毕业设计（论文）

题目：钻孔灌注桩施工质量问题及处理措施

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学    号：   *********          

专    业：   08工程监理        

指导老师姓名：谭带珍            

论文提交时间：2011 年4月17日   

A．钻孔偏斜……………………………………………………………………………………3

B．塌孔…………………………………………………………………………………………4

C．扩孔与缩径…………………………………………………………………………………4

D．漏浆…………………………………………………………………………………………5

E.糊 钻…………………………………………………………………………………………5

F.掉钻………………………………………………………………………………………….5

G.卡钻.…………………………………………………………………………………………5

H.防止声测管孔底堵塞……………………………………………………………………….6

I.钢筋笼上浮………………………………………………………………………………….6

J.断桩………………………………………………………………………………………….6

二、灌注中故障处理………………………………………………………………………….7

E.埋管………………………………………………………………………………………….8

F.卡管………………………………………………………………………………………….8

中文摘要 

钻孔灌注桩工艺日趋完善，但往往由于施工工艺不当或施工时不谨慎，致使质量问题也时有发生；本文总结了钻孔灌注桩基施工从钻孔到混凝土灌注过程中易出现的问题及其处理与预防措施。

关键词： 钻孔  漏浆  钢筋骨架  补强

ABSTRACT

The cast-in-place pile process has been improved, but often due to improper or construction technology, which not carefully when construction quality problems occur occasionally; This paper summarizes the bored perfusion pile foundation construction process from drilling to occur during pouring concrete problem and processing and preventive measures. 

key words : drilling  leak slurry  reinforcing steel  skeleton 

钻孔灌注桩施工质量问题及处理措施

概 述

本人在河源市宏业建设监理有限公司，在监理部，当监理员，在实习期间，在紫金县人民医院住院楼工地中，住院楼桩基础施工为钻孔灌注桩，如何保证；钻孔灌注桩施工质量问题及处理措施，是本人要学习的重点，也是为该工程的质量保障，来保证工程顺利完工及符合国家性有关规范验收合格。

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；是结构物中最重要的组成结构，它的施工直接影响到整个工程的工期与成本。由于桩的施工有高度的隐蔽性，而影响桩基工程的因素又多， 特别是钻孔桩的施工质量具有很多的不确定性因素，故在施工过程中容易出现施工故障与质量隐患。桩基的工程质量问题将直接危及主体结构的正常使用与安全，因此，加强基桩施工过程中的质量控制，对确保整个工程的质量与安全具有重要意义。

一、钻孔过程中易出现的故障

A．钻孔偏斜

这是在施工中最为常见的一种，偏斜原因有好几种：

1）桩架不稳，钻杆导架不垂直，钻机磨耗，部件松动。故此在开钻前一定要检查钻机的稳定性与垂直度，在钻进过程中要随时复核，如有偏差及时处理。

2）土层软硬不均，致使钻头受力不均。在地层分层处要注意控制钻速，不要过快，同时要采用减压钻进。

3）钻进中遇有较大孤石，探头石。此时宜用钻机钻透。用冲孔机时，用低速将石打碎；有倾斜基岩时，可用混凝土填平，待混凝土凝固后再钻。

4）扩孔较大处，钻头摆动偏向一方。在容易扩孔处低速减压钻进。

5）钻杆弯曲，接头不正。

为了防止出现成孔偏斜，可在施工中采用加扶正圈导正，全孔减压钻进的防斜措施。扶正圈直径比设计桩径小20厘米，扶正圈的位置放在离钻头5－6米处，必要时可每钻进20――30米加一扶正圈，以加强钻具的导向性；先将场地夯实平整，轨道枕木宜均匀着地；安装钻机时要求转盘中心与钻架上起吊滑轮在同一轴线，钻杆位置偏差不大于20cm。在不均匀地层中钻孔时，采用自重大、钻杆刚度大的钻机。进入不均匀地层、斜状岩层或碰到孤石时，钻速要打慢档。另外安装导正装置也是防止孔斜的简单有效的方法。钻孔偏斜时，可提起钻头，上下反复扫钻几次，以便削去硬土，如纠正无效，应于孔中局部回填粘土至偏孔处0.5m以上，重新钻进。

