钻孔灌注桩基施工中的常见问题及处理方法.

'钻孔灌注桩基施工中的常见问题及处理方法一、塌孔在冲孔桩施工过程中都会发生塌孔的问题，孔内水位突然下降，孔口冒细密的水泡，出渣量显著增加而不见进尺，锤头冲击不稳等。1、塌孔的原因1）、泥浆相对密度不够及其它泥浆性能指标不符合要求，使孔壁未形成坚实泥皮。2）.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，或锤头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。3）.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，或锤头提起过高而直接接触在护筒上，由于冲击使孔口坍塌，扩展成较大坍孔。4）、在松软砂层中锤击进尺太快。5）、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。6）、清孔操作不当，清孔时间过久或清孔停顿时间过长。7）、吊入钢筋骨架时碰撞孔壁。2、塌孔的预防和处理1）、在松散粉砂土或流砂中冲孔时，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。2）、发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填孔口，重新埋设护筒再冲。3）、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）混合物到坍孔处以上1m-2m，如坍孔严重时应全部回填，待回填物沉积密实后再行钻进。4）、清孔时应指定专人补浆（或水），保证孔内必要的水头高度。5）、吊入钢筋骨架时应对准孔中心竖直插入，严防触及孔壁。二、偏孔1、偏孔的原因：1）、冲孔中遇有较大的孤石或探头石（斜坡岩面）2、在有倾斜的软硬地层交界处，岩面倾斜冲进；或者粒径大小悬殊的砂卵石层中冲进，锤头受力不均。3、扩孔较大处，锤头摆动偏向一方。4、冲孔桩机底座未安置水平或产生不均匀沉陷、位移。5、钻机安装时，支撑不好、桩孔地质构造不均匀等因素引起钻机整体或钻头在钻孔过程中发生偏斜，导致偏孔。2、预防及处理方法 1）、安装冲孔桩机时要使底盘、底座水平，起重滑轮缘、固定锤头的钢丝绳的卡孔和护筒中心三者应在一条竖直线上，并经常检查校正。2）、当发现锤头冲击不稳时（左右摆动）应停止冲击，查看是否是发生偏孔，如果发生偏孔及时处理。3）、当发现有偏孔时先查明偏孔原因及偏孔的大小，如果是由于锤头冲击到孤石或探头石（斜坡岩面）时要及时向孔内回填石头，回填到高处岩面1米时在冲击。4）、偏斜孔根据成因不同处理措施如下：①因钻机倾斜造成的应先移开钻机，检查钻孔壁情况，如钻孔壁比较稳定，则应加固施工范围内的地基或加大钻机的支撑面积，而后，重新安装钻机恢复施工；钻孔壁随时有坍塌可能的，应将钻孔回填至原地面，待地层静止稳定后重新开始钻孔。②地质构造不均匀引起的，先分析清楚岩层走向，尔后采用适当的回填料（一般为片石加粘土、纯碱、锯末等组成的混合物）将钻孔回填至计算确定的高程处，静止一段时间后恢复施工。孔中心偏差小于20cm的，静止1~2h后可以继续钻孔。孔中心偏差大于20cm的，应根据情况静止2h以上，待地层沉积稳定后恢复钻孔施工。穿过倾斜岩层过程中应采用自重较大的复核式牙轮钻、冲击钻慢速钻孔。三、掉锤落物1、掉锤落物原因1）、卡锤时强提，操作不当，使钢丝绳超负荷或疲劳断裂。