钻孔灌注桩施工质量事故及预防措施
一、钻孔垂直度不符合规范要求:
1、主要原因
①场地平整度和密实度差,钻机安装不平整或钻进过程发生不均匀沉降,导致钻孔偏斜。
②钻杆弯曲、钻杆接头间隙太大,造成钻孔偏斜。
③钻头翼板磨损不一,钻头受力不均,造成偏离钻进方向。
④钻进中遇软硬土层交界面或倾斜岩面时,钻压过高使钻头受力不均,造成偏离钻进方向。
2、控制钻孔垂直度的主要技术措施
①压实、平整施工场地;
②安装钻机时应严格检查钻机的平整度和主动钻杆的垂直度,钻进过程中应定时检查主动钻杆的垂直度,发现偏差立即调整;
③定期检查钻头、钻杆、钻杆接头,发现问题及时维修或更换;
④在软硬土层交界面或倾斜岩面处钻进,应低速低钻压钻进。发现钻孔偏斜,应及时回填黏土,冲平后再低速低钻压钻进;
⑤在复杂地层钻进,必要时在钻杆上加设扶正器。
二、塌孔与缩径
①稠泥浆原因:护壁泥浆性能差→预防措施:泥浆性能主要控制其密度、黏度、含砂率指标。
②慢钻进原因:钻进速度过快→预防措施:成孔速度应控制在2m/h以内。
③早灌注原因:成孔后放置时间过长没有灌注混凝土→预防措施:钢筋骨架安装后应立即灌注混凝土。
④原因:地层复杂。
三、桩端持力层判别错误
1.非岩石类持力层(易判)地质资料+现场取样
2.强风化岩或中风化岩持力层(难判)地质资料+钻机受力、钻杆抖动+孔口捞样;必要时原位取芯验证。
四、孔底沉渣过厚或灌注混凝土前孔内泥浆含砂量过大
1、准确测量桩的终孔深度:终孔深度=孔内钻杆长度+钻头长度(取至钻尖2/3处);
2、应优先采用泵吸反循环清孔。正循环前阶段应采用高黏度浓浆清孔,并加大泥浆泵流量。
(3)沉渣厚度符合设计要求后应把泥浆密度降至1.1g/cm3以下。
(4)清孔过程应安排专人负责孔口捞渣和测量孔底沉渣厚度。
五、水下混凝土灌注和桩身混凝土质量问题
(一)灌注混凝土时堵管
混凝土堵管的原因包括“混凝土”和“导管”两方面。
1.灌注导管破漏→①灌注导管在安装前应有专人负责检查,检查项目主要有灌注导管是否存在孔洞和裂缝、接头是否密封、厚度是否合格。→②灌注导管使用前应进行水密承压和接头抗拉试验,严禁用气压。进行水密试验的水压不应小于孔内水深1.5倍的压力。
2.灌注导管底距孔底深度太小
3.隔水栓不规范→隔水栓应认真细致制作,其直径和椭圆度应符合使用要求。
4.灌注过程中灌注导管埋深过大
5.混凝土配制质量差
6.完成二次清孔后灌注混凝土的准备时间太长→完成第二次清孔后,应立即开始灌注混凝土,若因故推迟灌注混凝土,应重新进行清孔。
(二)灌注混凝土过程中钢筋骨架上浮
1、原因:混凝土初凝和终凝时间太短,使孔内混凝土过早结块,当混凝土面上升至
钢筋骨架底时,结块的混凝土托起钢筋骨架。
2、原因:清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多,混凝土灌注过程中砂粒回沉在混凝土面上,
形成较密实的砂层,并随孔内混凝土逐渐升高,当砂层上升至钢筋骨架底部时托起钢筋
骨架。→预防措施:认真清孔。
3、原因:混凝土灌注至钢筋骨架底部时,灌注速度太快,造成钢筋骨架上浮。
→预防措施:当灌注的混凝土面距钢筋骨架底部1m左右时,应降低灌注速度。
当混凝土面上升到骨架底口4m以上时,提升导管,使导管底口高于骨架底部2m以上,
然后恢复正常灌注速度。
(三)桩身混凝土强度低或混凝土离析
1、材料原因:水泥质量差→预防措施:严格把好进厂水泥的质量关。
2、配比原因:施工现场混凝土配合比控制不严→预防措施:控制好施工现场混凝土配合比。
3、搅拌原因:搅拌时间不够→预防措施:掌握好搅拌时间和混凝土的和易性。
(四)桩身混凝土夹渣或断桩
1、清孔原因:清孔时孔内泥浆悬浮的砂粒太多→预防措施:加强清孔。
2、初灌原因:初灌混凝土量不够,初灌后埋管深度小或导管没进入混凝土→预防措施:导管埋置深度≥1.0m。
3、灌注原因:导管拔出混凝土面→预防措施:导管的埋置深度宜控制在2~6m之间。专人负责指挥拔管;并分别采用理论灌入量计算孔内混凝土面和重锤实测孔内混凝土面,取两者的低值来控制拔管长度。
4、混凝土原因:混凝土初凝和终凝时间太短,或灌注时间太长,使混凝土上部结块,造成桩身混凝土夹渣→预防措施:单桩混凝土灌注时间宜控制在1.5倍混凝土初凝时间内。
(五)桩顶混凝土不密实或强度达不到设计要求
1、原因:超灌高度不够→预防措施:桩顶混凝土灌注完成后应高出设计标高0.5~1m。
2、原因:混凝土浮浆太多→预防措施:对于大体积混凝土的桩,桩顶10m内的混凝土应适当调整配合比,增大碎石含量,减少桩顶浮浆。
3、原因:孔内混凝土面测定不准→预防措施:在灌注最后阶段,孔内混凝土面测定应采用硬杆筒式取样法测定。