桥梁钻孔灌注桩工程质量通病治理

1、永春至永定（闽粤界）高速公路段A15 合同段桥梁钻孔灌注桩工程质量通病治理总结编制：日期：年月日复核：日期：年月日审核：日期：年月日批准：日期：年月日中国中铁股份双永高速公路 A15 合同段项目经理部桥梁钻孔灌注桩工程质量通病治理总结一、工程概况（一）设计概况永春至永定（闽粤界）高速公路土建路基工程A15 合同段地处省市永定县湖雷镇境，路线起讫里程为K222+700 K229+960 ，全长7.26km ；设计标准为高速公路(双向 4 车道，计算行车速度80km/h) ；整体式路基全宽24.5m，分离式路基单幅宽度为 12.5m；设计荷载为公路- 级。工期24 个月。桥涵工程：大桥4 座。桥梁

2、下部为柱式墩桩基础，大桥上部结构为预应力砼连续T 梁，中桥上部为预应力砼连续T 梁，桩基础有摩擦桩、端承桩两种形式。桥台形式有柱式台、肋式台和U 型台 3 种。（二）施工条件1、工程地质条件地形地貌：项目区域处于市永定县，境山脉纵横，河谷发育，地貌单元较复杂，主要为低山、丘陵地貌间夹沟谷及狭长河谷，地形起伏较大。工程地质：本合同段线路前段多以粉砂岩、泥质粉砂岩、炭质粉砂岩、细砂岩及部分砂砾岩的软质岩为主，总体来说工程地质性质尚好。2、水文地质条件本合同段地表水补给来源主要为大气降水及地下水侧渗；3、不良地质现象部分坡积粉质粘土层、粉砂岩残积粘性土为高液限土4、气候条件本区域属湿润的亚热带季风气

3、候区，温暖湿润无霜期在280-320 天年，年平均气温 18.9-19.4 摄氏度；历年最大降雨量2348mm ，年降水量月1600mm ；年降雨日 160-175 天，3-4 月为春雨季，雨量约占全年23-24%；5-6 月为梅雨季，雨量约占全年的36-37%；7-9 月为台风、类雨季，约占全年20%，10 月至次年 2 月为少雨季，约占全年20%；降雨分布不均，变化大，最大风速24m s。二、工程质量通病治理总结（一）施工工艺1. 场地平整场地平整将直接影响钻机就位,钻机就位不合理将推迟桩基的完成,以及导致工程进度滞后。在平整场地时必须测量放洋整体规划，应考虑:钻机就位的先后顺序,泥浆的排

4、放,以及机械的停放进出,还有电线、电缆的布置等。电缆布置时如遇到河道时,将尽量靠近河道下游的位置设置,以防影响机械等施工时的不便。2. 钻机就位所用钻机型号分别为JK-8T 型冲击钻。而对于群桩,一般无法达到同时开钻的条件,这就要求在第一轮钻机就位时必须考虑好下轮钻机就位位置。如第一次钻机就位不合理,将可能导致下轮钻机就位位置与上轮设置的泥浆坑发生冲突以及导致机械进出停放不便等现象。3. 护筒埋设护筒是钻孔施工中必不可少的工具，护筒埋设的好坏直接决定钻孔过程是否顺利。钢护筒使用与表层为土层、卵石层等地质时。在护筒埋设前，测量组先在地面上放出桩位的中心点，由施工人员将中心点用护桩的形式引到不影响

5、施工，也不容易被破坏的地方，用混凝土进行加固，这一工序要特别重视，护桩要准确，牢固可靠，这关系到钻进过程中桩位的控制，保证桩基的准确位置。待护桩引出后按照桩位中心线放出护筒埋设的开挖线，然后进行人工或机械开挖，方法视现场地质情况和桩径大小决定。护筒直径一般比桩径大2040cm 左右，以保证钻头能顺利的出入。护筒埋设深度为2 米为宜，并且外露部分高出30cm ，当采用混凝土护筒在为坚硬岩石的地表进行埋设时，先采用小药量定向爆破开挖，由于混凝土护筒与周围坚硬岩石的粘结力和咬合力，一般可减少埋设深度，以埋设1.5m 为宜。护筒埋设时护筒外侧与地层之间用粘土进行人工夯实，地质较软弱时，在粘土中掺入适量

