钻孔灌注桩质量通病与防治.ppt

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1、,承德高新区高铁商圈崔梨沟道路工程农民工夜校,一、现场钻孔灌注桩钻孔施工时的质量通病及防治,二、现场钻孔灌注桩吊放钢筋笼入孔时的质量通病及防治,三、现场钻孔灌注桩灌注水下混凝土时的质量通病及防治,四、基桩的质量检验标准,一、现场钻孔灌注桩钻孔施工时的质量通病及防治,（一）钻进中坍孔,1.现象：在钻孔过程中，如果钻孔水位突然下降，孔口冒细密的水泡，就显示坍孔。此时，出渣量显著增加而不见钻头进尺。2.危害:使钻孔无法正常进行。易造成掉钻、埋钻事故。3.原因分析：（1）泥浆比重不够或其他泥浆性能指标如粘度、胶体率等不符合要求。（2）由于掏渣或清孔而未及时补充泥浆或水而造成孔内水头高度低于孔外时，压向

2、孔壁的水压力减小，造成坍孔。（3）护筒埋置太浅，或孔口附近地面受水浸变软，孔口坍塌造成护筒漏水形成坍孔。,（一）钻进中坍孔,4、预防措施：（1）在松散粉砂土或流沙中钻孔时，应选用较大比重、粘度的泥浆，并放慢进尺速度。也可投入黏土掺片石或卵石，低锤冲击，将黏土膏、片石卵石挤入孔壁稳定孔壁。（2）清孔时应指定专人负责补水，保证钻孔内必要的水头高度。5、防治方法：（1）发生孔口坍塌时，可立即拆除护筒并回填钻孔，重新埋设护筒再钻。坍孔部位不深时，可用深埋护筒法，将护筒周围土夯填密实，重新钻孔。（2）发生孔内坍塌时，判明坍塌位置，回填砂和黏土（或砂砾和黄土）混合物到坍孔处以上12m。如坍孔严重时应全部回

3、填。待会填物沉积密实后再进行钻进。,（二）钻孔偏斜,1.现象：现场钻成的的桩孔，垂直桩不竖直，斜桩斜度不符要求的标准。或桩位偏离设计桩等2.危害:使灌注桩施工时钢筋笼难吊入，或造成桩的承载力小于设计要求，或使桩柱式桥墩、桥台难于与桩吻合相接。3.原因分析：（1）钻孔中遇有较大孤石或探头石。（2）在有倾斜度的软硬地层交界处，岩面倾斜处钻进，或在粒径大小悬殊的砂卵石层中钻进，钻头受力不均（3）扩孔较大出，钻头摆动偏向一方。（4）钻机底座未安置水平或产生不均匀沉陷（5）钻机弯曲，接头不正。,（二）钻孔偏斜,4、预防措施：（1）开钻之前复测桩位，待调整好位置以后，桩机四周用垫石等固定住，防止机器在钻进

4、过程中跑偏，并经常检查校正。（2）入岩之前必须重新校验桩头，调整好钻头位置。（3）在有倾斜的软硬地层中钻进时，应控制进尺，短冲程冲击。5、防治方法：（1）在偏斜处吊住钻头上下反复扫孔，使孔正直。（2）冲击钻进时，应回填砂砾石和黄土，待沉积密实后再钻进。,（三）缩孔,1.现象：孔径小于设计孔径。2.危害:产生钢筋笼的混凝土保护层过小及降低桩承载力的质量问题。3.原因分析：（1）钻具焊补不及时，严重磨损的钻锤往往钻出比设计桩桩径稍小的孔。（2）钻进地层中有软塑土，遇水膨胀后使孔径缩小。4、预防措施：应经常检查钻具尺寸，及时补焊或更换钻齿。有软塑土时，采用失水率小的优质泥浆护壁。5、防治方法：采用钻

