摘要:钻孔灌注桩基础现在已经广泛应用于铁路、公路、水利水电以及各种的民用建筑。具有施工简便、投入人力和机械资源不大、环境适应性强等特点。作为一项基础工程,对整个工程的质量起着决定性的作用。钻孔灌注桩在施工的过程中,隐蔽性较大,很容易出现事故和质量问题。分析钻孔灌注桩施工过程中可能出现的问题,进行必要的防范措施和工艺的改进,对保证整个工程质量起着重要的作用。
1.钻孔过程中易出现的事故及处理措施
1.1卡钻、掉钻
在钻孔过程中,经过岩层分界面,两相邻岩层地质情况变化较大,地质构造不均匀,操作中未及时的根据地质情况调整钻进速度,会导致卡钻。当钻头在孔中停留时间过长,而未进行钻进或未进行泥浆的置换,也可能导致卡钻。
处理措施:发生卡钻时,不易强行提升钻头,首先应该查明钻头卡住的位置和原因,当因为地质原因造成的卡钻,可以采用上下晃动钻头使钻头松动后再提起。当严重时,可采用局部的水下爆破以使钻头周边的岩体松动再进行钻头的提升。当是因为钻头在孔中停留时间过长而造成的卡钻,应插入高压水管对泥浆进行置换得方式进行处理。
掉钻是由于钻杆未连接牢固,或钢丝绳的断裂而导致钻头掉入孔内。当发生掉钻时,应探明钻头在孔中的具体位置而制定可行的打捞方案,尽可能的一次打捞成功,避免打捞工程中的再次掉钻。
1.2坍孔
在钻孔过程中,应时刻注意地质情况的变化,从而控制好钻进的速度。当遇到流砂层或者粉砂层,应该降低钻进的速度,增加孔内的泥浆比重、加高水头等措施。当坍孔严重时,应该进行回填重新钻孔。
1.3偏孔
在钻机安装时,支撑加固不好,地质构造不均匀等因素都可能导致在钻孔过程中,钻机或钻头的偏斜,从而导致孔位偏斜。
处理措施:因钻机的安装加固而导致的偏孔,应及时的对钻机进行再加固,保证钻孔过程钻机的平稳,并对已经偏斜的部分进行回填,回填后,待静置一段时间后再次进行钻进。因地质构造不均匀造成的偏孔,应该先分析地质情况,而后对偏斜部分进行回填,待静置一段时间后再次钻进,在钻的过程中易加重钻头的重量,并且减慢钻进的速度。
1.4缩孔
缩孔经常会出现在饱和性粘土层、粉砂层和处于流塑性状态且含水率较高的土层中,在钻孔后,孔避回缩,或是由于在钻孔结束后,不能够及时的进行清孔和灌注,使成孔和灌注之间的时间间隔较长,导致孔避回缩,从而使孔径小于设计孔径。
处理措施:尽可能的减少成孔于灌注之间的时间间隔,在钻孔过程中加大泥浆比重,增加泥浆壁的泥皮厚度,并用钻机时常的对已钻的孔避进行旋转以挤压孔壁。在施工过程中,定期检查钻头直径,对已磨损的钻头进行及时的补焊,确保钻头直径符合施工要求。
2.水下混凝土灌注过程中易出现的事故及处理措施
2.1堵管
混凝土灌注过程中造成堵管的原因主要有:
(1)混凝土质量差,离析堵管;混凝土坍落度小,浇筑时间长,混凝土坍落度损失大。
(2)导管变形引起管内混凝土堵塞。
(3)导管接口密封性不好,导致改变管内外的压力差,致使混凝土灌注困难。
(4)混凝土级配不合格,粗骨料过多,导致骨料卡管。
(5)灌注过程速度过快,致使导管内部形成高压气囊。
处理措施:堵管后,在允许的范围内,将导管提升或者抖动导管,但导管的下口与原位置的高差不得过大,防止失去流动性的混凝土堵塞导管口。也可用大料斗进行灌注,以增加管内混凝土灌注时的冲击力。以上方法在无效的情况下,可以进行“二次封底”。具体操作方法:将导管提出,清理管内的混凝土后,再将导管插入已灌注的混凝土面下0.5m~0.8m,再按照水下封底的方法进行操作,待封底后,再将导管下深,比原管口深1.2m~1.5m后再次进行灌注直至灌注结束,把管口以上混凝土全部顶出即可。“二次封底”在实施的过程中,应注意对原混凝土面的测量和埋管深度的计算以保证导管口的埋深,确保混凝土在灌注过程中避免夹泥的现象发生。