2)、锤头于钢丝绳连接不牢。3)、操作不慎，落入扳手、撬棍等物。2、预防措施及处理方法1）、开冲前应先检查一下各接头是否连接稳定。2）、经常检查锤头、钢丝绳和联结装置。3）、掉锤后应及时摸清情况，若锤头被沉淀物或坍孔土石埋住应首先清孔，使打捞工具能接触锤头。四、扩孔1、扩孔比较多见，一般表局部的孔径过大。在地下水呈运动状态、土质松散地层处或锤头摆动过大，易于出现扩孔，扩孔发生原因与坍孔相同，轻则为扩孔，重则为坍孔。若只孔内局部发生坍塌而扩孔，冲孔仍能达到设计深度则不必处理，只是混凝土灌注量大大增加。若因扩孔后继续坍塌影响冲击，应按坍孔事故处理。2、缩孔即孔径的超常缩小，缩孔原因：是由于地层中有软塑土（俗称橡皮土），遇水膨胀后使孔径缩小。各种钻孔方法均可能发生缩孔。为防止缩孔，要使用失水率小的优质泥浆护壁并须加快冲击；或者把锤头提高上下、左右反复扫孔以扩大孔径，直至使发生缩孔部位达到设计要求为止。对于有缩孔现象的孔位,钢筋笼就位后须立即灌注,以免桩身缩径或露筋. 五、梅花孔（或十字孔）常发生在冲孔桩冲击时，冲成的孔不圆，叫做梅花孔或十字孔。1、形成原因1）、泥浆相对密度和粘度过高，冲击阻力太大，锤头转动困难。2）、操作时钢丝绳太松或冲程太小，锤头刚提起又落下，钻头转动时间不充分或转动很小，改换不了冲击位置。3）、有非匀质地层，如漂卵石层、堆积层等易出现探头石，造成局部孔壁凸进，成孔不圆。2、预防办法1）、选用适当粘度和相对密度的泥浆，并适时掏渣。2）、用低冲程时，每冲击一段换用高一些冲程冲击，交替冲击修整孔形。3）、出现梅花孔后，可用片、卵石混合粘土回填钻孔，重新冲击。六、卡锤常发生在以冲击锤钻进时。1、原因1）、冲孔形成梅花形，锤头被狭窄部位卡住。2）、孔口掉下石块或其它物件，卡住冲锥。3）、在粘土层中冲击冲程太高，泥浆太稠，以致冲锥被吸住。4）、钢丝绳松放太多，冲锥倾倒，顶住孔壁。2、处理方法1）、当为梅花桩时，若锤头向下有活动余地，可使锤头向下并转动直径较大方向提起钻头。也可松一下钢丝绳，慢慢提起锤头，有可能将锤头提出。2）、卡锤不宜强提以防坍孔。宜用由下向上顶撞的办法，轻打卡点的石头，有时使锤头上下活动，也能脱离卡点或使掉入的石块落下。3）、用较粗的钢丝绳带打捞钩或打捞绳放进孔内，将冲锤勾往后，与大绳同时提动，或交替提动，并多次上下、左右摆动试探，有时能将锤头提出。4）、在打捞过程中，要继续搅拌泥浆，防止沉淀埋锤头。5）、用其它工具，如小冲锥、小掏渣筒等下到孔内冲击，将卡锥的石块挤进孔壁。6）、使用专门加工的工具将顶住孔壁的钻头拨正。7）、用以上方法提升锥无效时，可试用水下爆PO提锥法。将防水ZHA药（小于1kg）放于孔内，沿锥的滑槽放到锥底，而后引爆，震松卡锥，然后提拉，一般是能提出的。七。七、冲孔漏浆1、漏浆原因 1）、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冲进时，稀泥浆向孔壁外漏失。2）、护筒埋置太浅，回填土夯实不够，致使刃脚漏浆。3）、护筒制作不良，接缝不严密，造成漏浆。4）、水头过高，水柱压力过大，使孔壁渗浆。2、处理办法1）、凡属于第一种情况的应使用较粘稠或高质量的泥浆冲孔。冲击桩机可加稠泥浆或回填粘土掺片石、卵石反复冲击增强护壁。2）、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。