5、具上、下反复扫孔的方法来扩大孔径。,（四）掉钻、卡钻或埋钻,1.现象：钻头被卡住为卡钻。钻头脱开钻杆掉入孔内为掉钻。掉钻后打桩造成塌孔为埋钻。2.危害:影响钻孔正常进行，延误工期，造成人力和财力的浪费。3.原因分析：（1）冲击钻孔时钻头旋转不匀，产生梅花形孔。或孔内有探头石等，均能发生卡钻。倾斜长护筒下端被钻头撞击变形及钻头倾倒，也能发生卡钻。（2）卡钻时强提、强扭，使钻杆、钢丝绳断裂；钻杆接头不良、滑丝；电机接线错误，使不能反转的钻杆松脱，钻杆、钢丝绳、联结装置磨损，未及时更换等均能造成掉钻事故。（3）打捞掉入孔中钻头时，碰撞孔壁产生塌孔，造成埋钻事故。,（四）掉钻、卡钻或埋钻,4、预防措施

6、：（1）经常检查转向装置，保证灵活，经常检查钻杆，钢丝绳及联结装置的磨损情况，及时更换磨损件，防止掉钻。（2）用低冲程时，隔一段时间要更换高一些的冲程，使冲锥有足够的转动时间，避免形成梅花孔而卡钻。5、防治方法：（1）对于卡钻，不宜强提，只宜轻提钻头。如提不动时，可采用小冲击钻冲击，或用冲、吸的方法将钻头周围的钻渣松动后再提出。（2）对于掉钻，宜迅速用打捞叉、钩、绳套等工具打捞。（3）对于埋钻，较轻的是糊钻，此时应对泥浆稠度，钻渣进出口，钻杆内径大小，排渣设备进行检查计算，并控制适当的进尺。若已严重糊钻，应停钻提出钻头，清除钻渣。冲击钻糊钻时，应减小冲程，降低泥浆稠度，并在黏土层上回填部分砂、

7、砾石。如是坍孔或其他原因造成的埋钻，应使用空气吸泥机吸走埋钻的泥沙，提出钻头。,（五）护筒冒水、钻孔漏浆,1.现象：护筒外壁冒水，护筒刃脚或钻孔壁向孔外漏泥浆。2.危害:护筒内承压水头高，并得不到保障，易引发坍孔。也会造成护筒倾斜、位移及周围地面下沉。3.原因分析：（1）护筒埋设太浅，周围填土不密实，或护筒的接缝不严密，在护筒刃脚或其接缝处产生漏水。（2）钻头起落时，碰撞护筒，造成漏水。（3）钻孔中遇有透水性强或地下水流动的地层。（4）护筒内水位过高。,（五）护筒冒水、钻孔漏浆,4、预防措施：（1）埋设护筒时，护筒四周土要分层夯实，土质要选择含水量适当的黏土。（2）起落钻头时，要注意对中，避免

8、碰撞护筒。（3）对有钻孔漏浆相应情况时，可增加护筒沉埋深度，采取加大泥浆比重，倒入黏土慢速转动。用冲击法钻孔时，还可填入片石、碎卵石土，反复冲击增强护壁。（4）适当降低护筒内的水头。5、防治方法：（1）如护筒严重下沉位移，则应返工重埋护筒。（2）钻孔孔壁漏水，可倒入黏土或填入片石、碎卵石土，以增强护壁。,（六）孔底沉渣过厚,1、危害：使桩身承载力降低、宜引起桩身混凝土产生夹泥或有夹层，发生桩身断裂。2、原因分析（1）护壁泥浆选用不当，密度不符合要求；（2）清孔清渣程度不足；（3）下放钢筋笼及导管时对孔壁碰撞；（4）施工间歇过长；,（六）孔底沉渣过厚,3、预防措施：（1）、选择合适的钻孔泥浆指标

9、，泥浆比重控制在1.21.4之间，确保泥浆握裹沉渣的能力；（2）、确保清孔彻底充分，进行一次、二次清孔。一次清孔：目的是将孔内的颗粒状物排出孔外，减少孔底沉渣，节省二次清孔时间。二次清孔：目的是控制桩身质量。在安放钢筋笼、下导管过程中需要一定的时间过程，悬浮在泥浆中的泥、砂砾和石屑会沉入孔底，并在安放钢筋笼和导管时也会擦碰孔壁，所以二次清孔尤为重要。（3）、选择合适的清孔方式，采用掏渣法和抽浆法相结合。（4）、确保混凝土的首灌量，首灌时要求储料斗内应由足够的砼量，以增大砼对孔底残余沉渣的冲击力，使孔底沉渣在不间断的冲击下顺利排出孔外，首灌砼应确保导管埋入砼面以下1m。,二、现场钻孔灌注桩吊放钢