在混凝土的灌注过程中,要严格的控制好混凝土的质量,以保证灌注过程的顺利和成桩的质量。
2.2抱管、卡管
在混凝土的灌注过程中,由于导管外部的混凝土初凝,而使混凝土和导管凝结成为一个整体,致使导管上下无法抖动和提升叫做“抱管”。 混凝土坍落度过小、混凝土出场时间与灌注时间的间隔较长导致混凝土初凝,都会导致抱管的发生。
灌注过程的操作不当,使导管的法兰盘或螺丝口挂住钢筋笼,无法提升导管,会导致卡管。
处理措施:当导管无法提升的情况下,应停止灌注,根据设计的桩长和已灌注的高度,制定可行的方案,采用冲击钻清除已灌部分,待回复原位,再次进行灌注;或者对桩进行以后的补接。尽量将损失减少到最低。灌注封底料的坍落度不易过小;短时间的间隔时,应间歇性的抖动导管,确保导管混凝土不粘结为一体。
出现钢筋笼卡管,应用锤击导管法兰,上下抖动钢丝绳或钻杆进行疏通。
2.3掉管
在施工过程中,导管拔断或是导管的连接螺丝未拧紧而使导管从连接处脱落都会导致导管掉入孔内。
处理措施:当导管掉入孔内,若导管全部埋入混凝土内,则重新安装新导管按照“二次封底”的方式继续进行灌注,被埋入混凝土的导管当做桩基的加筋。当导管在混凝土外面仍有外露,对导管进行打捞后再按照“二次封底”的方式继续进行混凝土的灌注。
2.4断桩
断桩是由于在灌注的过程中提升导管失误、混凝土供应不及时、导管密封不严以致管内浸入泥浆等原因导致的已灌注的混凝土与后灌注的混凝土隔断。
处理措施:当因为导管提升失误导致的断桩,可以采用“二次封底”的方法进行处理后,再次进行灌注。当是因为其他的原因导致的断桩并且无法进行灌注的时,应停止灌注,分析其原因,并制定可行的方案,尽可能的减少损失,确定采用接桩或冲击钻冲桩重新灌注的方式。
2.5钢筋笼上浮
在施工过程中,钢筋笼的加固不牢固会导致钢筋笼的上浮,或在混凝土的灌注过程中,因导管的埋深较深且混泥土的灌注速度较快,也会导致钢筋笼的上浮。
处理措施:当遇到钢筋笼上浮,应当立即停止灌注。对悬吊筋进行补焊,必要时,增加钢管以作支撑。当钢筋笼上浮小于1倍桩径时,对钢筋笼进行加固后可继续进行灌注。钢筋笼上浮后,导管内停止注入混凝土,采用上下抖动导管的方式是孔内已灌混凝土密实,借助孔内混凝土下沉时和钢筋笼之间的摩擦力使钢筋笼自然下沉。
2.6夹泥
在混凝土的灌注过程中,灌注过程的不连续,发生孔壁的余部坍塌,致使淤泥等或杂物侵入混凝土里形成夹泥。
处理措施:对于夹泥,应及时的联系设计单位以制定合理的处理方案。一般采用钻孔至夹泥层,用高压水进行冲洗清理,后进行高压注浆处理。当夹泥严重时,可用冲击钻冲至夹泥层,进行人工清理,后进行接桩。
3.其他应注意的问题
3.1控制好灌注混凝土过程中的埋管深度,严格的按照规范要求进行操作。
3.2控制好混凝土的质量,对于离析、初凝的混凝土坚决不予以使用。封底料坍落度不易过小。
3.3经常的对孔内混凝土面进行测量,控制好孔内埋管的深度。
3.4接桩应注意的事项:接桩施工前,应先对干净混凝土以上的浮渣和松散的混凝土进行清理,并对混凝土顶面进行人工凿平。接长部分桩径应大于原设计的桩径30cm~40cm,接长的深度应比人工凿平的顶面下深一倍桩径为宜。在灌注的时,所选择的混凝土强度等级应比原混凝土的强度等级高1~2个等级,新旧混凝的结合面必须做好接茬处理,必要时辅以钢筋连接。
钻孔灌注桩的质量事故往往会引发严重的后果,对于桩基事故的处理,无论采用什么样先进的方法都会对施工的进度、质量带来不可忽视的影响,混凝土灌注过程中所发生的事故及处理都无法和一次性的灌注成功相比。因此,在桩基的施工过程中,只有采取科学的施工工艺,加强施工过程的管理,严格按照设计要求和规范进行操作,才能降低事故的发生,确保工程质量。下载本文