八、首批混凝土封底失败事故原因和预防措施1、导管底距离孔底大高或太低。1）、原因：由于计算错误，使导管下口距离孔底太高或太低。太高了使首批砼数量不够，埋不了导管下口（1m以上）。太低了使首批砼下落困难，造成泥浆与混凝土混合。2）、预防措施：准确测量每节导管的长度，并编号记录，复核孔深及导管总长度。也可将拼装好的导管直接下到孔底，相互校核长度。2、首批砼数量不够。原因：由于计算错误，造成首批砼数量不够，埋管失败。预防措施：根据孔径、导管直径认真计算和复核首批砼数量。3、首批混凝土品质太差。原因：首批砼和易性太差，翻浆困难。或坍落度太大，造成离析。预防措施：搞好配合比设计，严格控制混凝土和易性。4、导管进浆。原因：导管密封性差，在首批砼灌注后，由于外部泥浆压力太大，渗入导管内，造成砼与泥浆混和。预防措施及处理办法：在浇筑混凝土前、检查导管泌水性；首批混凝土封底失败后，应拨出导管，提起钢筋笼以减少损失，立即清孔。九、供料和设备故障使灌注停工1、事故原因和预防措施原因:由于设备故障，混凝土材料供应问题造成停工较长时间，使混凝土凝结而断桩。预防措施：施工前应做好过程能力鉴定，对于部分设备考虑备用；对于发生的事故应有应急预案。2.处理方法 1）、如断桩距离地面较深，考虑提起钢筋笼或在断桩的位置割断钢筋笼后重新成孔。2）、如断桩距离地面较浅，可采用接桩。3）、如原孔无法利用，则回填后采取补桩的办法。十、灌注过程中坍孔1、事故原因和预防措施原因：由于清孔不当、泥浆过稀、下钢筋笼时碰撞孔壁、致使在灌注过程中发生坍孔。处理办法：⑴如坍孔并不严重，可继续灌注，并适当加快进度。⑵如无法继续灌注，应及时回填重新成孔。十一、导管拨空、掉管1、事故原因和预防：1）、导管拨空原因：由于测量和计算错误，致使灌注砼时导管拨空，对管内充满泥浆；或导管埋深过少，泥浆涌入导管。预防措施：应认真测量和复核孔深、导管长度；应对导管埋深适当取保守数值。2）、掉管原因：导管接头连接不符合要求；导管挂住钢筋笼，强拉而拉脱等。预防措施：每次拆管后应仔细重新连接导管接头；导管埋深较大时应及时拆管。2、处理办法1）、混凝土面距离地面较深时应重新成孔。2）、混凝土面距离地面较浅可采取接桩办法。十二、灌注过程中混凝土上升困难、不翻浆1.事故原因1）、混凝土供料间隔时间太长，灌注停顿，混凝土流动性变小。2)、混凝土和易性太差。3）、导管埋深过大。4）、在灌注将近结束时,由于导管内混凝土柱高减小,超压力降低。5）、导管外的泥浆及所含渣土稠度增加,相对密度增大。2.补救措施：1）、提起导管，减少导管埋深。2）、接长导管，提高导管内混凝土柱高。3）、可在孔内加水稀释泥浆，并掏出部分沉淀土。十三、灌注高度不够1、事故原因和预防原因：测量不准确；桩头预留量太少。 预防措施：可采用多种方法测量，确保准确；桩头超灌预留量可适当加大。2、处理办法挖开桩头，重新接桩处理。十四、卡管因混凝土和易性差、混凝土中含有大块骨料或受潮凝固的水泥块、灌注混凝土冲击力不足等原因导致水下混凝土灌注过程中无法继续进行的现象统称为“卡管”。①由于混凝土质量造成的导管堵塞，可以少量（根据堵管前测量及计算的导管埋深结果，保证导管最小安全埋深确定）提升导管而后快速下落的方法或加大一次性灌注混凝土数量而后快速提升再迅速下放，以冲击疏通导管的方法进行处理。②由于混凝土冲击力不足造成的，应及时加长上部导管的长度，而后，以一次性较大量混凝土冲击灌注达到疏通导管的目的。③采取“二次吹球法”进行处理。