6、水泥粉进行夯实，以保证护筒的牢固，不至于在钻孔过程中由于水的浸泡发生“串皮”现象，护筒发生位移。护筒埋设过程中应在护桩上拉上十字线，根据中心点随时进行调整，保证桩为中心线与护筒中心线一致，误差控制在2cm 以，值得一提的是，校正护筒时不能一味地以护筒上口为准，也要对底边缘进行控制。4. 钻头就位钻头的安置对孔位起到决定性作用。整平场地后，让钻机初步就位后从钻机天轮上悬挂一个垂球，用护桩定出桩位中心线，根据中心线位置用千斤顶对钻机进行调整，使中心线与天轮上垂下的垂线保持一致。在施工现场，相对于钻机而言，考虑钢丝绳的直径和挂上钻头后钻机的前倾等因素的影响在，左右方向上保证垂线与桩位中心线一致，在前

7、后方向上是垂线保持在桩位中心线后23cm 为宜。对中完成后就可以进行钻头入孔，一般采用吊车进行，需要注意的是，在入孔保证钻头不与护筒发生碰撞，以免造成护筒变形，影响施工。5. 开钻开钻时先向孔注水，然后把粘土粉碎后加入水中，用钻头进行活动造浆，钻机冲程保持在0.51 米，使泥浆比重保持在1.41.6 之间，保证泥浆护壁的形成。当表层地质比较软弱时，应向孔加入片石，使其冲击后向两边挤压，使护筒脚保持牢固和密实，保证钻孔过程顺利。在开钻初期要利用护桩对桩位进行多次校正，调整钻机位置，保证桩位的准确，直到钻机稳定下来，不再产生沉降或前倾为止。6. 钻进过程控制为防止冲击振动使邻孔坍塌或影响邻孔已灌注

8、混凝土的凝固，必须等邻孔混凝土灌注完毕并达到一定的强度方可开始钻孔。刚开始冲击钻孔时，需要给护筒注入泥浆，本工程采用直接造浆法进行造浆。先给护筒加2m3 以上的粘土，注入清水后，钻机开始进行冲击。冲击钻机的过程中使粘土与水进行拌和造出泥浆。刚开始钻进要合理恰当的控制钻机的冲程。本工程初期造浆时采用0.5-1m 的冲程进行钻进，这样钻进的频率增加，缩短成浆时间，提高泥浆质量，也防止冲进时泥浆四溅，影响钻机及护筒周围施工场地的整洁。初钻时要根据实际护筒泥浆的数量和粘稠增加水和粘土的量。当钻进到护筒以下4-5m 后，可根据实际情况适当加大冲程到1.5m。当钻进到 5m 以下，钻进过程就进入到正常阶段

9、，可适当加大冲程到1.5-2m ，提高钻进效率。为防止由于水头差引起塌孔，要保证护筒水位要高于地下水位线以上，因而控制护筒水位与出浆口平齐，注意及时地对护筒泥浆的补给防止塌孔。本工程桩位钻进过程中，分为 3 班进行施工，每 8 小时一班，交接班时结伴人员应从护桩十字线检查上班钻进是否发生偏位，用测绳测量每班钻进情况，并作详细记录，把冲击锥提起用水冲净检查锥身是否有裂纹，锥径是否能够满足钻机要求，如有裂纹要在交班开始前进行加固处理，锥角磨损锥径变小要及时焊加薄钢板以满足设计孔径的尺寸钻，进过程中，经常试验泥浆指标变化情况，并注意调整钻孔泥浆高度。经常检查转动是否正常，钢丝绳是否牢固，发现异常应立

