控制方法。1.1施工前的准备工作施工前的准备工作主要包括桩位放样，整理平整场地，布设施工便道，设置供电及供水系统，制作和埋设护筒，制作钻孔架，泥浆的制备和准备钻孔机具等。1.2一般钻孔灌注桩的施工工艺流程测定桩位埋设护筒桩机就位钻孔（设泥浆池制备泥浆、

3、泥浆循环清渣）清孔安放钢筋骨架灌筑水下混凝土1.3施工工艺流程1.3.1钻孔定位根据全护筒钻机尺寸要求及考虑桩体变形和施工误差,外放后的桩位作为钻孔桩护筒中线。护筒采用一般C20钢筋混凝土结构。M1500钻机有自动调平系统,MZ2钻机要人工配合调平,移动调平支稳钻机后,使桩机钻头准确对准桩位中心。钻机对位后,吊安第一节护筒,护筒中心与桩中心偏差小于2cm,控制护筒安放的垂直度,采用2个测斜仪附贴在护筒外壁的两垂直方向进行校核,并通过相互垂直的2台全站仪复核后,方可下压护筒,成孔全过程由2台全站仪监控,发现倾斜及时纠正。1.3.2钻孔工艺2.3.2-1冲击钻钻孔工艺A.开钻前应注意的事项开钻前，

4、在护筒内多加一些粘土。地表土层松疏时，还要混和加入一定数量的小片石，然后注入泥浆和清水，借助钻头的冲击把泥膏、石块挤向孔壁，以加固护筒角。为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注砼的凝固，必须等邻孔砼灌注完毕并达到一定的强度后方可开始钻孔。冲击钻孔时宜用小冲程，当孔底在护筒脚下3-4m后，可根据实际情况适当加大冲程。在钻孔桩上部淤泥段，考虑采用冲抓钻：一方面可防止坍孔，另一方面可以适当加快施工进度。B.钻机安装处事先整平夯实，以免在钻孔过程中钻机发生倾斜和下陷而影响成孔的质量。钻机必须固定牢固，严禁在钻孔过程中钻机移位。钻孔时，随时察看钢丝绳的回弹情况，耳听钻锥的冲击声，以判别孔底情况，掌握勤

5、松动，少量松绳的原则；孔内水泥浆水平面须高出护筒脚至少0.5m以上，以免泥浆面荡漾损坏护筒脚孔壁，但比护筒顶面低0.3m，防止泥浆溢出；冲击过程中勤抽碴，勤检查钢丝绳和钻头的磨损情况，预防安全质量事故的发生。C.抽碴时应注意的几个问题（1）及时向孔内补浆或补水，如向孔内投放粘土自行造浆，在抽碴后随着冲击投放粘土，不宜一次倒进很多，防止粘结。（2）抽碴筒放到孔底后，要在孔底上、下提放几次，使用权其多进些钻碴，然后提出。（3）钻头刃口在钻井中不断磨损，直径磨耗不得超过1.5cm，每班开钻前检查钻头直径、及时补焊，不宜中途修补，以免卡钻。准备备用钻头，轮换使用和修补。1.3.2-2回转钻钻孔工艺A.

6、初钻先启动泥浆泵和转盘，使之空转一段时间，待泥浆输进一定数量后，方可开始钻进。接、卸钻杆的动作要迅速、安全，争取在尽快时间内完成，以免停钻时间过长，增加孔底沉淀。B.钻进时操作要点a.开始钻进时，进尺应适当控制，在护筒刃脚处，应低档慢速钻进，使刃脚处有坚固的泥皮护壁。钻至刃脚下1m后，可按土质以正常速度钻进。如护筒土质松软发现漏浆时，可提起钻锥，向孔中倒入粘土，再放下钻锥倒转，使胶泥挤入孔壁堵住漏浆孔隙，稳住泥浆继续钻进。b.在粘土中钻进，由于泥浆粘性大，钻锥所受阻力也大，易糊钻。易选用尖底钻锥、中等转速、大泵量、稀泥浆钻进。c.在砂土或软土层钻进时，易坍空孔。易选用平底钻锥，控制进尺，轻压，

7、低档慢速，大泵量，稠泥浆钻进。d.在轻亚粘土或亚粘土夹卵、砾石层中钻进时，因土层太硬，会引起钻锥跳动和钻杆摆动加大及钻锥偏斜等现象，易使钻机超负荷损坏。宜采用低档慢速，优质泥浆，大泵量，两级钻进的方法钻进。e.钻进过程中，每进尺23m，应检查钻孔直径和竖直度，检查工具可用圆钢筋笼（外径D等于设计桩径，高度35m）吊入孔内，使钢筋笼中心与钻孔中心重合，如上下各处均无挂阻，则说明钻孔直径和竖直度符合要求。1.3.2-3检测孔深、倾斜度、直径和清孔钻孔完成后，必须检测孔深、直径和倾斜度，其中孔径和孔深须达到设计要求，倾斜度不得大于1%.清孔就是在吊放钢筋笼之前，对孔内的石碴、泥浆进行必要的清理，做到

