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旋挖钻孔水下灌注桩常见施工质量问题及防治措施


浏览 585 次 【 】 发布时间:2024-2-18 10:58:15 打印本页

 

旋挖钻孔水下灌注桩常见施工质量问题及防治措施

一、旋挖钻孔过程中出现的施工质量问题及防治措施

1 护筒下沉或偏移 

1.1现象:

护筒外壁土质松软地基下沉有水冒出护筒下沉倾斜或移位甚至无法施工。

1.2造成原因:

开孔的土质多为回填土或者换填的粉土容易造成埋设护简的周围土不密实再者护筒水位差太大或护简直径不合适或钻进过程中钻头起落时刮碰护筒。

1.3防治措施:

在上述土质埋设护筒时首先要选择直径合适的护筒一般护筒内直径比桩直径大10cm左右护筒周围的土体要夯密实可直接用钻头或钻杆头部墩实或者在护筒外壁加些膨润土夯实使之不漏水如遇到开就是沙层可用钢丝绳连接护筒引出固定防止下沉。护筒高出地面20cm过高施工不便过低不安全。护筒内要保持一定的水头高度如果水头低于护筒底部钻孔过程中泥浆反复冲刷护筒底部土体容易产生护简周围土体松散漏水护筒下沉偏移。钻头起落时到护筒位置时应慢放慢提防止碰撞护筒发现护筒冒水时应立即停止钻孔用粘土在四周填实加固若护筒严重下沉或移位时则应重新安装护筒。

2 孔壁坍陷 

2.1现象:

钻进过程中如发现泥浆中不断出现气泡或泥浆突然漏失则表示有孔壁坍陷迹象。 

2.2造成原因:

孔壁坍陷的主要原因是土质松散泥浆没有调好护筒周围未用粘土紧密填封以及护简内水位不高。钻进速度过快、空钻时间过长、成孔后待灌时间过长和灌注时间过长也会引起孔壁坍陷。  

2.3防治措施:

在松散易坍的土层中适当加长护筒用粘土密实填封护筒四周使用优质的泥浆。例如聚合物泥浆提高泥浆的比重和粘度保持护筒内泥浆水位高于地下水位搬运和吊装钢筋笼时应防止变形安放要对准孔位避免碰撞孔壁钢筋笼接长时要加快焊接时间尽可能缩短沉放时间混凝土的供应(包括运距,连续性等)也要细致计算时间。成孔后在保证施工质量的情况下应尽量缩短灌注时间。

3 缩颈 

3.1现象:

缩颈即孔径小于设计孔径直接表现为钻孔时钻头外壁被粘泥包住或者下钻时达不到实际位置成孔后无法放钢筋笼成桩后检结果显示局部桩径变小严重者视为废桩。 

3.2造成原因:

塑性土膨胀泥浆护壁效果不佳粘泥层含水量较大使之具有流动性。  

3.3防治措施:

1)在基础桩施工前进行降水井施工使地层含水量减少减少泥层的流动性2)应采用优质泥浆成孔过程中壁形成泥皮则孔壁不会渗水亦不会引起膨胀3)在导正器外侧增焊垫板在钻进或起钻时起到扫孔作用4)使用套管下至穿过淤泥层此方法效果很好但施工复杂且成本较高。另外旋挖钻机操作手经验也十分重要钻进要慢还要尽量节省时间尽快成孔。如出现缩颈采用上下反复扫孔的办法以扩大孔径但要仔细控制防止扩孔过大灌注混凝土时超方严重。

 

4 桩底沉渣量过多 

4.1现象:

桩底泥土、泥浆等杂物沉积过多钢筋笼或导管下不到位。 

4.2造成原因:

清孔不干净或未进行二次清孔泥浆比重过小或泥浆注入量不足而难于将沉渣浮起钢筋笼吊放过程中未对准位而碰撞孔壁使泥土坍落桩底清孔后,待灌时间过长致使泥浆沉积。 

4.3防治措施:

成孔后钻头提高孔底10-20cm保持慢速空转进行循环清孔。采用性能较好的泥浆控制泥浆的比重和粘度不要用清水进行置换钢筋笼吊放时使钢筋笼的中心与桩中心保持一致避免碰撞孔壁。可采用钢筋笼冷压接头工艺加快对接钢筋笼速度减少空孔时间从而减少沉渣。下完钢筋笼后检查沉渣量如沉渣量超过规范要求则应利用导管进行二次清孔直至孔口返浆比重及沉渣厚度均符合规范要求。开始灌注混凝土时导管底部至底的距离控制在50cm为宜初始灌注混凝土应有足够的混凝土储备量一般采用较大料斗使导管一次埋混凝土面以下一米以上以利用混凝土灌注的巨大冲击力溅除孔底沉渣达到清除孔底沉渣的目的。

二、水下混凝土灌注过程中出现的施工质量问题及防治措施

1 卡管 

1.1现象:

水中灌注混凝土过程中无法继续进行灌注返浆不顺畅甚至不返浆。 

1.2造成原因:

初灌时隔水栓堵管混凝土和易性、流动性差造成离析混凝土中粗骨料粒径过大导管冲洗不干净造成导管内壁有混凝土凝结各种机械故障引起混凝土浇筑不连续(实际施工中等待混凝土的时间长原因居多)混凝土在导管中停留间过长而卡管导管进水造成混凝土离析等。 

1.3防治措施:

应确保导管连接部位的密封性导管使用前应试拼装、试压试水压力为0,6―1,0MPa以避免导管进水。及时检查更换密封圈导管接头丝扣良好无损接管时要上紧丝扣保证导管的密封性泥浆才能顺利排出。拆卸导管进行冲洗时注意导管内壁要彻底冲洗干净。涉及二次清孔的在混凝土灌注前需要对导管进行卸压卸压过程一定不能马虎要反复观察导管内外液面变化理想的卸压结果是导管内外液面高度一平内液面微高于外面一般就达到了卸压的目的了。加强对混凝土搅拌时间和混凝土坍落度的控制。水下灌注要求混凝土必须具备良好的和易性配合比直通过实验室确定坍落度宜为180-220cm粗骨料的最大粒径不得大于导管直径和钢筋笼主筋最小净距的1/4且应小于40mm。为改善混凝土的和易性和缓凝水下混凝土宜掺外加剂。还要考虑混凝土的运输距离及道路拥堵情况控制好混凝土到达现场时间确保灌注的连续性在混凝土浇筑过程中混凝土应缓缓倒漏斗的导管切勿封堵导管孔口避免在导管内形成高压气塞。在施工过程中应时刻监控机械设备确保机械运转正常避免机械故障的发生而导致下水灌注混凝土不连续。  

2 钢筋笼上浮 

2.1现象:

灌注混凝土时钢筋笼上浮其位置高于设计位置的现象。 

2.2造成原因:

钢筋笼放置初始位置过高混凝土流动性过小导管在混凝土中埋置深度过大钢筋笼被混凝土拖顶上升当混凝土灌至钢筋笼下若此时提升导管导管底端距离钢筋笼仅有1m左右时由于浇筑的混凝土导管流出后冲击力较大推动了钢筋笼的上浮由于混凝土灌注到钢筋笼且导管埋深较大时其上层混凝土因浇注时间较长已接近初凝表面形成硬壳混凝土与钢筋笼有一定的握裹力如此时导管底端未及时提到钢筋笼底部以上混凝土在导管流出后将以一定的速度向上顶升同时也带动钢筋笼上升。 

2.3防治措施:

钢筋笼初始位置应定位准确井与孔口固定牢固或做支撑工具撑住钢筋笼顶部。加快混凝土灌注速度缩短灌注时间或掺外加剂防止混凝土顶层进入钢筋笼时流动性变小混凝土接近笼时控制导管埋深在1.5-2.0m。灌注混凝土过程中应随时掌握混凝土浇注的标高及导管埋深当混凝土埋过钢筋笼底端2-3m时应及时将导管提至钢筋笼底端以上。导管在混凝土面的埋置深度一般宜保持在2-4m,不宜大于5m和小于lm严禁把导管提出混凝土面。当发生钢筋笼上浮时应立即停止灌注混凝土并准确计算导管埋深和已浇混凝土面的标高提升导管后再进行浇注,上浮现象即可消失。   

3 断桩 

3.1现象:

混凝土凝固后不连续中间被泥浆、孔渣等疏松体及泥土填充轻微者为夹泥严重者为断桩。  

3.2造成原因:

由于导管底端距孔底过远混凝土被朴洗液稀释使水灰比增大造成混凝土不凝固形成混凝土桩体与土体之间被不凝固的混凝土填充受地下水活动的影响或导管密封不良。冲洗液浸入使混凝土水灰比增大形成桩身中段出现混凝土不凝体由于在浇注混凝土时导管提升和起拔过多露出混凝土面。或因停电、待料等原因造成夹渣出现桩身中岩渣沉积成层将混凝土桩上下分开的现象浇注混凝土时没有从导管内灌入,而采用从孔口直接倒的办法灌注混凝土产生混凝土离析造成凝固后不密实坚硬个别孔段出现疏松、空洞的现象。  

3.3防治措施:

成孔后必须认真清孔一般是采用冲洗液清孔冲孔时间应根据孔内沉渣情况而定冲孔后要及时灌注混凝土避免孔底沉渣超过规范规定。灌注混凝土前认真进行孔径测量准确算出全孔及首次混凝土灌注量漏斗要清洗干净不能有泥土等残渣灌注前隔水球保证混凝土和导管内液体分离顺利排浆浇注过程中应随时控制混凝土面的标高和导管的埋深提升导管要准确可靠并严格遵守操作规程。严格确定混凝土的配合比混凝土应有良好的和易性和流动性坍落度损失应满足灌注要求确保导管的密封性。导管的拆卸长度应根据导管内外混凝土的上升高度而定切勿起拔过多。


 
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