10、即报告，需加润滑油部分每班必须检查一次。小工具如扳手、榔头、撬棍严格放好，防止落入孔。经常注意观察孔附近地面有无裂纹或护筒、钻机发生倾斜。严格遵守操作规程，注意每一细小环节，并注意记录中线控制控制方法依靠护桩拉十字线进行校正，每天对中一次。泥浆比重控制泥浆比重控制在1.41.6 之间。清渣控制每八小时清渣一次，每天进行三次。钻头损耗根据每天进尺情况检查，若发现锥体有裂纹及时进行补焊加固，钢丝绳若存在隐患应及时进行更换。根据钻头损耗情况，主要是直径的检查，锥直径不得小于孔径-2cm ，当锥直径小于此值时要进行加锥。加锥后，在钻进过程中如果出现加锥则说明孔径缩孔，采用回填片石进行扩孔，片石填筑高度

11、应根据夹锥位置确定。钻头提升高度控制 不同地质钻头提升高度不同，具体提升距离为亚粘土层中锥头每次提升 2 米；砂砾层中锥头每次提升1.8 米左右；岩石层中锥头每次提升1.5 米左右。钻进过程中中线控制在钻进过程中若发现中线偏位后，要及时回填卵石或片石后，校正后重新钻进。7. 终孔钻孔到设计深度后，要进行孔径、孔偏斜度、孔深的验收。竖直度检查：用护桩拉十字线后，使锥头放入井底后，测量钢丝绳与十字线的偏差幅度值，求出桩的竖直度，检查是否达到规要求。孔深测量：孔深要用测绳和钢尺丈量。由水准点测设护筒顶标高后，由护筒顶标高与桩尖标高之差值求出此桩的应钻孔深。终孔后，在孔中下测绳，测量孔的五个点的深度后

12、，求出平均值与应钻孔深进行比较，规要求嵌岩桩应超钻5cm ，大于应钻孔深5cm ，即此孔已钻进到位，达到设计要求。孔径检查：孔径验收方法是制造一个长度等于4-6 倍桩径，直径等于孔径的钢筋笼，本工程验收制做了几个不同直径的探笼进行验收。将钢筋笼吊放入孔，并顺利放到设计要求的孔底，说明孔径和偏斜度达到要求。钢筋笼放不到底时还需要修孔直至孔壁铅直，探笼能顺利放到底为止。在钻孔过程中，尤其使“用十”字型冲击锥，造壁厚度很大，在骨架入井时，易把孔壁泥坯刮入孔底，在二次清孔时泥浆比重很小，不能悬浮起大量沉淀物，所以，一般在“十”字型锥头上用28 带肋钢筋加工成孔径大小的圈焊于锥周用钻机上下提动几次，直至

13、提出锥后钢筋圈上没有泥团为止。8. 清孔清孔方法是用原浆换浆法清孔，正循环冲击钻一般采用滤砂器滤砂，加水换浆降低泥浆比重，首先开启泥浆泵不间断正循环，在正循环的泥浆泵入井管接一滤砂器，以防从护筒口溢出的泥浆中的沙子再注入井中，须在施工场地周围设置一排浆槽。清孔后泥浆指标：比重1.03-1.10；黏度 17-20Pa.s；含砂率<2% ；胶体率：>98% ；孔底沉渣小于 5cm 。为防止孔沉渣大于规要求，要求控制含砂率和泥浆比重，含砂率控制到规要求围的下限0，泥浆比重控制要规要求的上限1.1。施工过程采用滤砂器降低含砂率的方法，先将孔泥浆的砂全部滤完，然后加水降比重的办法进行换浆。清

14、孔时应保持孔泥浆面的高度和以前钻进过程中的一样与，出浆口高度一致，防止塌孔。清孔达到要求，应再次验收孔深，泥浆和沉渣厚度。达到要求确认无误，方能进行下道工序。9. 验孔验孔一般采用孔径一样大小的探笼，长一般为 3-5 倍的桩径，在其中心焊吊环，用钻机卷扬放入井中，以检测孔径垂直度和孔深及是否有探头石等。这个环节我们作为施工人员是必不可少的，以免造成提笼的危险。10. 钢筋笼下井检验钢筋笼时，应特别注意骨架架立圈是否圆，钢筋骨架整体直径是否符合设计要求，在施工过程中，我们尽量取规允许误差的下限，即“取负”，还有检测管等预埋设备的牢固程度。报验合格后，用吊车提起开始下井，因骨架太长需分次下孔安装焊

