刘利高——浅谈泥浆护壁成孔灌注桩施工中存在的问题及改进措施.doc

浅谈泥浆护壁成孔灌注桩施工中存在的问题及改进措施 威远县建筑工程有限责任公司 刘利高 本人通过在浙江省乐清市乐成镇茶石港1#、2#、3#码头钻孔灌注桩，浙江省温州市会展中心桩基础工程钻孔灌注桩，浙江省温州市永嘉县桥头镇桥壬大街桥梁工程钻孔灌注桩施工工作后，对泥浆护壁成孔灌注桩施工中存在的问题及改进措施有一些经验和体会，为加强泥浆护壁成孔灌注桩的施工质量，特提出以下改进措施。 1、 开工前不了解施工现场地下管网、地下电缆等，盲目钻进，致使地下管网、电缆被破坏，造成经济损失。因此开工前，应向建设单位及相关部门了解地下管网、电缆等详细情况，做到心中有数。2、 现场钻孔灌注桩施工时工序多，使用机械笨重，轴线、标高控制点易被碰撞失准校正无依据，重新引测耗时多，因此引测轴线和标高时，采用两套控制点的办法操作，一旦第一套失准，可采用第二套，同时第二套可用来经常校正第一套控制点，确保施工桩位正确。3、 对不能自行造浆的土层在开孔操作前未制备泥浆，钻进成孔操作易发生塌孔缩颈现象。因此设置一定容量的泥浆池，并制备与本工程相同的泥浆性能指标后才得钻进。4、 桩口护筒埋设不规范就钻进，造成地表杂物落入孔中，杂物随钻杆旋转，破坏成孔质量。因此应选用48mm厚钢板，制成内径大于钻头直径100mm的圆形护筒，护筒顶面离地面0.40.6m，其埋深粘性土大于1.0m，砂性土大于1.5m，以防止杂物落入孔中。5、 未按试成孔获得的施工技术参数钻进成孔，造成桩孔的直径、孔径形状、孔垂直度没有保证。因此严格按试成孔通过不同土层，所获得符合设计要求的转速、钻压、泥浆指标、钻头直径等施工技术参数进行操作。6、 成孔操作前未量测记录钻具总长，造成桩孔钻进到达设计深度时，无法计算孔深是否符合设计要求，因此每台钻机应有本机专用的主动钻杆，接长满足深度的钻杆和向土层钻进切削土体的钻头。各台钻机严禁互相借用调换钻杆和钻头（除钻头型式和直径统一，钻杆长度全部是定尺的），防止调换后发生钻具总长的数据不准，而使桩身长度不足或超长。成孔操作前应有机长、施工员、质检员和监理到场，丈量并记录钻具总长。7、 钻进记录不完整、仔细，致使钻进中无法随时检查土层类别、进尺速度、孔深、泥浆指标系数、桩孔垂直度等。因此必须按时记录钻进情况，包括钻杆节数、钻具长度、孔深、钻进时间、地质情况、泥浆指标系数、机长负责人、有无异常情况及与地堪报告是否相符等，为同类型桩提供施工参数。8、 成孔结束，未提钻前的一次清孔不认真操作，不量测沉渣的厚度。一次清孔是利用钻具不下沉在原位转动，把钻进成孔时切削下来的土打碎清出孔外，用钻具轻放到孔底，用实际的机余测得实际孔深，作为二次清孔的依据。如一清不认真清孔，一清量得的孔深势必比实际孔深浅，二次清孔会发生大的泥块清不出孔（正循环操作时）。清孔未达设计要求时，测绳量得的实际孔深表明沉渣已小于设计要求的虚假现象，造成建筑物附加沉降大。因此在钻进成孔达到设计孔深时，收紧悬挂钻具的钢丝绳，使钻具不下沉，只作原地旋转状，把从孔壁切削下来的土块打碎，正循环操作时，靠钻杆中输入的泥浆把小泥块靠泥浆循环输出孔口。