具体操作方法：将导管插入已灌注混凝土中0.5~0.8m，而后按照水下封底的方法实施二次封底。十五、断桩由于灌注中提升导管失误、混凝土供应中断（下雨、停电、机械故障等）或导管漏水等原因导致导管中已灌注的混凝土与导管的混凝土隔断，无法继续灌注的现象称为断桩。在灌注过程中认定发生断桩事故后，应立即停止继续灌注，提拔导管和钢筋笼，尽量将损失减少到最小，并采取以下方法处理：①断桩截面位置处于设计桩全长三分之一以下时，一般采取冲击钻清除已灌注部分，再实施原位恢复。②断桩截面位置处于设计桩全长三分之二以上且距离孔口深度不大于10m时，先进行钻孔壁加固，而后进行钻孔桩的接长比较经济。③断桩截面位置处于设计桩全长三分之一与三分之二之间的，应对各种处理方法进行对比，选择经济、可行的处理方法。墩（台）布置有条件，桩布置改变造成损失较小的，应积极与设计单位联系争取变更设计，桩布置无法改变但可以加桩的，最好由设计单位提供增加桩方案，实施增加桩基；不具备以上两类情况的一般应及时采取冲击钻处理后原位恢复。④桩长大于40m的桩出现断桩情况，应对处理方案详细论证后再行实施，切勿盲目操作以免带来较大损失。十六、钢筋笼上浮由于钢筋笼的加固不可靠或灌注过程中操作因素带来的钻孔桩钢筋笼移位现象统称为钢筋笼上浮。发现钢筋笼上浮。应立即停止灌注，采取以下措施进行处理： ①对于钢筋笼上浮在1倍直径以下的可采取有效防止上浮的措施后继续灌注。悬吊钢筋焊缝脱落的，应及时补焊；悬吊钢筋弯曲的情况应增加钢管支撑。②   钢筋笼上浮比较严重的必须拔出钢筋笼，比照断桩处理。十七、灌注桩成桩后发现的质量缺陷的处理1、桩长小于设计要求桩长小于设计要求的缺陷可以分为两类：第一类处理桩头后，混凝土顶面高程小于设计要求；第二类钻孔底部沉积的虚渣在清理时未清理干净导致桩全长小于设计或嵌入基岩深度小于设计。针对以上情况分别采取以下相应措施处理：①桩顶高程小于设计要求的原因是混凝土终孔时控制失误，应采取开挖接长的方法处理。接长施工前，先清理干净混凝土以上的浮渣和松散混凝土等，将顶面人工凿修平整。尔后，在护筒防护下开挖接长部分的桩孔。接长部分桩孔直径应大于设计钻孔直径40cm，深度从平整后混凝土面向下不小于接长部分桩孔的直径的1倍。开挖后，将原灌注的混凝土表面清理干净，灌注混凝土至设计位置。接长部分混凝土的强度应比原设计提高一个等级，新旧混凝土的结合面必须作好混凝土的接茬处理。②因钻孔底部沉积物未清理干净造成的桩全长小于设计现象处理难度较大。一般可在争取设计单位同意的前提下，采取桩底部压浆或者高压注浆处理。2、桩体混凝土不连续由于灌注过程中，发生孔壁局部坍塌饿杂物等侵入混凝土、混凝土和易性差等因素在桩体形成夹层导致钻孔桩混凝土不连续。对于此类问题，应积极与设计单位协调采取合理措施处理。①对于钻孔桩底部混凝土夹渣的情况，采取底部压浆或高压注浆的方法处理。②桩体的少量夹层或不连续，用小型冲击钻钻一系列小直径的孔进行置换清理泥浆和杂物（钻孔直径60~75mm，桩中心一个孔，其余3~4个孔分布在以桩中心为圆心，直径在450mm左右的圆周上），清理后进行高压注浆处理。此方法处理费用较高，元磨高速K15+417.6南溪河大桥5-3#桩采用此方法处理，费用达15万元。③对于夹层较严重的，在在钻孔桩中心处钻一个直径75mm孔探明缺陷范围。而后以桩中心为圆心，采用冲击钻钻直径80~100mm的孔，而后人工入孔清理，清理结束后，灌注高强混凝土。此类桩的处理费用较高，会给施工单位造成很大损失。'