15、接，30m-33m桩长的一般分为两节。特别注意下井时一定要敲掉临时点焊的用于稳定骨架的撑子，以防导管不能安装或安装偏位或造成导管不易拔出。两节骨架焊接时，相邻主筋焊接头不能在同一断面，应错处35d，焊接长度应满足10d 的要求。在笼子下至井口处时，应控制骨架的中心是否与孔心重合，一般在骨架的设计中有保护层的“耳朵”筋，可以定位钢筋笼子的中心，偏差和孔位偏差相同。若非要骨架中与设计桩心重合，很有可能露筋。此时还有焊接吊环钢筋，以控制钢筋笼底部标高，注意这整个过程时间不宜超过36 小时，因为这时护壁很薄弱，易塌孔。11. 砼灌注（1）、准备工作：机具：拌和机：2 台。砼运输车：3 台以上，视运距而

16、定。逢石河特大桥钻孔灌注桩运距最大500m，并在使用前检查罐是否有砼渣，且须清洗并放净水。导管：视孔深而定。除大部分等长的标准节段2.6m 以外，另配有 1.2m 、0.8m、1.0m、0.5m 的调节段，以调节孔底导管口悬空高度和孔口砼入斗高度。对于导管在第一次使用时，一定要进行气密性能试验方可使用。用空压机对连接牢固装满水的导管加孔深高度砼压强大的气压，若无漏气漏水，便可使用，每次使用前须涂黄油检查密封垫是否完好。大漏斗：V 容=4m3 。对于逢石河特大桥2.2m 桩径，以灌注1.1m 桩长体积砼量为宜，并可紧密连接至导管，一般随导管一起定做。导管扳手：用于拆卸安装导管节段，一般需配两把，

17、以备在使用过程中损坏影响拆卸导管。卡环：用吊车提导管的吊环，2 个。封盖：用于封堵第一斗砼入井的漏斗口，在大漏斗储满砼后，突然提开，以保证第一斗料连续和足够的势能。测绳：50m 一支，在其端头绑一头大且两平的重物，并以重物端头为“0”刻度线，而且特别注意，新测绳必须用钢尺复核，并逐米用钳子捏紧其上的刻度铭牌，以防滑移，另备皮尺一个。小漏斗：V=0.15m3 斗口略小于导管直径可套导管即可，用于盛料入导管。料斗V=1： m3 当砼运输车不能放料入小漏斗时，从砼运送设备接料放入小漏斗。吊车16t： 以上，视第一斗的 4 m3 砼加导管重量而定。铁球：用于封堵导管的水头，以保证砼不被泥浆冲洗离析。发

18、电机：以备中途停电，拌和机一台和现场钻机卷扬工作一台，共二台。场地：清理孔口周围杂物，疏通排浆槽，用铲车垫好孔口砼车路，以砼运输车料槽高出大漏斗10cm 为宜，一般垫至与卡盘高度平，路必须垫好压实，以防陷车。材料：灌注水下桩，砼的配合比特别关键，一般要求有大的砂率，小骨料级配，坍落度要达到 18-22cm ，所以，在每次放料入斗时应先慢放观察砼质量，测其坍落度。孔情况最后检测：在钢筋骨架下井过程中，孔泥浆设有循环，而且在笼子下落过程中很可能破坏护壁刮掉泥坯，所以必须冲浆循环，以搅动悬浮孔底沉淀物。在安装完钢筋笼后，就要安装导管、卡盘，并在导管上用导管调节段夹一连接泥浆泵管的冲浆头，冲浆正循环，