反循环时，靠桩口输入泥浆，靠钻杆上的砂石泵把泥块吸出桩孔。再量测实际孔深和沉渣厚度，沉渣厚度小于等于规范规定时，再提钻卸钻杆，这样就消除沉渣符合设计要求的虚假现象。9、 用未经校核的测绳和折断后重新接好长度未经重新标定的测绳测沉渣。致使测绳的实际长度比标定的长度短，实测所得的沉渣厚度均比实际沉渣厚度小，实际沉渣厚度大于规范规定，导致建筑物附加沉降大。因此应买优质测绳使用，不明情况的测绳在使用前放在水中浸泡24h，用检验过的钢尺重新标定长度。10、 钢护筒内泥浆面低于地下水位，在地下水位与浆面的高差内发生塌孔现象。因此施工中泥浆面必须高出地下水位0.5m以上。11、 在流砂、软淤泥、破碎地层、松散砂层中钻进成孔操作时，进尺快、转速快、停置一处空转时间长，造成孔壁坍塌。因此在钻进操作时，应适当加大护壁泥浆的密度，转速缓慢使泥浆与孔壁有渗入护壁的时间，一处停置不进尺尽量避免或缩短空转时间。12、 埋设护筒时，其周围没有粘土封紧密，造成护筒周围漏水，以致塌孔。因此在护筒周围必须用粘土分皮夯击密实，不使漏浆现象发生。13、 桩架不平不稳、钻杆导向架不垂直、钻杆弯曲就开机钻进成孔，造成成孔后出现桩孔垂直度偏差超过设计要求，因此在安装钻机时，对钻杆导向架进行水平和垂直校正，钻机站立位置的地面要整平填实，钻机平台用水平尺在十字方向整平，不直的接头、弯曲钻杆要随时剔除更换，并做好钻具总长记录。遇到软硬不均匀的土层，要控制进尺速度，低速钻进，防止快速时软弱处钻进快，坚硬处钻进慢。而造成钻孔偏斜。14、 钻机成孔过程中，遇到孤石、探头石、基岩倾斜面不予处理，继续盲目钻进。致使钻头受阻，钻孔发生倾斜。因此遇到孤石、探头石时，应用钻机渐渐钻透，防止图快钻头向石头小面偏斜，当发生偏斜超差时，应及时填入石子和粘土重新钻进，要慢速，上下往复扫孔予以纠正。15、 钻进操作施工中，若遇土层内有地下管线没有排除，护筒埋深太浅。回填土没有分皮夯实，孔内泥浆面过高，导致孔壁渗漏，透水性强的土层或有流动的地下水时，会发生孔内泥浆向孔外流失，会造成孔内泥浆的标高低于孔外地下水位，孔内外水头不平衡时发生塌孔现象。因此施工前对地下管线进行充分调查掌握，废弃的管线挖除并回填密实，正在使用的管线改建重建；护筒埋深符合要求；孔内泥浆面保持高出孔外地下水位0.5m。当用潜水钻、回旋钻成孔时适当加稠泥浆或倒入粘土慢速转动，当用冲击钻、冲击锥成孔时，在回填土内掺入石片、卵石、反复冲击，达到加强护壁的目的，保持孔壁的稳定。16、 桩径小于等于600mm时，用直径250mm的导管，桩径600mm减去保护层、钢筋断面和导管断面，钢筋与导管外壁的间距在钢筋笼、导管都居中的情况下仅 8090mm，如图示。稍有偏斜，间距更小，灌注混凝土时可能发生物料从间距中返不上来发生堵管，造成断桩。因间距小在拆卸导管时，容易钩住钢筋笼，使钢筋笼上浮。因此桩径小于等于600mm时，应用200mm直径的灌注导管输送混凝土。17、 导管节与节之间未试拼装，就向孔内下导管。以致使导管节间漏水没有发现。造成护壁泥浆漏人导管，发生水下混凝土灌注失败事故。