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钻孔灌注桩施工质量事故预防措施

分类:
技术交流
发布时间:
2018/04/27
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【摘要】:
一、地质勘探资料和设计文件(二)预防措施对桩基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。二、孔口高程及钻孔深度的误差(一)孔口高程的误差孔口高程的误差主要有两方面:一是由于地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程时疏忽而引起的

  一、孔口高程及钻孔深度的误差

  (一)孔口高程的误差

  孔口高程的误差主要有两方面:一是由于地质勘探完成后场地再次回填,计算孔口高程时疏忽而引起的误差;二是由于施工场地在施工过程中废渣的堆积,地面不断升高,孔口高程发生变化造成的误差。

  其对策是认真校核原始水准点和各孔口的绝对高程,每根桩开孔前复测一次桩位孔口高程。

  (二)钻孔深度的误差

  孔深测量应采用丈量钻杆的方法,取钻头的2/3长度处作为孔底终孔界面,不宜采用测绳测定孔深。对于端承桩钻孔的终孔高程应以桩端进入持力层深度为准,不宜以固定孔深的方式终孔。因此,钻孔到达桩端持力层后应及时取样鉴定,确定钻孔是否进入桩端持力层。

  二、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。每根桩开孔时,应验证钻头规格,实行签证手续。

  三、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;

  2.钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大;

  3.钻头翼板磨损不一,钻头受力不均;

  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。

  (二)控制钻孔垂直度的主要技术措施

  1.压实、平整施工场地;

  2.安装钻机时应检查钻机平整度和主动钻杆垂直度;

  3.定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换;

  4.在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填黏土,冲平后再低速低钻压钻进;

  5.在复杂地层钻进,在钻杆上加设扶正器。

  四、塌孔与缩径

  (一)主要原因

  原因主要是地层复杂、钻进速度过快、护壁泥浆性能差、成孔后放置时间过长没有灌注混凝土等原因所造成。

  (二)预防措施

  穿过较厚的砂层、砾石层时,成孔速度应控制在2m/h以内。若孔内自然造浆不能满足要求时,可采用加黏土粉、烧碱、木质素的方法,改善泥浆的性能,对泥浆的除砂处理。钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。

  五、桩端持力层判别错误

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

  对于桩端持力层为强风化岩或中风化岩的桩,判定岩层界面难度较大,可采用以地质资料的深度为基础,结合钻机的受力、主动钻杆的抖动情况和孔口捞样进行综合判定,必要时进行原位取芯验证。

  六、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,清孔无法达到设计要求外,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,取“孔内钻杆长度+钻头长度”,钻头长度取至钻尖的2/3处。

  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。当采用正循环清孔时,前阶段应采用高黏度浓浆清孔,并加大泥浆泵的流量,使砂石粒能顺利地浮出孔口。清孔整个过程应专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度,及时对孔内泥浆含砂率和孔底沉渣厚度的变化进行分析,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。

  七、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

  规范规定,灌注导管底端至孔底的距离应为0.3~0.5m,初灌时导管首次埋深应不小于1.0m。

  (二)灌注混凝土时堵管

  1.堵管原因:灌注导管破漏、灌注导管底距孔底深度太小、二次清孔后灌注砼准备时间太长、隔水栓不规范、混凝土配制质量差、灌注过程中灌注导管埋深过大。

  2.灌注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。

  3.灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。

  4.灌注导管底部至孔底的距离应为300~500mm。

  5.完成第二次清孔后,应立即开始灌注混凝土,若因故推迟灌注混凝土,应重新清孔。

  (三)灌注砼过程中钢筋骨架上浮

  1.主要原因:

  (1)混凝土初凝和终凝时间太短;(加入缓凝剂)

  (2)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多;(泵吸反循环清孔)

  (3)灌注至钢筋骨架底部时,灌注速度太快。

  2.预防措施

  除认真清孔外,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。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。

  (四)桩身混凝土强度低或混凝土离析

  原因:混凝土配合比控制不严、搅拌时间不够和水泥质量差。

  预防措施:把好水泥质量关,控制好施工现场混凝土配合比,掌握好搅拌时间和混凝土的和易性。

  (五)桩身混凝土夹渣或断桩

  1.主要原因

  (1)初灌混凝土量不够;

  (2)拔管长度控制不准,导管拔出混凝土面;

  (3)砼初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使混凝土上部结块;

  (4)清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多。

  2.预防办法

  导管的埋置深度宜控制在2~6m之间。混凝土灌注过程中拔管应有专人负责指挥,并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面,取两者的低值来控制拔管长度。单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。

  (六)桩顶砼不密实或强度达不到设计要求

  主要原因: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……(教材错误,应为:超灌高度比设计高程高0.5~1.0m)。桩顶1Om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筒式取样法测定。

  八、混凝土灌注过程因故中断

  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:

  (1)若刚开灌不久,孔内混凝土较少,可拔起导管和吊起钢筋骨架,重新钻孔至原孔底,安装钢筋骨架和清孔后再开始灌注混凝土。

  (2)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。

  (3)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φ500钻头在桩中心钻进300~500mm深,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。

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