B．塌孔

其表征是孔内水位突然上升又下降，孔口冒细密的水泡，出渣量明显增加而不见进尺，钻机负荷显著增加。

塌孔原因主要有：1）护筒埋置过浅，周围封填不密，漏水；2）操作不当，如提升钻头，冲击锥（抓）或掏渣筒倾倒，或放钢筋骨架是碰撞孔壁；3）泥浆稠度小，起不 到护壁作用；4）泥浆水位高度不够，对孔壁压力小；5）向孔内加水时流速过大，直接冲刷孔壁；6）在松软砂层中钻进时进尺过快；7）孔壁坍陷的主要原因是土质松散，泥浆护壁不好，护筒周围未用粘土紧密填封以及护筒内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。

预防措施：汛期或潮汐地区水位变化过大时，采取升高护筒，增加水头或用虹吸管等措施保持水头相对稳定；提升钻头，下放钢筋骨架时应保持垂直，不要碰撞孔壁，在松散易坍的土层中，适当埋深护筒，用粘土密实填封护筒四周，使用优质的泥浆，提高泥浆的比重和粘度，保持护筒内泥浆水位高于地下水位。搬运和吊装钢筋笼时，应防止变形，安放要对准孔位，避免碰撞孔壁，钢筋笼接长时要加快焊接时间，尽可能缩短沉放时间。成孔后，待灌时间一般不应大于3小时，并控制混凝土的灌注时间，在保证施工。

处理措施：事故发生后应查明塌孔位置后进行处理。塌孔位置不深时，可采取深埋护筒，穿过塌孔处。塌孔位置深时，塌孔不严重时，可回填到塌孔位置以上，并采取改善泥浆性能，加高水头措施，继续钻进。塌孔严重时，应立即将钻孔用砂类土或砾石土回填，无此类土时可采用粘质土并掺入5%-8%的水泥砂浆，观察数日后重新开钻。

C．扩孔与缩径

扩孔多系孔壁小塌孔或钻锥摆动过大，应针对原因采取措施。缩径常因地层中含有遇水能膨胀的软塑性土或泥质叶岩造成；钻锥磨损过甚也可造成孔径偏小。前者应采取失水率较小的优质泥浆护壁，后者应及时焊补钻锥。缩径已发生后，可采取钻锥上下反复扫孔，扩大孔径。

D．漏浆

钻孔施工时，密切注意泥浆面的变化，一但发现有漏浆现象，分不同情况及时采取控制措施。

1）增大泥浆比重和粘度，停止除砂，停钻进行泥浆循环，补浆保证浆面高度，观察浆面不在下降时方可钻进。

2）如果漏浆得不到控制，则需在浆液里加锯末，经过循环堵塞孔隙，使渗、漏浆得以控制。

3）如果在钢护筒底口漏浆，在采用上述措施得不到控制后，将钢护筒接长跟进。

4）在采用上述措施后，若漏浆得不到控制，要停机提钻，填充粘土，放置一段时间后，再进行施钻。

E．糊钻  

在正循环回转钻进时，遇软塑粘质土层，泥浆相对密度和粘度过大，进尺快，钻渣量大，钻杆内径过小，出浆口堵塞而造成。此时应改善泥浆性能，对钻杆内径钻渣出口和排渣设备的尺寸进行计算，并适当控制进尺。若已严重糊钻时，应停钻提出钻锥，清除钻渣。

F．掉钻    

掉钻的主要原因是因为钻杆与钻杆或钻杆与钻头之间的连接承受不了扭矩或自重，使接头脱落、断裂或钻杆断裂所至。防止吊钻措施为：加强接头连接质量检查，加强钻杆质量检查，对焊接部位进行超声波检测；每使用一次就全面仔细检查一次，避免有裂纹或质量不过关的钻具用于施工中，同时钻进施工时要中低压中低速钻进，严禁大钻压、高速钻进，减小扭矩。

如果不慎发生掉钻事故，根据以往施工经验，如果钻杆较长（在5米以上，钻具倾斜），采用偏心钩打捞，速度快，成功率高；如果钻杆较短，采用特制的三翼滑块打捞器进行打捞，效率较高，成功率高。打捞要及时，不可耽搁，以免孔壁不牢，出现塌孔，故现场需备用好偏心钩和三翼滑块打捞器，以防万一。

G．卡钻

卡钻原因有如下几种：1）孔内出现梅花孔，探头石，缩孔等未及时处理；2）钻头被塌孔落下的石头或误落入孔内的大工具卡住；3）入孔较深的护筒倾斜或钻头被撞击严重变形；3）钻头的尺寸不一，焊补的钻头过大；4）下钻头太猛，或钢绳过长，使钻头倾向卡在孔壁上。