因此导管与密封圈的型号要匹配，每次接导管前要检查密封圈是否完好，拆卸下来的导管立即用清水把管口和内壁全部冲洗干净，严禁用后不清洗，用时再敲打去除水泥浆，损坏导管的连接口。新导管使用前，要试拼装通水试压合格（压力约1Mpa）才能下孔使用。18、 灌注导管底口距桩底底部距离小于300mm，致使隔水塞不能从导管底部顺利排出造成初灌失败。因此导管底口离开桩底距离300500mm。19、 用商品混凝土灌注时，用混凝土泵车的出料管直接与导管连接下料，灌注导管最小直径为200mm，混凝土泵车的出料管一般直径为150mm，直接下料造成混凝土初灌量不足，导管埋入混凝土深度小，导管内混凝土柱与管外泥浆柱压力不平衡。造成混凝土夹泥或堵管，引发断桩事故。因此在导管口也应接上一个初灌斗，混凝土灌满初灌斗后，放松隔水塞和泵车输送混凝土同时动作，使初灌斗混凝土下完前，泵管混凝土已连续供应灌下，待导管埋入混凝土内1m以上时即可把初灌斗拿走，导管与泵管直接连接，直至需提升导管时暂停供料。20、 混凝土初灌量未计算，致使初灌量不足，引发断桩事故。因此混凝土灌注前应计算初灌量。初灌斗体积应大于初灌量要求。初灌量VD2（h1h2）K/4d2（Hh1h2）1/42 其中：D为桩孔直径、d为导管内径、h1为导管底端至孔底距离（0.30.5m）、h2为导管埋入混凝土深度（26m）、1为泥浆比重、2混凝土比重、H为桩孔孔深、K为富余系数（一般为1.151.18）。21、 用编织袋装砂子代替隔水塞使用，编织袋纤维与管壁钩住，砂袋破碎起不了隔水作用，吸饱水泥浆后排除不顺利，易造成堵管或混凝土夹泥。因此应用预制混凝土隔水塞或球胆作隔水塞。22、 提升拆除导管前，不测定导管内混凝土面标高，以致不知混凝土面标高，无法计算导管拔动后，导管是否会脱离混凝土面，而造成断桩事故。因此在混凝土灌注过程中应准确及时记录灌注原始记录。提升导管前，必须测定导管内外混凝土面的标高，计算出导管埋在混凝土内的实际长度，在拔动导管。导管埋入混凝土内要不小于2m的长度，确保桩身混凝土的连续性。23、 混凝土到达钢筋笼底部时，不减速灌注混凝土。以致钢筋笼底受混凝土快速浇筑上托力的影响，引发钢筋笼上浮事故，因此应根据混凝土浇筑的方量，估计混凝土面将要达到钢筋笼底部时，用测绳在导管外测量混凝土面，从钢筋笼底部以下500mm开始减缓浇筑速度（这时严禁拔动导管），待钢筋笼埋入混凝土内23m时再按正常速度灌注。24、 混凝土灌注过程中，发生钢筋笼脱落不报告，不及时处理，以致使灌注桩承受水平力的能力减弱。桩和承台缺少锚固钢筋，挖桩补救费时多、效果差。因此发生钢筋笼脱落，立即报告，抢扎一个下小（下段直径稍大于导管外径）上大（上面直径与原钢筋笼相同）的钢筋笼，其长度同原钢筋笼或从脱落时混凝土面至桩顶长度再加2m，从导管外将钢筋笼套入桩孔，插入已浇的混凝土内，继续浇捣完毕，见图示。 25、 实际混凝土灌注桩顶标高等于设计桩顶标高，致使桩顶顶部的混凝土中夹有沉渣和泥浆，强度比设计强度底，该段混凝土锚入承台中是渗漏的隐患，更影响承载力。因此采用当5%设计桩长小于2m时，实际浇筑长度等于设计桩长加2m。当5%设计桩长大于2m时，实际浇筑长度等于设计桩长加5%设计桩长予以控制。