19、此过程也叫二次清孔。大约3-4 小时后，叫现场监理到场，测得泥浆性能和沉淀厚度符合要求，便可开盘灌注砼。逢石河特大桥在施工过程中，始终控制泥浆比重在1.031.1 以，砂率在0.5%以下，沉淀厚度20mm ，以保证灌注安全和桩基质量，各项指标符合要求，监理同意后，便可停止浆泵循环，通知拌和站开盘拌料，并开始拆下冲浆头，安装大漏斗。（2）、砼灌注安装大漏斗之前，应用吊车提起导管，打开卡盘，放至导管下口到孔底，以确定下口离底高度，一般应控制在30-40cm ，并用调节段调试砼车放料高度，然后安装大漏斗，放入篮球，盖上封盖，用吊车主钩钓于大漏斗上，以防在封盖提起后，导管下口篮球未挤出堵口时提起，用吊

20、车副钩挂住封盖，第一车砼到场后，为保证连续性，等第二台车出现后，方可放料入大漏斗，放满后，待第二辆车就位开始，放料后，急令吊车副钩拔封盖，这样，导管口就被埋入砼。在这个环节，特别注意导管口离孔底高度，一般要大于篮球或导管直径5-10cm ，若取小了，很有可能致使篮球不能冲出，这样就必须用有足够起吊能力的吊车提起第一斗砼和全部导管的重量，提起高度必须在5-10cm 之间，提高了，砼在水中离析，甚至不能埋入导管口，造成断桩，砼离析了，灌注的砼就不能顺利下落，使孔底导管口周围同不能翻涌。若造成这种现象，首先必须量测准确砼面位置确定导管埋深，若不足4m 不可拆导管，而用吊车不断提降活动导管，这时砼罐车

21、已不好直接放料入导管，所以必须使用吊车，提料斗转运砼，用钻孔卷扬提升导管，这就是必须准备料斗的原因。当导管埋深超过4m 时，可拆一节导管来消除这种不便，以后，每当导管埋深超过6m 时，方可卸管，在拆卸大漏斗时，斗余料很多，工人常用铁锨铲入导管，这时必须检查铁锨头与锨把是否用钢钉连接牢靠，以免锨头掉入孔。第一斗料安全入井后，导管埋深超过6 米后必须卸管子，若埋深过大，砼很容易结在导管连接处，虽然当时返浆很好，仍有提不动导管的可能。有一次灌注过程中，第一斗料刚灌完，导管埋设也就1m 多，第二车在倒车时加油过猛，把卡盘撞入孔，但幸运卡盘被卡在孔口1m 处，工人迅速拉出后就位好，但又发现罐车坏了，不能

22、启动，第一反应是先让铲车将其拖走，然而等铲车来了才发现车方向和轮子都抱死了，不能动，施工现场场地本来就小，其他车也无法靠近，砼中断。所以又赶紧叫修理班，并且不停提动导管，只在20cm 间上下活动，共间隔40 分钟，车才修好，这时再灌入砼返浆严重不畅，下料很慢，直到导管埋深超6m过时，拆掉大漏斗和1.5m 导管，情况才好转，所以说灌井时突发因素特别多，这就要求各部门要紧密配合，时刻处于战备状态。对于孔返浆不畅，导管下灰不利，还有两种情况经历过：一个是砼质量，其和易性、流动性不符要求，骨料级配不均，偏大，砂率过小。这种情况随时反馈拌和场。还有一种情况就是导管安装时未加密封垫，导管漏水。用石子自由落

23、体入导管，听音辨别，出现这种情况，只有加快放料和拌和速度。在放灰时，始终保证导管砼高出孔水位，即导管压力大于孔水压，直至卸掉这节导管。待最后灌注完毕前，应用皮尺量出砼面位置，以确定最后需要砼方量，避免造成浪费。一般对于支承桩，清孔要求较高，所以砼面浮泥及浮浆按50-70cm 考虑即可，但不能为了节省考虑过低造成接桩的麻烦。这整个过程中，任何人都必须认真，尤其技术员，要认真做好记录，以免造成大的损失。总之灌注过程中，不可预见的事情很多，在正常情况下，应把握灌注速度，要连续但不求快，连续是为了保证孔砼导管周围蠕动，拆卸导管安全，若放过快，下一车料接不上，时间过长，也易造成危险。（二）钻孔灌注桩质量