预防及处理措施：1）对于向下能活动的上卡，可用上下提升法，即上下提动钻头，并配以钢丝绳左右拨移，旋转；2）卡钻后不宜强提，只宜轻提，经提不动时，可用小冲击锥冲或用冲吸的方法将钻锥周围的钻渣松动后再提出。

H．防止声测管孔底堵塞

防止声测管孔底堵塞、超声波检测不到位，声测管在每一节焊接完后，孔内要灌水，水不能直接用江水（尤其汛期江水含泥量高），要经过净化处理后才能用来灌深测管，来达到预防探测管底部堵塞目的。声测管施工时接头焊接要牢固，不得漏浆，顶、底口封闭严实，声测管与钢筋笼用粗铁丝软连接。

I. 钢筋笼上浮

钢筋笼的位置高于设计位置的现象。

造成原因：钢筋笼放置初始位置过高，混凝土流动性过小，导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升；当混凝土灌至钢筋笼下，若此时提升导管，导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时，由于浇筑的混凝土自导管流出后冲击力较大，推动了钢筋笼的上浮；由于混凝土灌注过钢筋笼且导管埋深较大时，其上层混凝土因浇注时间较长，已接近初凝，表面形成硬壳，混凝土与钢筋笼有一定的握裹力，如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上，混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升，同时也带动钢筋笼上升。

防治措施：钢筋笼初始位置应定位准确，并与孔口固定牢固。加快混凝土灌注速度，缩短灌注时间，或掺外加剂，防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小，混凝土接近笼时，控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中，应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深，当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时，应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m，不宜大于5m和小于1m，严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时，应立即停止灌注混凝土，并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高，提升导管后再进行浇注，上浮现象即可消失。

J. 断桩

混凝土凝固后不连续，中间被冲洗液等疏松体及泥土填充形成间断桩。

造成原因：由于导管底端距孔底过远，混凝土被冲洗液稀释，使水灰比增大，造成混凝土不凝固，形成混凝土桩体与基岩之间被不凝固的混凝土填充；受地下水活动的影响或导管密封不良，冲洗液浸入混凝土水灰比增大，形成桩身中段出现混凝土不凝体；由于在浇注混凝土时，导管提升和起拔过多，露出混凝土面，或因停电、待料等原因造成夹渣，出现桩身中岩渣沉积成层，将混凝土桩上下分开的现象；浇注混凝土时，没有从导管内灌入，而采用从孔口直接倒入的办法灌注混凝土，产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬，个别孔段出现疏松、空洞的现象。

　　防治措施：成孔后，必须认真清孔，一般是采用冲洗液清孔，冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定，冲孔后要及时灌注混凝土，避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量，准确算出全孔及首次混凝土灌注量。混凝土浇注过程中，应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深，提升导管要准确可靠，并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比，混凝土应有良好的和易性和流动性，坍落度损失应满足灌注要求。在地下水活动较大的地段，事先要用套管或水泥进行处理，止水成功后方可灌注混凝土。灌注混凝土应从导管内灌入，要求灌注过程连续、快速，准备灌注的混凝土要足量，在灌注混凝土过程中应避免停电、停水。帮扎水泥隔水塞的铁丝，应根据首次混凝土灌入量的多少而定，严防断裂。确保导管的密封性，导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定，切勿起拔过多。

二、灌注中故障处理

A．初灌导管进水

第一批混凝土拌和物下落后，导管进水时，应将已灌注的拌和物用吸泥机（可用导管作吸泥管）全部吸出，针对进水的原因，改进操作工艺或增加首批拌和物储量，重新灌注。

B．中期导管进水

多在导管提升且底口超出已灌注拌和物时发生。遇到该种事故时，可依次将导管拔出，用吸泥机或潜水泥浆泵将原灌注混凝土拌和物表面的沉渣全部吸出，将装有底塞的导管重插入原混凝土表面下2.5米深处，然后在无水导管中继续灌注，将导管提升0.5米，继续灌注混凝土即可冲开导管底塞流出。