10、筋笼时的质量通病及防治,（一）钢筋笼碰坍桩孔,1.现象：吊放钢筋笼入孔时，已钻好的孔壁发生坍塌。2.危害:施工无法正常进行，严重时埋住钢筋笼。3.原因分析：（1）钻孔孔壁倾斜、出现缩孔等孔壁极不规则时，由于钢筋笼入孔撞击而坍孔。（2）吊放钢筋笼时，孔内水位未保持住坍孔。（3）吊放钢筋笼不仔细看，冲击孔壁产生坍孔。,（一）钢筋笼碰坍桩孔,4、预防措施：（1）钻孔时，严格掌握孔径、孔垂直度或设计斜桩的斜度，尽量使孔壁较规则。如出现缩孔，必须加以治理和扩孔。（2）在灌注水下混凝土前，要始终维持孔内有足够水头高。（3）吊放钢筋笼时，应对准孔中心，并竖直插入。5、防治方法：同钻孔坍孔一致。,（二）钢筋笼

11、放置的与设计要求不符,1、现象：钢筋笼吊运中变形。钢筋笼保护层不够。钢筋笼底部标高与设计不符。2、危害：使桩基不能正确承载，造成桩基抗弯、抗剪强度降低，桩的耐久性大大削弱等。3、原因分析（1）桩钢筋笼在堆放、运输、吊入时没有严格按规程办事，支垫数量不够或位置不当，造成变孔。（2）钢筋笼没有绑设足够垫块，吊入孔时不够垂直，产生保护层过大及过小。（3）清孔后由于准备时间过长，孔内泥浆所含泥沙，钻渣主见又沉落孔底，灌注混凝土前没有按规定清理干净，造成实际孔深与设计不符，形成钢筋笼底面标高有误。,（二）钢筋笼放置的与设计要求不符,4、预防措施：（1）钢筋笼根据运输吊装能力分段制作运输，吊入钻孔内再焊接

12、相连接成一根。（2）钢筋笼在运输与吊装时，除预制焊接时每隔2.0m设置加强箍筋外，还应在钢筋笼内每隔3.04.0m装一个可拆卸的三角形临时加强架，待钢筋笼调入钻孔后拆除、（3）钢筋笼周围主筋上，每隔一定间距设混凝土垫块或塑料小轮状垫块，使混凝土垫块厚度和小轮半径符合设计保护层厚。（4）最好用导向钢管固定钢筋笼位置，钢筋笼顺导向钢管吊入孔中。这样，不仅可以保证钢筋的保护层厚度符合设计要求，还可保证钢筋笼在灌注混凝土时，不发生偏离。（5）做好清孔，严格控制孔底沉淀层厚度，清孔后，及早进行混凝土灌注。,三、现场钻孔桩在灌注水下混凝土时的质量通病及防治,（一）导管进水,1.现象：灌注桩首次灌注混凝土时

13、，孔内泥浆及水从导管下口灌入导管；灌注中，导管接头处进水；灌注中，提升导管过量，孔内水和泥浆从导管下口涌入导管等现象。2.危害:导管进水，轻者造成桩身混凝土离析，轻度夹泥；重者产生桩身混凝土有夹层甚至发生断桩事故。3.原因分析：（1）首次灌注混凝土时，由于灌满导管和导管下口至桩孔底部间隙所需的混凝土总量计算不当，使首灌的混凝土不能埋住导管下口，而是全部冲出导管以外，造成导管底口进水事故。（2）灌注混凝土中，由于未连续灌注，在导管内产生气囊。当又一次聚集大量混凝土拌合物猛灌时，导管内气囊产生高压，将两节导管间加入的防水橡皮垫挤出，致使导管接口漏空而进水。（3）导管拼装后，未进行水密性试验。由于接