24、预防措施1. 开钻前的准备工作检查容：钻机下原地面有无沉陷是否密实。钻机支设平整，前后必须有方木支垫。护筒高度要满足要求，回填时必须用黏土回填并且夯实，必要是黏土中掺入水泥，检查护筒周围有无漏水。护桩埋设要稳固，十字线夹角尽量控制在90 度左右，用混凝土或砂浆围护。禁止在护筒上留标记代替护桩。挂锥前首先检查锥头直径，用线坠检查轴线偏位，轴线偏位检查要充分考虑到挂锥后钻机机头前倾，挂锥后再次进行轴线检查。锥头上必须配备安全绳，防止钢丝绳以外拉断，开钻前邻桩强度必须达到要求后方可开钻，否则开钻后震动力容易使邻桩桩体产生裂纹。检查造浆用土是否满足要求。2. 钻进过程中的质量控制1）、每天定时检查轴线

25、偏位，出现偏位情况要及时调整钻机位置，对已偏位的区段进行处理，如锥头挂壁、回填扩孔等方法，不得出现误差积累。2）、每天详细记录钻孔记录，随时掌握地质情况，掌握确定冲击行程的高度。3）、钻进过程中始终要控制水头高度离护筒顶有0.51 米的高度，以保证泥浆压力对护壁的稳定性。4）、根据钻孔记录的地质情况调整泥浆比重，泥浆比重控制在规围，必要时加入适量的水泥造浆，使孔中的石质颗粒物顺利上浮便于清渣。泥浆比重不能太大，以免影响泥浆护壁的质量。5）、每天检查一次锥头直径，当直径不符合要求时必须加锥，加锥后再次入孔时要防止卡锥，必要时回填扩孔。6)、出现经过夹层后进入带坡度的岩层，要控制锥头行程高度，加强

26、冲击频率，防止出现斜孔，如果出现斜孔必须回填校正。3. 终孔检查1)、从四个方向和中间精确量出孔深，支承桩要求超钻5cm 以上。2)、护桩上挂出十字线，将锥头从孔顶匀速下到孔底，观测钢丝绳与十字中线之间的摆动幅度，推算出竖直度是否满足规要求。3)、使用直径小于桩径23cm 的探笼，且长度是直径的35 倍，对成孔的直径进行检查，检查时不得加配重，要靠探笼自重下坠。4)、支承桩要根据孔中的渣样判断如岩深度，如果不满足嵌入中风化岩石1.8 米以上，应该及时上报设计单位，以便及时做调整。4.清孔1)坚持先清渣、后清砂、再换浆的原则。2)绝对不能以超钻代替清孔。3)清孔后检测泥浆的三大指标应该从孔中上中

27、下取样进行检测，比重的差值控制在0.5 围以。4)含砂率建议一次性清到0.2%以下，有利于二次换浆的效率。5)清孔时不宜将泥浆比重一次性清到位，控制在1.151.25 之间为宜，防止下完钢筋笼以后二次清孔沉淀层难以上浮。5.钢筋笼的吊装1)钢筋笼的直径、长度、间距必须符合要求，保护层位置准确。2)钢筋笼直径大，相应自重比较大，在钢筋笼定位筋上必须要有牢固的支撑，防止成品钢筋笼产生自重变形。3)吊装前检查钢筋笼各部位的焊点是否牢固，防止在吊装过程中散架、变形。4)钢筋笼入孔后要严格对中，对于原地面与钢筋顶高差较大的桩，必要时将钢筋笼接长至孔口完成对中，待基坑开挖后切掉接长部分。5)钢筋笼顶标高控制要充分考虑吊钢筋笼的横梁受钢筋笼自重和混凝土漏斗放满灰后产生的原地面沉陷。6.二次清孔1)导管必须下到底，经过泥浆循环后测量孔深是