C．初灌导管堵塞

多因隔水硬球塞不符合要求被卡住而产生。可采用长杆冲捣，或用附着于导管外侧的振动器振动导管，或提升导管迅速下落振冲，或用钻杆上加配重冲击导管内混凝土。若上叙方法无效，应提出导管，取出障碍物，重新改用其他隔水设施灌注。还有一种为气堵，当混凝土满管下落时，导管内混凝土（或泥浆）面至导管口的空气被压缩，当导管外泥浆压力和混凝土压力处于平衡状态时就出现气堵现象。解决气堵现象的措施为首批混凝土浇注时，在泥浆面以上的导管中间要开孔排气，当首批混凝土满管下落时，空气能从孔口排掉。

D．钢筋骨架上升

除去一般被挂上升的原因外，主要是由于混凝土冲出导管底口后向上的顶托力造成的。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1米左右时，降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4米以上时，提升导管，使其底口高于骨架底口2米以上，即可恢复正常的灌注速度。辅助方法是将钢筋骨架顶端焊固在护筒上，或将钢筋骨架中的4 根主筋伸长到桩孔底。当设计许可时，骨架下端2米范围内箍筋间距布置大些。还有一种原因就是最初浇注的混凝土开始初凝，与钢筋的裹握力增大，新浇注的混凝土上升的顶力顶升最初混凝土时带动钢筋骨架一起上升。

E．埋管

灌注过程中导管提升不动，或灌注完毕后导管拔不出来，统称埋管。常因导管埋置过深所致，若已成埋管故障，宜插入一直径稍小的护筒至已灌注混凝土中，用吸泥机吸出混凝土表面上泥渣，派潜水工下至混凝土面在水下将导管齐混凝土面切断。拔出安全护筒，重新下导管灌注，灌注完成后上下断层间予以补强。

若桩径过小，潜水工无法下去工作时，可在吸出混凝土表面上泥渣后，采用输送管直径100—150MM且水下连接一段钢管的混凝土泵，泵送余下的混凝土。

F.卡管

水中灌注混凝土过程中，无法继续进行的现象。

造成原因：初灌时，隔水栓堵管；混凝土和易性、流动性差造成离析；混凝土中粗骨料粒径过大；各种机械故障引起混凝土浇筑不连续，在导管中停留时间过长而卡管；导管进水造成混凝土离析等。

防治措施：使用的隔水栓直径应与导管内径相配，同时具有良好的隔水性能，保证顺利排出。在混凝土灌注时，应加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下混凝土必须具备良好的和易性，配合比应通过实验室确定，坍落度宜为18-22cm，粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4，且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝，水下混凝土宜掺外加剂。应确保导管连接部位的密封性，导管使用前应试拼装、试压，试水压力为0.6-1.0MPa，以避免导管进水。在混凝土浇筑过程中，混凝土应缓缓倒入漏斗的导管，避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中，应时刻监控机械设备，确保机械运转正常，避免机械事故的发生。

三、灌注桩的补强方法

A.先钻两小孔，分别作压浆和出浆用。深度应达到补强处1米以下。

B.用高压水泵向孔内压入清水，使夹层泥渣从出浆孔冲洗出来。

C.用压浆泵先压入水灰比为0.8的纯水泥浆，进浆口应用麻絮填堵在铁管周围，待孔内有清水从另一孔全部压出来之后，再用水灰比为0.5的浓水泥浆压入。

D.浓浆压入时应使其充分扩散，当浓浆从出浆口冒出时停止压降，用碎石将出浆口封填，并以麻袋堵实。

E.最后再用水灰比0.4的水泥浆压入，压力增大到0.7-0.8MPA时关闭进浆阀，稳压压浆20-25分钟。

参考文献目录：

[1]中国建筑科学研究院主编.钻芯法检测混凝土强度技术规程「M」CECS03：88，中国建筑出版社，2007.

[2]建筑桩基技术规范「M」（JGJ94-94）,中国建筑出版社，2008.

[3]现行建筑施工规范大全「M」.北京：中国建筑工业出版社，2009

致  谢

感谢我的指导老师—谭带珍老师，是她经常和我交流，耐心地教导我，遇到不同的问题，老师也不厌其烦地告知我，使我能够完成一篇好的论文。

此外还要感谢我们广州华立科技职业学院所有给过我帮助的老师和同学，让我在学校里过得充实和愉快。感谢我的专业老师，是他们教会了我专业技能，让我学到更多的专业知识。还要感谢公司里的各位同事，是他们教会了我人生最重要，最宝贵的实践经验，还经常教导我怎么样去做好自己的工作，让我能够少走弯路，能够有信心做好每一天的工作。

在此，衷心地跟您们说声：“谢谢”。

                                          08级工程监理：周汉军下载本文