桥梁钻孔灌注桩的质量问题及处理措施

2016-04-14王勤学

地球 2016年2期

关键词：清孔孔壁护筒

■王勤学

（广东省化工地质勘查院广东广州510000）

桥梁钻孔灌注桩的质量问题及处理措施

■王勤学

（广东省化工地质勘查院广东广州510000）

随着我国经济的发展，交通基础设施的建设越来越受到国家重视，在公路桥梁工程中，通常采用钻孔灌注桩施工的施工方式进行施工，钻孔灌注桩施工作为基础施工的重要手段之一，其具有成本适中、施工简便、适应性强等特点，因此在桥梁、工业及民用建筑等工程领域中得到广泛地应用。由于钻孔灌注桩是属于一种隐蔽的工程，往往是在人工堆土体或水下进行的，因此，影响施工质量的因素较多，质检工作也难以顺利进行，若钻孔灌注桩施工过程未能仔细把握好各个环节，稍为不慎就会带来许多日后难以解决的质量问题，造成一定的经济损失。

钻孔灌注桩质量问题处理方式

1　施工过程中造成质量问题的原因分析及处理措施

钻孔灌注桩工程在钻孔施工过程中常常会受到人员操作、施工环境及地质结构等因素影响而发生护筒外壁冒水、孔壁坍落、桩孔偏斜、桩底沉渣量过多、导管堵塞、断桩等问题，分析原因如下：

1.1护筒外壁冒水原因分析

在护筒埋设的过程中，因护筒受到钻具在起落时撞击或者护筒周围的回填土不够密实。处理措施：（1）钻具在起落过程中应降低速度防止钻具碰到护筒；

（2）对于回填于护筒周边的填土，应尽可能选用粘土粒含量较高、含水量足的粘土，并且填土必须逐层夯实；

（3）如果护筒外壁出现冒水现象时，应马上停止施工作业，并立即采用粘土加固护筒周边，反复夯实，但若发生护简下沉明显时，必须重新安装护筒。

1.2孔壁坍落发生原因分析

（1）护壁泥浆浓度、密度不足或其他泥浆性能指标不符合规定，造成护壁土质松散；

（2）护筒在埋设时只埋在粗砂层中造成埋设深度不够，位置不对；

（3）钻孔过程进尺太快，造成护壁泥浆在护壁上还没有来不及形成稳固的泥膜；

处理措施：

（1）为防止孔口坍塌而将护筒沉陷埋设，在上部可用袋装粘土堆实至护筒顶，在护筒的下部用优质粘土夯实；

（2）在松散的砂土层中钻孔时，控制进尺速度，并选用粘度、大密度、高胶体率的优质泥浆，也可以采取卵石、片石、粘土混合一起，用低锤冲击，使片石、卵石和粘土灌入孔壁从而起到护壁作用；