8、孔内含泥量、含碴量和孔底沉渣符合设计及图纸要求。1.3.2-4泥浆排放对钻孔、清孔、灌注砼过程中排出的泥浆，根据现场情况引入到适当地点进行处理，以防止对河流及周围环境的污染。1.3.3钢筋定位在钢筋笼外侧加焊定位耳形钢筋,一是利于定位,另保证保护层厚度,减小钢筋笼与护筒内壁的摩擦阻力,有效控制钢筋笼上浮;主筋采用机械连接或闪光对焊,加强圆形箍筋焊接质量,提高钢筋笼加工制作的工艺水平;起吊钢筋笼时,采用3点同时起吊,防止钢筋笼扭转变形;钢筋笼吊放至设计高程后,采用悬吊钢筋焊接固定在孔口型钢上,起拔护筒时断开;桩底由于抓斗作业扰动,砾质粘性土易遇水软化,在护筒入土深度达到设计高程后,清除孔底虚土及

9、沉渣,投放2030cm厚碎石,有效防止钢筋笼下沉;在钢筋笼底部焊接抗浮钢板,减少混凝土灌筑过程中钢筋笼上浮;成孔后护筒随混凝土灌筑逐段起拔,采用多转动(护筒)慢拔,杜绝一个方向转动护筒,保证护筒起拔中顺直,严禁强行起拔;根据全护筒钻机操作规程要求,设计钢筋笼外径与护筒内径间距4cm过小,易造成护筒起拔时,钢筋笼上移偏位,实际操作中经设计认可后,适当调整钢筋笼半径尺寸和箍筋间距。1.3.4水下混凝土灌筑钻孔咬合桩混凝土施工采用水下混凝土灌筑工艺。导管采用壁厚3mm,直径lt;150mm的无缝钢管制作,每节长度2m,2节之间用双螺纹丝扣连接,导管使用前试拼试压,水压力0.61.0MPa,导管底部距

10、孔底0.30.5m。首批混凝土必须一次性埋设导管0.81.0m,约3.0m3。在开始灌筑混凝土时灌筑速度不宜过快,否则易使钢筋笼上浮。灌筑过程中随着混凝土的上升,适时提升和拆卸导管,导管底端埋入混凝土面以下24m,并不得小于1m,以免导管埋置过深,造成拔不起管,使钢筋笼上浮;埋深过浅易将导管拔出混凝土面,造成断桩。提升导管时避免碰撞钢筋笼,当混凝土埋置钢筋笼34m时,方可提升导管,以防钢筋笼上浮。为保证桩头质量,最后进行混凝土灌筑时应超灌50cm,多余桩头在冠梁施工前凿除。水下混凝土灌筑应连续进行,不得中断,一旦发生机具故障、停电、导管堵塞、进水等事故,应立即采取有效措施,保证成桩质量,同时做

11、好记录。1.4容易出现的问题及预防处理措施1.4.1钻孔容易出现的问题2.4.1-1中心偏位1、中心偏位的原因一般钻孔时中心都有不同程度的偏位，但超过5cm范围，将影响钢筋笼的吊放和桩的承载力，造成这种偏位过大的原因有：（1）测量放线有误。（2）钻机移位。长时间的冲击振动，有可能造成钻机移位。（3）钻头刚接触到的地质岩层倾斜，造成钻头冲击力不均匀，向地势较低的岩层方向打滑。2、预防处理措施（1）施工前应精确测定桩位中心点，并加以复核，确信数据、桩点无误后再开始施工，这种原因应尽力避免。（2）埋设护筒时，原桩位点即被破坏，但埋好护筒后应再次用经纬仪在护筒口用油漆打上骑马桩点、钻机将钻头提离桩底，对比垂直的钢丝绳和骑马桩中心点重合情况，相应地调整钻机位置。（3）如是地质问题造成中心偏位，可抛片石回填至钢丝绳刚偏离护筒中心位置处以上1.5米-2.0米的高度，然后重新打孔。若发现还有偏移趋势，可反向于偏离方向沿护筒直径固定一木桩，强迫钢丝绳移向中心。1.4.1-2塌孔1、塌孔的主要原因有：护筒埋设方法不当；护筒内水位低于地下水位或河中水位；钻孔初期采用大冲程。2、预防和处理措施：护筒的埋设应根据所处地质条件而定：a.护筒埋设时顶面应离出岛面或原地面0.3左右，护筒底部在岸滩上，砂性土不少于2m，粘性土不少于1m，当地表为淤泥等松软土层，应穿过淤泥将筒底设置在较密实的土层中至少0.5m；9