14、头不严密，水从接口处漏入导管。（4）测深时，误判造成导管提升过量，致使导管底口脱离孔内的混凝土液面，使水泥进入。,（一）导管进水,4、预防措施：（1）确保首批灌注的混凝土总方量，能满足填充导管下口与桩孔底面间隙和使导管下口首灌时被埋没升读1m的需求。首灌前，导管下口距孔底一般不超过0.4m。（2）在提升导管前，用标准测深锤（锤重不小于4kg，锤呈锥状，吊锤索。用质轻，拉力强，浸水不伸缩的尼龙绳）测好混凝土表面的深度，控制导管提升高度，始终将导管底口埋于已灌入混凝土液面下不少于2m-6m。（3）下导管前，导管应进行试拼，并进行导管的水密性、承压性和接头抗拉强度的试验。试拼的导管，还要检查其轴线是

15、否在一条直线上。试拼合格后，各节导管应从下而上依次编号，并标示累计长度。入孔拼装时，各节导管的编号及编号所在的圆周方位，应与试拼时相同，不得错、乱，或编号不在一个方位。（4）首灌混凝土后，要保持混凝土连续的灌注，尽量缩短间隔时间。当导管内混凝土不饱满时，应徐徐地灌注，防止导管内形成高压气囊。,（一）导管进水,5、防治方法：首灌底口进水和灌注中导管提升过量的进水，一旦发生，停止灌注。利用导管作吸泥管，以空气吸泥法，将已灌注的混凝土拌合物全部吸出。针对发生原因，予以纠正后，重新灌注混凝土。,（二）导管堵管,1.现象：导管已提升很高，导管底口埋入混凝土接近1m。但是灌注在导管中的混凝土仍不能涌翻上来

16、。2.危害:造成灌注中断，易在中断后灌注时形成高压气囊。严重时，易发展为断桩。3.原因分析：（1）由于各种原因使混凝土离析，粗骨料集中而造成导管堵塞。（2）由于灌注时间持续过长，最初灌注的混凝土已初凝，增大了管内混凝土下落的阻力，使混凝土堵在管内。,（二）导管堵管,4、预防措施：（1）灌注混凝土的坍落度宜在18-22cm之间，并保证具有良好和易性。在运输和灌注过程中不发生显著离析和泌水。（2）保证混凝土的连续灌注，中断灌注不应超过30min。5、防治方法：灌注开始不久发生堵管时，可用长杆冲、捣或用振动器振动导管。如无效果，拔出导管，用空气吸泥机或抓斗将已灌入孔底的混凝土清出，换新导管，准备足够

17、储量混凝土，重新灌注。,（三）提升导管时 导管卡挂钢筋笼,1.现象：导管提升时，导管接头法兰盘或螺栓挂住钢筋笼，无法提升导管。2.危害:使灌注混凝土中断，易诱发导管堵塞。易演变成断桩、埋导管事故。3.原因分析：（1）导管拼装后，其轴线不顺直，弯折处偏移过大，提升导管时挂住钢筋笼。（2）钢筋笼变形成折线或者弯曲线，使导管与其发生卡、挂。桩成孔偏差较大,（三）提升导管时 导管卡挂钢筋笼,4、预防措施：（1）导管拼装后轴线顺直，吊装时，导管应位于井孔中央，并在灌注前进行升降是否顺利的试验。法兰盘式接口的导管，在连接处罩以圆锥形白铁罩，白铁罩底部与法兰盘大小一致，白铁罩顶与套管头上卡住。（2）钢筋笼分

18、段入孔前，吊装时笼底对准引桩的中心点，调整钢筋笼的位置，将钢筋笼缓慢下放，并分段调整笼体的垂直度，待笼体将全部埋好前，进行最后调整，并固定笼体。5、防治方法：（1）发生卡挂钢筋笼时，可转动导管，带起脱开钢筋笼后，将导管移至孔中央继续提升。（2）如转动后仍不能脱开时，只好放弃导管，造成埋管。,（四）钢筋笼在灌注混凝土时上浮,1、现象：2、危害：3、原因分析：砼坍落度太小，流动性不好，造成对钢筋笼摩擦力大于钢筋笼自重 砼灌注速率过快或慢，拆管不及时 导管卡主主钢筋笼，将钢筋笼带出 钢筋笼下放不垂直，孔口基础设置不坚实、平整造成钢筋笼上浮。混凝土质量及浇筑问题，施工中间歇时间较长，初凝前未完成混凝土