26、 钢筋笼放入桩内后，停置时间太长，才浇筑混凝土，致使孔内沉渣厚度增加或发生塌孔现象，造成建筑物附加沉降大。因此在钢筋笼放入孔后4小时内必须浇筑混凝土，否则须再进行清孔，直到沉渣符合设计要求为止。27、 在混凝土灌注过程中，当遇有特殊原因使混凝土堵管时，未即时处理，易发生断桩现象。因此灌注混凝土当遇有混凝土堵管时即时分析找出正确的原因，立即采用高频平板振动器直接安装在堵管顶部并固定，启动平板振动器，导管内混凝土就会振入孔中，然后就可继续浇灌混凝土。28、 钻进成孔时，排渣不及时，泥浆密度超标。致使在钻头周围堆积许多土块，加上泥浆密度大，钻头的周围糊满了粘土（也称粘钻），钻头的合金刀具糊满的粘土在桩孔作圆周运动，刀具碰不到桩孔壁，土体切削不下来。造成钻机钻进不进尺。因此从孔壁切削下来的土块要即时排出孔外；降低泥浆密度；检查钻头合金刀具切土深度足够否？检查钻头配重是否与土层被切下来的要求相符合？把已糊的钻头提出孔外，清出泥块后，根据上面四个因素进行调整后，再施钻。29、 只顾钻进成孔，不检查孔深和孔径。致使孔径和垂直度偏差在深度深的情况下就难以纠正。因此应每钻进45m时，验孔一次。遇到容易缩孔的土层和更换钻头时，都应及时验孔，并做好记载，使质量问题发生在深度不大的地方，便于及时采取措施纠正之。30、 当采用冲锤冲孔时，转向不灵活，致使冲锤不能自由转动，使冲锤冲成的桩孔形状不成圆形，即梅花桩。因此应经常检查转向吊环，使保持转向灵活；勤陶渣，并降低泥浆的稠度；保持适当的提锤高度，必要时辅以人工转动；用底冲程时，要间隔用高冲程，使冲锤有足够的时间转动，防止出现梅花桩。31、 冲击成孔桩一律采用空气吸泥清孔，致使在孔壁稳定性差的土层中，造成塌孔。因此对孔壁稳定性差的桩孔，用泥浆循环或抽渣筒清孔。32、 冲击成孔开孔时采用高锤冲击成孔，易使桩孔发生倾斜，因此开孔时，用低锤密击操作，通过表层土后，桩孔已扶正垂直，再转入正常冲击成孔。33、 冲锤成孔时，锤被卡在孔内，不能上下移动，即发生卡锤现象。原因分析：、冲锤在桩孔内遇到大的探头石（即上卡），、冲锤磨损过甚，孔径成梅花型，提锤时，锤的大径被孔的小径卡住（即下卡）；、石块落入孔中，夹在锤与孔壁之间。改进措施:上卡时，用一个半截冲锤冲打几下，使锤脱落卡点，锤落孔底，然后吊出。下卡时，可用小钢轨焊成T字形钩，将锤一侧拉紧后吊起。被石块卡住时，可采用与被上卡时一样吊出冲锤。34、 采用商品混凝土浇桩时，未检测混凝土坍落度和随意往混凝土中加水。混凝土坍落度是影响混凝土质量的重要因素。如果实测的混凝土混凝土坍落度比混凝土配合比大，有泌水现象，说明用水量过大，混凝土强度可能降低。如果实测的混凝土混凝土坍落度比混凝土配合比小，说明用水量不够。混凝土坍落度不符合要求也会产生混凝土可泵性差，施工困难。随意往混凝土中加水，其改变了混凝土的配合比，使混凝土质量无法保证。因此施工单位委托商品混凝土供应的技术条件必须提供准确。商品混凝土厂方应有商品混凝土配合比计量准确的技术措施。施工采用泵送混凝土的除符合规定的坍落度外，将混凝土以最短的时间运至浇筑地点，在终凝前将混凝土浇完。施工中对混凝土应随机抽样检测坍