（3）清孔时必须指定专人补水，保持钻孔的水头高度；

（4）搬运过程中应防止钢筋笼变形，安装钢筋笼时，要对准孔位，避免碰撞孔壁。

1.3桩孔偏斜发生原因分析

（1）钻机安装前未对场地进行平整，同时，钻机机台的稳定性较低，施工时，钻机、钻头、钻杆的中心线互不相同而发生偏心现象；

（2）在施工倾角不垂直的桩孔时，受到土层交界处或岩面处存在夹角的影响，导致钻头所受力不均而发生偏斜；

（3）钻孔进尺施工时，孔内岩层夹带孤石等坚硬物体，导致钻头无法钻进或发生滑钻而造成孔桩偏斜。

处理措施：

（1）确保钻机机台场地结实、平整，安装钻机时，控制好机座与转盘水平一致，保证滑轮边、卡孔与护筒中心在同一条轴心线上，定期进行检查，发现偏心的立即进行校正；

（2）对于不均匀地层的钻孔作业，应当采用型号大、自重较重及钻杆强度大的钻机进行施工，施工不均匀地层、斜状岩层或者碰到孤石、探头石时，应降低钻速；

（3）当发现钻孔偏斜时，可采取上下反复扫孔的方式进行纠正，如果无法纠正时，应用砂粘土回填到偏斜位置,等砂粘土沉积密实后方可重新钻进。

1.4桩底沉渣量过多原因分析

（1）桩底泥浆密度过小或者日葵泥浆量不够不能将沉渣带起来；

（2）在清孔作业没有按要求清理干净或没有按要求进行二次清孔作业，导致桩底沉渣量多；

（3）吊放钢筋笼的过程中，因人员操作不当导致钢筋笼与孔壁导发生碰撞而造成致孔壁泥土坍落孔底；

（4）清孔结束后，没有能及时浇筑，导致泥浆沉积过多。

处理措施：

（1）终孔后，钻具提高距离孔底约十厘米左右，并保持钻具慢速空转，进行30min以上的循环清孔作业；

（2）清孔过程中须采用性能优良的泥浆，并控制好泥浆粘度与比重，不能采用清水进行置换桩内泥浆；

（3）在安装钢筋笼时要垂直缓慢地入孔，并尽可能保持钢筋笼与桩孔中心一致，避免碰撞孔壁；

（4）清孔必须采用二次清孔方式，而且冲至孔桩内沉渣达到施工的规范要求为止；

（5）二次清孔作业结束后必须马上进行浇灌混凝土，在开始灌入混凝土时候，一般混凝土导管须距离底部30-40厘米较为合适，而且须一次性备足混凝土，使得导管能一次埋入混凝土面1米以上，这样可以利用混凝土灌入时产生的巨大冲击力从而达到清除桩底沉渣的目的。

2　混凝土灌注过程中出现的质量问题及处理措施

2.1导管堵塞发生原因分析

（1）因施工人员操作不规范或不注意造成导管发生变形，从而导致隔水塞无法顺利通过；

（2）在混凝土灌注时，未能控制好导管出口与桩底之间的距离，从而降低了混凝土流动性、粗料过于集中而发生离析，从而发生堵管现像；

（3）因外部不定因素影响，导致灌注作业突然停止，且一时半会无法恢复，致使残留导管内的混凝土发生凝结而造成管体堵塞；

（4）混凝土的灌注施工阶段周期时间过长，导致混凝土表层发生初凝硬化而影响混凝土顺利通过导管。

处理措施：

（1）隔水塞的制作应根据导管实际尺寸进行设计，在灌注前，可先灌入少量的水泥砂浆作为润滑剂来增加隔水塞在导管内的流动性；

（2）加强施工作业前的设备、工具检查工作，确保导管内壁凭证顺畅，无凹凸现象，出口部位翻转正常，同时，处理好导管连接处的密封情况；

（3）混凝土必须严格遵照国家工艺规范进行生产，确保混凝土质量达标。

2.2断桩发生原因分析

（1）二次灌浆时，首次灌注的混凝土上层出现泥夹层，致使二次灌注的混凝土与一次灌注的混凝土无法很好的连接最终形成断桩；

（2）处理孔壁出现塌方时，在拔管过程中，泥水的浸入，造成混凝土的水灰比增大，降低了混凝土结构的强度；

（3）施工过程中突降大雨，雨水将桩外泥浆冲入桩孔内；

（4）在混凝土灌注过程中出现突发事件导致灌注作业被迫中断而无法连续灌注，从而降低了桩内的混凝土表层流动性而形成断桩。

处理措施:

（1）混凝土浇灌作业前应检查好各个工序的工作就绪情况，确保灌注一次成型，最大限度减少二次灌注的情况出现；（2）为确保钻孔护壁结构稳定，应采用大粘度、大密度、胶体率好的泥浆进行护壁施工；（3）选择正确的导管接头连接材料，并做好接头密封处理，确保导管接头不渗漏，不脱节；（4）根据实际实际施工情况，控制好桩孔口的护筒埋设深度，同时，在钢筋笼吊装过程中,应缓慢放入，避免钢筋笼与孔壁发生碰撞而破坏孔壁；⑸、混凝土灌注尽可能的选择天气良好的时段进行，若突降大雨而无法避免时，应采取相应措施对孔口周围进行雨水引流，同时加快灌注作业，争取一次灌注成型，并做好防水渗漏，冲刷等保护工作。

2.3导管堵塞原因分析

导管出口与桩底的留返浆高度不足，没有及时将导管提升。处理方式：一定要保持导管出浆口距离桩孔底的预留高度，确保混凝土在孔底不将导管埋深，须及时提升导管。

2.4钢筋笼变形、偏位原因分析

（1）钢筋笼制作不合要求，应加强固定的部位没有加箍筋造成变形；（2）桩孔自身已经发生偏位或偏斜；（3）吊放钢筋笼时发生偏斜或放入速度过快；（4）桩底残留沉渣，钢筋笼无法顺利达到设计层位。

处理措施:

（1）若钢筋笼出现过长时，必须分成几节进行制作，并且分段焊接、分段吊放；（2）若桩孔自身已偏位、偏斜,必须在吊装钢筋笼之前采用钻具进行扫孔纠正。