19、浇筑。,（四）钢筋笼在灌注混凝土时上浮,4、预防措施：增加定位筋，增加与孔壁接触面积，防止嵌入孔壁，在孔口设置锚筋固定定位并防止上浮 导管应处于钢筋笼中心位置，导管挂住钢筋笼时不可硬拉，防止钢筋笼上浮和导管脱落，应上下移动导管或人工转动导管方向来摆脱。混凝土应连续施工作业，浇筑过程不得中断。浇筑前与混凝土站联系好混凝土用量，控制混凝土坍落度。灌注首批混凝土时应经过计算，保证首批混凝土导管埋深1m，施工过程中逐步提升导管，并保证导管与混凝土顶面埋深在26m之间。,（五）灌注混凝土时桩孔坍孔,1.现象：灌注水下混凝土过程中，发现护筒内泥浆水位忽然上升溢出护筒，随即骤降并冒出气泡，为坍孔征兆。如用测

20、深锤探测混凝土面与原深度相差很多时，可确定为坍孔。2.危害:造成孔深扩径，桩身混凝土夹泥，严重时，会引发断桩事故。3.原因分析：（1）灌注混凝土过程中，孔内外水头未能保持一定高差，没有采取措施来稳定孔内水位。（2）护筒刃脚周围漏水，孔外堆放重物或有机器振动，使孔壁在灌注混凝土时坍孔。（3）导管卡挂钢筋笼及堵管时，均易同时发生坍孔。,（五）灌注混凝土时桩孔坍孔,4、治理办法：（1）灌注混凝土过程中，要采取各种措施来稳定孔内水位，还要防止护筒及孔壁漏水，（2）用吸泥机吸出坍入孔内的泥土，同时保持或加大水头高，如不再坍孔，可继续灌注。（3）如用上法处治坍孔仍不停时，或坍孔部位较深，宜将导管，钢筋笼拔

21、出回填泥土，重新钻孔。,（六）埋导管事故,1.现象：导管从已灌入孔内的混凝土中提升费劲。甚至拔不出，造成埋管事故。2.危害:埋导管使灌注水下混凝土施工中断，易发展为断桩事故3.原因分析：（1）灌注过程中，由于导管埋入过深，一般往往大于6m。（2）由于各种原因，导管超过0.5h未提升，部分混凝土初凝，抱住导管。,（六）埋导管事故,4、预防措施：（1）导管采用接头形式宜为卡口式，可缩短卸导管引起的导管停留时间，各批混凝土均掺入缓凝剂，并采取措施，加快灌注速度。（2）随混凝土的灌入，勤提升导管，使导管埋深不大于6m。5、防治方法：埋入导管时，用链式滑车、千斤顶、卷扬机进行试拔，可加力拔断导管，然后按

22、断桩处理。,（七）桩头浇筑高度短缺,1.现象：已浇筑的桩身混凝土，没有达到设计桩顶标高再加上0.51.0m的高度。2.危害:在有地下水时，造成水下施工。无地下水时，需进行接桩，产生人力、财力、和时间的浪费，加大工程成本。3.原因分析：（1）混凝土灌注后期，灌注产生的超压力减小，此时导管埋深较小。由于测深时，仪器不精确，或将过稠浆渣、坍落土层误判为混凝土表面，使导管提冒漏水。（2）测锤及吊锤索不标准，手感不明显，未沉至混凝土表面，误判已达到要求的标高，造成过早拔出导管，中止灌桩。（3）不懂得首灌混凝土中，有一层混凝土从开始灌注到灌注完成，一直与水泥浆接触，不仅受侵蚀，还难免有泥浆、钻渣等杂物混入

23、，质量较差，必须在灌注后凿去。因此，对灌注桩的桩顶标高计算时，未在桩顶设计标高值上，增加0.51.0m的预留高度，从而凿除后，桩顶低于设计标高。,（七）桩头浇筑高度短缺,4、预防措施：（1）尽量采用准确的水下混凝土表面测深仪，提高判断精确度。当使用标准测深锤检测时，可在灌注接近结束时，用取样盒等容器直接取样，鉴定良好混凝土面的位置。（2）对于水下灌注的桩身混凝土，为防止剔桩头造成短浇事故，必须在设计桩顶标高之上，增加0.51.0m的高度，底限值用于泥浆比重小的，灌注过程正常的桩；高限值用于发生过堵管，坍孔等灌注不顺利的桩。（3）无地下水时，可开挖后做接桩处理。（4）有地下水时，接长护筒，沉至已

24、灌注的混凝土面以下，然后抽水、清渣、按接桩处理。,（八）夹泥、断桩,1.现象：先后两次灌注的混凝土层之间，夹有泥浆或钻渣层，如存在于部分截面，为夹泥；如属于整个界面有夹泥层或混凝土有一层完全离析，基本无水，泥浆粘结时，为断桩。2.危害:夹泥、断桩使混凝土不连续，无法承受弯矩和地震引起的水平剪切力，使桩报废。3.原因分析：（1）关注水下混凝土时，混凝土的坍落度过小，集料级配不良，粗骨科颗粒太大，灌注前或灌注中混凝土发生离析；或导管进水等使桩身混凝土产生中断。（2）灌注中，发生堵塞导管又未能处理好；或灌注中发生导管卡挂钢筋笼，埋导管，严重坍孔，而处理不良时，都会演变为桩身严重夹泥，混凝土桩身中断的

25、严重事故。（3）清孔不彻底或灌注时间过长，首批混凝土已初凝，而继续灌入的混凝土冲破顶层与泥浆相混；或导管进水，一般性灌注混凝土中坍孔，均会在两层混凝土中产生部分夹有泥浆渣土的截面。,（八）夹泥、断桩,4、预防措施：（1）混凝土坍落度严格按设计和规范要求控制住，尽量延长混凝土初凝时间，（如用初凝慢的水泥，加缓凝剂，尽量用卵石，加大砂率，控制石料最大粒径）。（2）灌注混凝土前，检查导管、混凝土罐车、搅拌机等设备是否正常，并有备用的设备、导管，确保混凝土能连续灌注。（3）随灌混凝土，随提升导管。做到连灌、勤测勤拔管，随时掌握导管埋入深度，避免导管埋入过深或过浅。（4）采取措施，避免导管卡、挂钢筋笼；

26、避免出现堵导管、埋导管、灌注中坍孔、导管进水等质量通病的发生。5.治理方法：（1）断桩或夹泥发生在桩顶部时，可将其剔除。然后接长护筒，并将护筒压制灌注好的混凝土面以下，抽水、除渣，进行接桩处理。（2）对桩身在用地质钻机钻心取样，表面有蜂窝、松散、裹浆等情况桩身混凝土有局部混凝土松散或夹泥、局部断桩时，应采用压浆补强方法处理。（3）对于严重夹泥、断桩，要进行重钻补桩处理。,四、基桩的质量检验标准,1.钻、挖孔成孔和清孔后孔位、孔径、孔深、倾斜度应符合设计求和“技术规程”规定。检查数量：全数检查检验方法：用全站仪、验孔试笼（验孔器）、重锤测绳、超声波测槽（孔）仪检测。2.钻、挖孔桩身混凝土抗压强度应符合设计要求。检查数量：每根桩取样至少留置2组标准养护试件，桩长20m以上者取样不少于3组标准养护试件。同条件养护试件的留置应根据设计要求或实际需要确定。试件应在混凝土浇筑地点随机取样。检验方法：检查试件实验报告。3.钻、挖孔深混凝土应进行完整性检验，检验应符合设计及合同要求。检查数量：按合同规定。检验方法：用超声波检测仪检测，检查无损探伤记录。4.特大桥和地质复杂的大中桥应进行桩的承载力实验，试验方法、实验数量、实验数据应符合设计要求。检查数量：按试桩方案确定。检验方法：对照专项试桩施工方案观察检查，检查试桩记录和试桩报告,5.钻孔灌注桩应符合表2-2-13规定。,